云南某在建高速公路隧道排水系統堵塞原因及處治分析

李宏杰

（云南省建設投資控股集團有限公司國際工程部，云南昆明650000）

0 引言

隧道排水系統自身在失效后，會產生相應的反應，從而可能會形成外部壓力過高，導致排水系統受到一定的影響，水的壓力過大則會導致隧道結構出現不同的變化，這樣的情況下使得其自身很容易出現一些漏水現象，嚴重時還會導致結構變形，使得車輛行車安全方面出現問題。因此，相應的工作人員在專項設計和防治方面需要給予一定的重視，同時還要采取有效的方法，但是從當前整體來看，建設隧道排水系統需要結合排水系統做好各方面的調整，同時還要針對一些相關內容展開研究，這樣有利于做好各項內容的設計，以此解決當前階段存在的問題。

1 項目概況

1.1 項目基本情況

該隧道右幅起訖里程為K25+862～K29+185，全長3323m，屬特長隧道，隧道最大埋深約338.54m，擬建隧道位于云龍縣寶豐鄉北東側4.0km，起始于寶豐鄉大石哨附近，終止于寶豐鄉瓦工河附近，進出口附近均有省道通往，交通較為便利。隧道布設于沘江左岸斜坡地帶，地形起伏較大，海拔高程1600～1965m 之間，相對高差約365m，屬構造侵蝕-剝蝕中山地貌。根據隧道埋深較大及地形起伏較大的特點，選擇采用天然源高頻大地電磁法沿隧道右幅中線布設一條物探測線進行勘察，數據采集儀器采用美國生產的EH-4 大地電磁成像系統。測線布置時采用南方測繪儀器有限公司S750Ⅱ型GPS 手持數據采集系統進行測量放點。大地電磁探測時按點距20m，單點連續采集。實際探測隧道里程為K25+820～K29+240，剖面總長3420，實測大地電測法測點共178 個，其中實測點為172 個，檢測點為6 個。

1.2 區域水文條件

該隧道進口位于山谷地段，其自身屬于比較獨特的形式，隧道出口位于河流附近，區域附近常年有水，地下水根據地層巖性等形成不同的效果，地下水類型根據地層顯示為碎屑型，而其以裂縫水為主，碎屑巖隙水主要賦存砂巖之中，與泥巖交替分布，其中沙段占據比例約為66%，孔隙水賦存第四系松散土壤之中，富水性比較頻繁土體自身比較軟化，在降雨較多的季節會降低土體自身的強度。

1.3 隧道排水系統

隧道位于比較特殊的區域，針對區域的防水系統設計需要結合相關實際情況展開，隧道采取有效的方法將相應的形式結合在一起，并在排水系統方面利用對應的方法形成結合。

該隧道的設計預測涌水量約為95m3/d，結合區域的情況設計對應的排水方式，從而達到理想的排水系統。不過在具體修建的過程中發現隧道滲水量相對較大，而且還出現了排水系統堵塞等問題，為了進一步進行建設需要及時采取有效的方法做好排水工作，從而加大隧道的排水效果[1]。

2 隧道排水系統模型以及工作能力分析

隧道排水設施是通過各種不同的元件形成一個完整的體系，滲水在該體系中會有對應的流動路徑，在整個隧道系統中排水系統會形成一個完善的運作模式，如果防水板沒有受到影響或失效，則它自身會形成一個體系，從而達到導排的效果。其中一些元件也會對滲水起到引導作用，讓雜物向底部流入，這樣可以將雜物和其他物質排向環向盲管之中。但是在具體的工作中需要考慮到噴射混凝土的自身情況，這也使得不能過于密貼，一般情況下需要在中間設定對應間，這樣可以讓滲水跟著主流方向流動，從而讓無紡布起到導水的作用。在具體的設計過程中還可以根據區域情況選取一些對應的排水材料，這樣能夠達到理想的效果。

當前階段隧道環向和縱向排水多采用軟式透水管，管材由彈簧鋼線和外覆透水層形成，而且自身屬于復合體管材，經過相關人員的測試發現，隧道縱向排水盲管可以利用鉆機的PVC 管和打孔波紋管進行改善，從而形成無紡布反濾層，這樣可以形成一個較好的過濾體系，但相關人員需要對管材的進水以及排水能力進行檢測，并通過獲取數據得到最小值，而且管材的進水能力和打孔的各項數據有一定的關聯，相關人員需要結合工程情況進一步進行深度研究與探討。當隧道排水系統的各部件排水能力確定后，需要根據自身的公式計算出相應的排水系數，這樣能夠確定其自身的方法并考慮到部件之間的連接方式，從而能夠減少一些因素對于系統排水能力的影響。在水流量較小的情況下，可以考慮忽略其結果，但是如果處于水流量較高的情況下需要進一步做好分析[2]。

3 隧道排水系統堵塞的主要原因

3.1 圍巖碎屑流進排水系統

因為隧道自身結構相對比較復雜，而且隧道的范圍比較廣泛，各區域的地質環境如積粉質黏土、統曼崗組泥巖、砂巖等都會給排水系統帶來極大的影響。

經過相應的調查發現，排水管內存在較多的砂巖，在這樣長期的情況下，砂巖在排水管內形成大量的堆積，則必然會造成隧道排水系統自身存在問題，最終導致堵塞，這對于隧道排水的后期使用造成極大的影響。形成這種問題的主要原因是因為隧道自身長期有隙水流動，隙水的長期沖刷使得周邊的碎屑流動，墜入到排水系統之中，長期的情況下碎屑形成了堆積，最終導致排水系統堵塞等問題。

3.2 結晶體堵塞

經過現場大量的調查與研究發現，排水管內很容易呈現出大量的白色結晶體，結晶堵塞是當前隧道施工中排水管中比較常見的一種現象，同時也是影響排水管運作的主要因素。相關的技術人員通過大量的調查與研究發現，白色晶體在檢測與分析后，自身有98.74%成分為碳酸鈣，而且發現大量的白色結晶不僅會影響排水系統，還會導致施工中存在較多的問題，從而帶來極大的影響。

相關人員經過現場對排水管內的水流流水對比分析發現，水體中含有大量的Ca2+、CO3-和HCO3-等離子。其中Ca2+與CO3-的離子濃度相對比較高，而且經過長期的堆積形成化學反應，從而形成大量的碳酸鈣沉淀。另外，混凝土溶出物也是導致生成白色結晶的主要原因，在具體的施工過程中這種現象比較常見，相關工作人員將其稱之為“泛堿”，而且隧道自身形成的白色結晶也會隨著隧道的地下水不斷流動，最終流入隧道的排水系統之中[3]。

3.3 排水管內壁凹凸不平

一般情況下因為隧道自身比較特殊，在結構方面需要結合一定的實際情況做好改善，這也使得罐內表面自身凹凸不平，從而很容易造成圍巖碎屑等問題，而且結晶體自身長期堆積會導致凹槽自身比較粗糙，從而使得其自身堆積越來越厚，最終造成排水堵塞的問題。在具體的施工現場中，應該盡量避免排水系統堵塞等問題，同時相關人員需要做好對于材料的篩選，良好的材料篩選能夠確保施工質量，以此減少排水管堵塞的問題。

4 隧道排水的現場預防和處治措施

4.1 設置環向排水管檢查口

在設計方面設置對應的檢查口，針對特殊部分需要做好排水管的利用與銜接，并合理地設定排水管檢查口，這樣可以實現更好的運營。相關人員為了做好現場的檢查工作，可以利用相應的設備技術進行安裝，這樣可以實現對于內部的監測，從而觀察其排水管是否出現堵塞等問題，還可以通過環向排水管及時地清理一些雜物，防止排水管出現堵塞的問題。

4.2 設置橫向排水管檢查口

除了設計對應的排水管檢查口以外，還需要及時做好橫向排水管的設置工作，當完成設置后還要做好檢查工作。這樣有利于相關人員更好地開展檢查工作，利用橫向排水檢查口與橫向排水口進行銜接，從而底部可以檢查橫向排水管的堵塞情況，這樣可以及時做好清理工作，從而實現全面檢測。

4.3 更換內壁光滑雙壁波紋管

在具體工作中可以根據工程情況選用波紋管的形式，這樣的情況下即便隧道存在部分堵塞物，也可以通過內部光滑的表面實現改善，從而使得雜物更容易流出排水管，減少自身堵塞的概率，在具體的隧道施工材料選擇中，應該傾向于內壁光滑的波紋管，從而做好各項工作，減少排水系統堵塞的問題。

4.4 提供縱向排水管標高

在具體的施工過程中，可以在原設標高的基礎上適當做出調整，通過標高使縱向排水效果更加理想，也使得水流速度提高，有利于更好地將雜質和其他物質進行沖刷，從而防止雜物堵塞。

5 結語

綜上所述，從目前來看，隧道排水系統是隧道工程中需要重視的問題，如果隧道出現堵塞問題則會給其使用帶來影響，同時還會造成較大的安全問題，技術人員需要結合實際情況做好對隧道的檢查工作，分析當前存在的問題，并找到正確的改善方法，從而確保高速公路隧道的正常使用。