嚴寒地區隧道工程防排水技術研究

劉軍輝

摘? ? 要：隧道防排水質量對運營設備的運行狀態有著巨大的影響，嚴寒地區的隧道防排水病害會對行車安全造成嚴重的隱患。本文主要介紹了嚴寒地區隧道工程防排水技術，供參考。

關鍵詞：嚴寒地區;隧道工程;防排水技術

1? 引言

隧道滲水不是僅防排水工程施工問題，更是管理上出現了漏洞，因此要想解決隧道的防排水問題，就必須要堅持預防為主、整治為輔的的原則，下文重點介紹嚴寒地區隧道工程防排水技術要點。

2? 隧道外部的防排水

在隧道進洞施工時，先對洞外防排水設施進行施工，避免隧道邊仰坡遭到地表水的沖刷或從洞門的背部滲入而引起凍脹，則應及時將路塹邊溝與截水天溝進行連接，確保洞頂地表水排泄通暢;為了保證冬季隧道能夠正常排水，隧道施工中在洞外可采用集水箱加熱并用水泵抽排至自然溝;貫通后可將洞內深埋水溝與路基水溝相連，保證線路排水系統完整，深埋水溝的出水口應采用保溫出水口，保溫出水口應設于背風向陽處。

3? 深埋盲溝施工

因為嚴寒地區的圍巖多具有不均勻的含水量，出露地下水的條件也不一，當出現凍結時，其深度條件也不一，根據本隧道地質情況每隔30m設置一道深埋盲溝，V級圍巖采用人工配合機械開挖、IV級和III級圍巖則采用的開挖方式為控制弱爆破。深埋盲溝設置為梯形，深度為0.5m，頂寬0.5m，底寬0.75m（靠初支側），深埋盲溝采用F60*40可維護型塑纖排水慮管，外包干砌片石，并在干砌片石外側進行噴射混凝土封閉，施工完成后連接至隧道中部的深埋水溝與及兩側水溝，最后進行初期支護施工。

4? 初期支護表面排水施工

在掛設防水板及土工布之前，對初支表面進行清理，按照間距8m～10m間距安裝外包土工布的F60*40環向可維護塑纖排水慮管，當地下水發育時應當加密布置。同時在隧道兩側邊墻墻角外側（水溝底30cm以上）設置外包土工布的Φ80mm的可維護塑纖排水慮管，環、縱向排水管通過隧底Φ100mmPVC橫向倒水管引入中心深埋水溝，三管采用三通進行相連。橫向倒水管間距與環向透水管間距相同，橫向倒水管置于20cm×20cm碎石盲溝內。

5? 隧道深埋中心水溝施工

為提高隧道深埋中心水溝施工質量，使其發揮使用功效，我們在施工現場多次進行工藝試驗，總結施工順序為：施工準備→隧底虛渣清理→測量放樣→水溝基槽開挖→噴射混凝土封閉找平→C20細石混凝土底座澆筑→中心水管安裝→C20細石混凝土澆筑。

（1）水溝基槽開挖。基槽開挖采用預裂爆破，按不同圍巖等級調整裝藥量及炮孔布置，使預裂爆破盡量減少對隧底圍巖擾動，保護圍巖的自承能力，有效控制基槽超挖。（2）噴射混凝土封閉找平。基槽開挖后對基槽底及側壁的虛渣清理干凈，并對超挖部分及巖體裸露表面用C25噴射混凝土進行封閉找平，防止巖體中裂隙水滲出后對后續工序的施工產生影響。（3）細石混凝土底座澆筑。細石混凝土底座采用定位弧形模板，現澆模板的弧度、管節卡槽與預制承插管一致，通過調節弧形模板控制預制管埋設位置及縱坡，從而使中心管位置和縱坡符合設計要求。（4）中心管安裝。定位底座施工完畢后，進行預制中心管吊裝施工。中心管在鋪設前，確保管節承插口內外潔凈無油污雜物，按管徑規格選用相應的橡膠密封圈，套入插口槽內，密封圈要求安裝受力均勻、圓順、無損傷，達到防滲水要求。安裝完畢后進行中心管位置檢查，對其位置及縱坡進行微調。（5）C20細石混凝土澆筑。C20細石混凝土按照設計配合比在拌合站集中攪拌，采用混凝土罐車運輸至現場進行澆筑，澆筑前將基槽內的垃圾、碎石等雜物清理干凈，并灑水潤濕基槽及預制混凝土管。由于水溝基槽深度較深，混凝土傾落高度超過2m，澆筑時采用自制混凝土溜槽，防止混凝土離析，保證混凝土質量。澆筑過程中采用插入式振動棒進行全方位振搗，特別留意混凝土管身與基槽之間的間隙位置，澆筑過程中嚴格控制細石混凝土頂面高程，澆筑至仰拱底部位置。

6? 防水板超聲波焊接施工

防水板與熱熔襯墊焊接的傳統方式為熱風熱熔焊接工藝，熱熔焊受防水板、熱熔襯墊熔點影響較大，作業人員難以把握熱熔時間和壓焊力度，焊穿、焊接不牢固成為質量通病，影響防水鋪設質量，造成隧道滲漏水。防水板采用超聲波焊接，具有能耗低（800W）、效率高（焊接時間<1s）、不變形（強度高）、無污染（不需要輔助材料）、焊接牢固（可與本體相媲美）、操作方便（設備小巧、可調整連接電纜長度）等特點。通過采用超聲波焊接機與傳統工藝比較，超聲波焊接機開機即可使用，節約了熱吹風焊接的預熱等待時間，同時焊點質量提高，減少了重復焊接浪費時間。實際施工中，熱吹風焊接需要在襯墊和防水板之間，將二者吹熔化后再用手壓的方式將防水板與襯墊按住粘接一起。由于防水板較重，寬度為3m，部分位置無法及時按壓防水板和襯墊一冷卻，影響焊接質量。傳統工工藝需要兩人配合，且質量無法保證，而超聲波焊接機僅需一個人就可完成焊接工作，其效率是熱吹風焊接的3～4倍。

防水板鋪設完成后應對其表面進行全面的檢查，發現破損的部位及時進行補焊，補丁應剪成圓角，不得有三角形或者四邊形等尖角存在，補丁邊緣距破損的邊緣不小于7cm，補丁應滿焊，并進行漏氣檢測。

7? 中埋式止水帶定位夾具

在以往的防排水施工中矮邊墻處縱向中埋式止水帶的固定方式一直以來是施工中難以解決的難題。傳統中埋式止水帶的固定采用φ10mm的U型鋼筋卡，每1m一道，澆筑混凝土時由鋼筋卡的剛度不大，難以固定牢固，振搗混凝土時會導致U型鋼筋卡位移、止水帶不居中、不平順、偏移，導致止水帶安裝質量差，影響運營后防水質量。針對隧道矮邊墻縱向中埋式止水帶的工藝要求，自行研發隧道矮邊墻縱向中埋式止水帶定位夾具，其關鍵技術是：（1）利用縱向中埋式止水帶夾具高程調節器可以準確定位出止水帶的高度，采用橫向調節螺栓可以保證止水居中。解決了使用U型卡，澆筑混凝土，由于振搗棒振搗使止水帶側翻、不居中等弊端;（2）利用夾具底兩根定位龍骨方鋼能夠有效的固定止水帶順直、不錯位;（3）隧道縱向止水帶夾具可以重復利用，有效的節約定位鋼筋的使用;（4）縱向中埋式止水帶夾具的研發使用，解決了現有仰拱縱向止水帶采用鋼筋卡具進行固定時，工程造價高、止水帶外觀質量差等問題;（5）其構造簡單、施工方便，有效控制了止水帶施工過程中的定位，提高了縱向中埋式止水帶的安裝質量，保證了隧道薄弱環節的防水，同時節省了大量鋼筋的投入，降低了工程成本。

8? 整體式水溝電纜槽移動臺車施工工藝

傳統的隧道水溝電纜槽施工采用拼裝鋼模拼裝施工工藝，主要存在施工工序復雜、工序循環時間長、混凝土成型質量差、水溝電纜槽線型控制難度大、作業面不整潔等問題。隧道通過使用整體式水溝電纜槽移動臺車施工工藝，避免傳統拼裝鋼模施工工藝的拼裝、加固、澆筑、拆模、轉場等復雜工序，有效提高水溝電纜槽施工進度、減少勞動力投入，同時成型水溝電纜槽線型好、水溝電纜槽施工作業面整潔，施工質量達到了預期目標。

9? 結束語

隨著我國交通基礎設施建設投資力度的不斷加大，嚴寒地區隧道工程越來越常見，防排水系統作為該地區隧道工程的質量控制關鍵，無論從設計、施工還是后期維護管理都應不斷提升，確保隧道工程的正常運營，促進我國交通事業快速發展。

參考文獻：

[1] 沈文剛.對嚴寒地區隧道防排水施工技術的探討[J].價值工程，2017（29）：94～96.