公路隧道路面防排水裝置、滲水病害處理及施工工藝特點分析

□ 羅 釗

本文以某隧道為例，分析隧道路面防排水的施工技術工藝和防滲水的處理方法[1]，以期為延長隧道路面的使用壽命，控制投資和后期維護費用，采用切實有效的施工工藝提供參考，提高隧道路面的防滲水維護能力和管理工作的能力。

1 案例簡述

隧道為長隧道，采用單洞布置，起訖樁號為K18+005～K19+865，長1860m；隧道進口處于直線段上,出口處在半徑為880m的平曲線上；隧道縱坡為-1.7%、-2.6%。隧道在樁號K18+630.11處上穿某鎮引水洞，兩者平面夾角為18°。在對應交叉處，隧道設計標高為389.22m，引水洞中心標高為380.16m。兩者之間的高差為9.06m。該引水洞為發電站的重要飲水工程，引水隧洞全長2108.30m。斷面形式采用直徑2m的馬蹄形斷面，進口高程為379.81m，出口高程為337.08m。該引水工程隧洞目前已全線貫通十幾年，根據引水隧洞施工圖，引水隧洞在交叉段未采用支護措施。地質勘探資料表明與引水隧洞交叉位置穿越巖層為Ⅳ級圍巖，Ⅳ級圍巖段為微風化碎斑熔巖，裂隙較發育，巖體較破碎，以巨塊（石）碎（石）狀鑲嵌結構為主，爆破振動過大易坍塌。隧道路面結構類型為復合式水泥混凝土路面，該隧道在通車運營后，路面表面多處出現局部滲水。

2 隧道排水設計的重要性

因為隧道構造性質特殊，容易受地下水滲透侵蝕，為保證隧道的安全使用，隧道的地面需要保持干燥整潔。隧道路面的干燥能減少因為積水濕滑造成行駛車輪胎打滑的現象，以防止事故的發生。隧道通常會修建于地表層，極易造成底層中蘊藏的地下水泄露。豐富的地下水會從細孔緩慢滲透至隧道結構層內部，造成隧道內部積水[2]。隧道內部長期留存積水會對隧道造成全方位的不良影響，即對隧道施工、維護、結構穩固性、管理等造成影響。

結合隧道自身復雜的情況，在進行排水工程設計的時候要將隧道洞身防排水和路面防排水等各部分系統融合為一個整體。隧道防排水工程是從最初的設計、施工材料選擇、施工方案審批，到后期運營、養護各個環節協調統一的綜合性系統工程。各個環節之間在各自獨立的基礎上又互相關聯，選擇合適的科學材料和施工方法是基礎環節，以實現節約經濟成本和完成隧道安全使用為設計目標，按照安全環保的操作標準，嚴格遵照施工步驟完成施工任務，認真按照周期完成隧道的運維工作。為設計出適合該隧道路面的防排水裝置，減少隧道因為排水不及時、排水不暢等造成積水沉積，需根據隧道實際地質情況和地下水系情況，制訂出合適的隧道路面防排水方案和隧道路面滲水病害的治理措施[3]。

3 隧道洞身和路面防排水設計與施工

在進行該隧道的環向、縱向、橫向、側式排水管和洞身防水板以及路面底塑料盲溝等施工之前，首先要明確施工使用的防排水材料和施工方法[4]。

3.1 隧道洞身防排水設計與施工

隧道洞身防排水裝置設計于二次襯砌同初期支護之間的位置，洞身防水層主要是選用不低于1.2mm的EVA防水板和300g/m2的無紡土工布組成。在進行防水層施工時，首先要清除表層的雜物以及各類凸起尖銳物。如果發現初支鋼筋網凸起的情況，要先斬斷多余鋼筋，再用錘子錘平，抹平水泥。錨桿存在凸出的地方，除了預留一定的位置安裝螺頭頂之外，還要使用塑料帽去除尖銳部分。凹凸的地方需使用混凝土補噴至平整。在進行施工之前，要做好洞身滲水的引排，并清理上一步施工留下的雜物。在下料之前要仔細比對設計圖紙，按照圖紙設計要求的標高尺寸，制定基線再進行下料。為保證施工時使用的熱焊機等設備正常工作，需要在施工之前做好檢查工作，使其符合操作標準，確保使用時不會出現故障，保證隧道排水工程的施工質量[5]。

隧道洞身防排水主要通過洞身布設無紡土工布、防水板、環向盲溝等將積水引向兩側邊墻角縱向排水管、橫向排水管、側式排水管等排出洞外。縱向排水管、橫向排水管、側式排水管等要按照設計型號和坡率等要求進行布置，否則管內水不易排出。

隧道洞身環向盲溝選用φ5的單壁打孔波紋管外包一層200g/m2的無紡土工布，正常按5m～15m沿著襯砌背后環向設置一道，施工過程中可根據現場實際水量進行調整、增加或加密；縱向排水管選用φ10HDPE雙臂打孔波紋管外包一層200g/m2的無紡土工布，沿隧道通長布置；側式排水管采用φ25PVC-U雙臂打孔波紋管外包一層200g/m2的無紡土工布，沿隧道通長布置；橫向排水管選用φ10cmPVC-U管，每8m設置一道，可根據現場水量進行調整、增加或加密；各管道選用三通和二通接頭緊密連接。隧道洞身排水主要通過防水板、環向盲溝引向兩側邊墻角，再通過縱向排水管、橫向排水管、側式排水管排出洞外。

3.2 隧道路面防排水設計與施工

隧道路面結構層為復合式水泥混凝土路面，依次為水泥混凝土面層、熱瀝青表處下封層、C20素混凝土調平層。路面底（即調平層底）設置MF12塑料盲溝，5m～15m設置一道，可根據現場路面底實際涌水量進行調整、增加或加密。隧道路面結構層在施工期間要對外露的排水管采取一定的保護措施，減少施工失誤造成的管道破裂。

4 隧道路面滲水病害處理

隧道通車運營后，該隧道洞內水泥混凝土路面出現多處滲水。經排查，路面滲水原因為：隧道上穿該鎮引水洞，在對應交叉處，兩者之間的高差為9.06m，引水隧洞在交叉段未采取支護措施。該交叉區域隧底部分段落地質節理裂隙發育，地下水系豐富，涌水量較大。施工單位在隧底標高開挖到位后，發現部分段落局部地下水涌出較大，未在該段落路面底涌水處加密布設MF12塑料盲溝將地下水引至兩側排水管排出洞外，也未采取其他有效的防排水措施進行處理，并且施工單位未按照設計圖紙施工熱瀝青表處下封層；施工單位在發現隧道路面底涌水較大且超出設計地勘資料內的涌水量時，未上報且未經“四方”現場會勘制訂切實有效的處理方案，僅憑經驗施工；該隧道未設計級配碎石排水墊層。隧道路面滲水病害治理方案如下。

4.1 “角鋼成孔”引排法

首先，找到路面滲水點，根據角鋼尺寸鑿開引流槽。其次，查清滲水量和位置，埋設角鋼將滲水引至兩側邊溝。再次，填充碎石層，施工路面封層，填充高強度水泥混凝土至路面標高。最后，待路面強度達到要求后開放交通。

4.2 注漿堵水法

在路面滲水處5m范圍內，開槽埋設注漿管，封閉槽口，注射化學漿液，對滲水點進行封堵處理。

5 隧道路面防排水施工注意事項

5.1 施工安全要求

由于隧道路面防排水施工是在隧道洞內受限的空間內作業，存在交叉施工、能見度不足、洞內粉塵較大、臨時用電不規范等安全隱患，施工安全風險不容小覷。

一是要提高作業人員安全意識。路面施工前，要先對作業班組開展隧道路面防排水施工安全教育培訓以及安全技術交底，提高作業人員安全意識，要求作業人員務必遵守安全操作規程；對于外來進行參觀學習的人員，須進行簡要的安全提醒，查看對方是否正確佩戴相應的安全防具；做好路面施工機械設備的檢修和保養工作，不讓機械設備帶病工作。這樣有助于提高施工質量并規避風險。

二是加強隧道路面防排水施工安全檢查，加大安全隱患排查和整改力度，加強施工安全管控[6]。

5.2 施工控制要點

要嚴格按照設計圖紙進行隧道路面防排水施工，發現現場地質、涌水等與設計地勘資料不符的情況，要及時上報，制定合理的施工方法。

應根據隧道路面底實際涌水量的大小，合理布設盲溝引排。超出原設計地勘涌水量時，需經施工、設計、監理、業主等四方現場共同會勘確認，制訂處理方案。

6 隧道路面防排水施工、滲水病害治理的合理化建議

隧道防排水施工建設中涉及多方的協調配合，為便于施工、管理，順利進行隧道防排水施工，要制訂相應的工作計劃和工作流程制度，以保證后期的監管、維護順利開展。在制定工作制度的時候要充分結合國家的相關法律規定，在保證隧道防排水施工質量的同時減少施工中可能出現的錯誤。除了嚴格制定施工現場要遵守的規章制度之外，還要謹慎記錄施工中產生的數據信息，保證數據信息記錄真實準確，記錄結果和現實情況一一對應。數據錄入還可以利用大數據技術進行分析比較，規避風險。合理充分的信息備案還有利于為后續提供優秀的案例進行分析比較。

7 結語

隧道路面的干凈整潔、無積水，能夠保證來往車輛通行安全。為提高隧道的使用壽命，應做好后期維護工作；合理安排排水管道的安置工作，保證施工時隧道路面排水系統暢通，順利排除隧道洞身和路面底積水的同時，還要加強隧道安全使用方面的管理。