公路隧道防排水系統(tǒng)施工技術(shù)研究

中交二航局西藏建設(shè)有限公司，西藏 拉薩 850000

1 地下水對(duì)公路隧道施工的影響

公路隧道施工中，降水引起地表沉降破壞受到人們的關(guān)注，對(duì)公路隧道施工引起的地下水位變化需嚴(yán)格控制。降水會(huì)直接導(dǎo)致已有建筑物地下水位下降，造成地基土層固結(jié)時(shí)臨近建筑物出現(xiàn)沉降。公路隧道結(jié)構(gòu)排水應(yīng)遵循排堵相結(jié)合的原則，在變形縫等特殊部位設(shè)置相應(yīng)的止水帶。

2 影響公路隧道滲漏的原因

（1）材料自身質(zhì)量的缺陷。混凝土的主要材料是水泥，在混合過程中要密切監(jiān)視水泥的溫度和時(shí)間。水泥易受溫度的影響，因此，一定要把握好混合的溫度。在澆筑之前，要做好模板工作，然后開展混凝土的振搗工作，根據(jù)混凝土自身的材料，而振搗在振搗的過程中應(yīng)該注意振搗的時(shí)間，在施工過程中一些施工隊(duì)為了提高施工的速度，而不重視把握振搗的時(shí)間，振搗過快或者過慢都會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。在混凝土凝結(jié)的過程中應(yīng)該注意混凝土內(nèi)部的溫度變化。

（2）地理環(huán)境的影響。公路隧道都是在地下進(jìn)行施工，在施工的過程中必然會(huì)對(duì)地下水造成影響。地下水的噴涌也是造成隧道滲漏的重要原因。在進(jìn)行隧道施工的過程中或多或少都會(huì)影響地下水的自然流動(dòng)，公路隧道的建設(shè)可能會(huì)阻斷地下水的流向，導(dǎo)致地下水不能沿著原始的方向自然流淌，因此在地下水積累的過程中就會(huì)沿著它聚集的上方進(jìn)行噴涌。公路隧道的施工必然會(huì)建立起一個(gè)低壓區(qū)，根據(jù)地下水的流通規(guī)律，公路隧道便成為地下水的另外一個(gè)流向，而這種流向就會(huì)導(dǎo)致地下水滲漏在隧道里，這是由水位的變化引起的隧道滲漏，因此在施工前一定要做好地下水考察工作。

（3）施工質(zhì)量的不過關(guān)。施工過程中涉及的人員眾多，一些人員并不是專業(yè)的施工人員也不懂得專業(yè)的施工技術(shù)，因此在施工過程中往往會(huì)施工不到位，導(dǎo)致工程出現(xiàn)質(zhì)量問題。公路隧道施工很復(fù)雜，涉及多種技術(shù)和多種材料的使用。而公路隧道施工對(duì)于施工的準(zhǔn)確性和技術(shù)性有著非常大的挑戰(zhàn)，因此在對(duì)公路隧道進(jìn)行施工時(shí)容易出現(xiàn)很多問題，加上公路隧道所處的環(huán)境比較特殊，這些因素都給公路隧道施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)，提高施工技術(shù)的過程中也應(yīng)該注重施工的準(zhǔn)確性與專業(yè)性，開展標(biāo)準(zhǔn)化的施工是公路隧道施工的永恒問題。

3 公路隧道防排水施工要點(diǎn)

（1）做好公路隧道超前地質(zhì)探測。在前期施工準(zhǔn)備階段，提前做好地表地質(zhì)鉆孔勘察工作，對(duì)地質(zhì)特殊地段加密地質(zhì)鉆孔，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，提前做好開挖工法變更和隧道注漿防水工作；在公路隧道開挖之前，提前進(jìn)行隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，主要采取超前地質(zhì)探孔、超前地質(zhì)雷達(dá)等措施判斷裂隙水發(fā)育情況和前方地質(zhì)狀況，采取合適的開挖施工方法，盡量減少開挖對(duì)圍巖的影響，并編制帷幕注漿、超前注漿的措施。

（2）混凝土施工質(zhì)量控制管理。混凝土施工質(zhì)量不僅與二次襯砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有關(guān)，還與隧道結(jié)構(gòu)自防水密切相關(guān)，因此提高混凝土施工工藝同樣能起到防水作用。隧道結(jié)構(gòu)的混凝土一般采用防水、防滲的設(shè)計(jì)原則，需嚴(yán)格控制水泥、砂、添加劑等原材料的質(zhì)量，以科學(xué)合理的配比確保混凝土質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。因?yàn)楣匪淼阑炷潦┕ぶ行柽M(jìn)行較長距離運(yùn)輸，混凝土在運(yùn)輸過程中易流失水分，造成粗骨料和細(xì)骨料分離，所以應(yīng)選用和易性好且坍落度滿足澆筑需求的混凝土，以確保隧道內(nèi)混凝土的最終質(zhì)量。通常施工縫處的混凝土是整體隧道二襯結(jié)構(gòu)最為薄弱的地方，也是最容易出現(xiàn)滲漏水，因此在施工縫處一般采用埋設(shè)橡膠鋼邊止水帶輔以涂抹水泥基滲透結(jié)晶材料進(jìn)行加強(qiáng)處理。

（3）做好隧道內(nèi)滲漏水處注漿施工工作。根據(jù)滲漏水特點(diǎn)，對(duì)隧道邊墻和仰拱分別采取單點(diǎn)徑向注漿，系統(tǒng)徑向注漿，初支背后注漿等多種注漿方式相結(jié)合。徑向注漿應(yīng)以滲漏水處為中心，由四周向中心、由下向上、由水少處至富水處原則進(jìn)行注漿施工。為了提高注漿效果和注漿施工進(jìn)度，系統(tǒng)注漿采取分區(qū)分段注漿，注漿孔按照設(shè)計(jì)要求全環(huán)布置，對(duì)滲漏水嚴(yán)重位置進(jìn)行加密注漿處理（見圖1）。

圖1 注漿管頭

（4）做好隧道初支基面的處理。初期支護(hù)及注漿完成后，對(duì)外露的鋼筋、導(dǎo)管等及時(shí)進(jìn)行割除處理，對(duì)鋼筋和管道表面砂漿進(jìn)行光滑處理；初支表面未及時(shí)平整，輔助噴涂，凹凸不平處進(jìn)行混凝土鑿除處理，保證初支基面的平整度符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。仰拱及邊墻基面上的碎石等雜物及時(shí)清理干凈，防止石塊刺破防水板。仰拱樓板防水板鋪設(shè)完成后，應(yīng)及時(shí)澆筑細(xì)石混凝土對(duì)防水板進(jìn)行保護(hù)。

（5）防水板施工質(zhì)量控制。防水板的施工是防水施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，防水板的施工質(zhì)量直接影響到整體防水質(zhì)量。加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場技術(shù)人員和作業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)和安全技術(shù)交底，做到現(xiàn)場全程盯控帶班作業(yè)。為了更好地保證隧道的整體防水效果，可采用分區(qū)注漿系統(tǒng)防水技術(shù)，每隔6m設(shè)置一道背貼式橡膠止水帶，從而將防水板在二次襯砌背后分隔成若干個(gè)閉合區(qū)域，確保若其中一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)滲漏水不會(huì)傳遞至另一區(qū)域，并在每個(gè)區(qū)域內(nèi)布置6個(gè)注漿管，注漿系統(tǒng)應(yīng)盡量靠近施工縫、變形縫等易發(fā)生滲漏的部位，便于后期注漿堵漏。嚴(yán)格把控防水板原材進(jìn)場質(zhì)量關(guān)，做好防水板進(jìn)場質(zhì)量檢驗(yàn)，堅(jiān)決杜絕不合格產(chǎn)品進(jìn)場。在防水板施工過程中，嚴(yán)格控制圓墊片布置數(shù)量和位置，防水板與圓墊片采用電磁焊機(jī)進(jìn)行焊接。傳統(tǒng)的熱吹風(fēng)焊機(jī)容易造成防水板過熱，從而導(dǎo)致防水板破損或防水板連接不到位。橡膠止水帶及鋼邊止水帶居中、布置順直，保證止水帶連接和搭接長度滿足設(shè)計(jì)要求，橡膠止水帶采取熱熔硫化焊機(jī)焊接方式連接。通過試驗(yàn)制定爬焊機(jī)的自動(dòng)行走速度標(biāo)準(zhǔn)，并在焊機(jī)速度調(diào)節(jié)裝置設(shè)定標(biāo)記，嚴(yán)格限定爬焊機(jī)的自動(dòng)行走速度，將爬焊機(jī)速度控制在2.5m/min。加強(qiáng)對(duì)已完成防水板的成品保護(hù)，鋼筋進(jìn)場前對(duì)鋼筋頭采用塑料管套進(jìn)行保護(hù)，二襯鋼筋安裝時(shí)，采用塑料管套住鋼筋頭，可以有效地防止鋼筋刺破防水板，不僅施工速度快還可以反復(fù)利用防水板（見圖2）。

圖2 防水板鋪設(shè)

4 常見公路隧道引排水技術(shù)

4.1 股狀涌水點(diǎn)引排

對(duì)股狀涌水點(diǎn)鉆孔并埋設(shè)PVC管，引排至拱腳，最終連通至公路隧道縱向排水管，通過隧道防排水體系排出。消除最大涌水點(diǎn)，降低涌水點(diǎn)泄向臨空面的流量與流速，從而減少噴射混凝土的施工影響。

4.2 反坡引排水

（1）流量。考慮到水泵的損壞維修、集水坑的清淤以及抽水能力不應(yīng)小于最大涌水量，故將每天有效的抽水時(shí)間設(shè)定為20h。（2）揚(yáng)程。考慮到左右洞集水坑的方便管理，將集水坑的間隔設(shè)置為260m，即在每個(gè)橫通道的附近設(shè)置，方便人員機(jī)械在左右洞之間來回調(diào)運(yùn)，節(jié)省路程。考慮當(dāng)?shù)厥袌龅默F(xiàn)有型號(hào)以及局部水頭損失的富余量，水泵揚(yáng)程可都定為20m。從現(xiàn)場潛污泵維修更換以及排水管布置方便的角度考慮，最終采用2排管徑200mm的排水管。（3）泵站級(jí)數(shù)。兩個(gè)集水坑之間不需要設(shè)置增壓泵，完全滿足引排水需求。（4）自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。在高程最低處的集水坑設(shè)置浮球液位開關(guān)，連接至報(bào)警器。當(dāng)集水坑水位超限(即涌水量增大或者是潛污泵堵塞、損壞)時(shí)，警報(bào)器即發(fā)出警報(bào)，由洞內(nèi)值班采取相應(yīng)的措施。從而實(shí)現(xiàn)無人化，免去因派專人值守而產(chǎn)生的人工費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效率。

4.3 掌子面滲水點(diǎn)引排

在滲水點(diǎn)鋪設(shè)彈簧排水管，引排至拱腳位置排出。彈簧排水管應(yīng)靠近巖壁，以封閉初始支護(hù)周邊的滲水。

5 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的交通發(fā)展得越來越快，公路隧道在交通運(yùn)輸中發(fā)揮著越來越重要的作用。公路隧道防排水系統(tǒng)施工具有較高重要價(jià)值，文章從公路隧道防排水系統(tǒng)施工過程質(zhì)量控制出發(fā)，提出了當(dāng)代公路隧道防排水系統(tǒng)施工的主要問題、防護(hù)措施，旨在為國家公路隧道施工的發(fā)展和完善提供一定的借鑒。