高速公路隧道防排水技術與施工

淡碧

（中鐵二十局第三工程有限公司，重慶 400065）

高速公路隧道排水系統(tǒng)具有隱蔽性，施工設計需要較強的技術性。相較高速公路建設中的其他路段，高速公路隧道部分相對更加復雜，無論是地質(zhì)條件還是地形地貌，對施工來說都具有更大的挑戰(zhàn)。

1 高速公路隧道防排水體系內(nèi)容概述

高速公路隧道的防水體系主要有兩個部分組成，一方面是工程初期支護期間所形成的排水系統(tǒng)，包括基礎的透水管以及縱橫兩個方向的排水管等設施；另一方面，則是進行二次封砌過程中所形成的防水系統(tǒng)，包括基礎的防水板以及防水混凝土等內(nèi)容。在進行高速公路隧道防排水體系施工的時候，需要采取防排結合與綜合治理的原則，一方面，要確保防水層的可靠性，避免水流滲漏；另一方面，要確保排水層的暢通性，避免積水過多，才能夠實現(xiàn)良好的防排水效果。

2 高速公路隧道防排水施工現(xiàn)狀

在一定程度上，隧道周邊的自然環(huán)境將直接影響高速公路隧道的防排水性能以及正常功能的使用。而高速公路隧道的防排水施工涉及的領域十分繁雜，其中既包含建筑材料的選用、建筑結構的設計以及建筑施工的技術操作等方面。當前，國內(nèi)的高速公路隧道滲漏問題主要包含隧道拱頂滲水、滴水以及側墻滲水和局部涌水等情況，在冬季的時候，隧道中還會出現(xiàn)冰堆或者冰坡等災害性現(xiàn)象。而大部分高速公路隧道其實都一直處于被地下水包圍的狀態(tài)中，在施工過程中，只要有一個環(huán)節(jié)操作不慎，就很容易導致隧道排水體系出現(xiàn)漏洞，從而引發(fā)各種滲漏問題。其實，高速公路隧道防排水出現(xiàn)問題的主要原因還在于施工操作不夠專業(yè)，很多施工團隊在進行具體工程操作過程中，不僅不對相關的隧道周邊情況進行調(diào)研與勘測，還不重視相關定量問題的關注與重視，最終導致相關隧道設計方案不夠合理，再加上施工團隊質(zhì)量不高，造成了當前高速公路隧道滲漏問題層出不窮的現(xiàn)象。

3 高速公路隧道防排水施工技術分析

3.1 強化初期支護，做好第一道防排水防線

通常情況下，高速公路隧道的防排水體系主要是由幾個不同的防排水層所形成的，其中包含防水層以及止水構造層等不同的防排水結構，其中比較容易導致高速公路隧道出現(xiàn)排水問題的原因有很多方面，一方面，是相關防水材料在選擇的時候不符合相關高速公路隧道的防排水施工標準，導致整個工程項目的防水性、可靠性以及安全性和耐久性都不夠強大；另一方面，則是相關施工團隊在具體的高速公路隧道施工過程中，不重視其初期的支護工作的開展。必要且合理的初期支護工作不僅能夠影響后續(xù)工程項目的施工開展能否保持順暢和安全，更重要的是還會直接影響整個高速公路隧道工程的防排水性能。因此，在高速公路隧道防排水施工過程中，相關技術團隊需要從初期支護工作就引起重視，通過采取更加專業(yè)的技術手段確保工程初期支護的質(zhì)量和效率，從而為后續(xù)工作的開展奠定堅實的基礎。

比如，相關技術團隊在施工過程中，可以結合實際的高速公路隧道工程項目的具體情況采用“引、截、排”相結合的方式進行工程初期支護（圖1）。在整個過程中，技術人員需要結合項目開挖后的實際的水流上涌的情況，及時將具體的水位進行詳細記錄；而當水流上涌情況比較集中的時候，技術人員則需要提前先用相關的開封摩擦錨桿等設備及時進行導水處理，之后再進行噴錨操作。對于水流上涌面積比較大的現(xiàn)象，技術人員應該在噴錨操作前采用相關的樹枝狀軟式的透水管進行排水處理，從而確保相關的開挖巖石面能夠與混凝土之間形成一定的匯水孔，從而便于上涌水流及時排出。針對巖圈涌水這樣的問題，技術人員則可以通過專業(yè)的引水導管及時將噴射的混凝土引導到相關的下水管道中，并逐漸形成永久性的地下水排水設備，一方面，能夠確保圈巖內(nèi)部的大部分地下水都能夠通過該排水設備及時排出去；另一方面，也能夠有效降低混凝土在噴射后導致的工程表面滲水等情況，從而切實發(fā)揮出初期支護工作的真正效用，切實起到有效的防水效果，做好高速公路隧道工程的第一道防排水防線。

圖1 隧道初期支護圖示

3.2 重視柔性防水和背面排水，構成第二道防排水防線

通過相關實踐調(diào)查和走訪調(diào)研，不難發(fā)現(xiàn)，當前階段大部分高速公路的隧道出現(xiàn)涌水現(xiàn)象的原因之一，就是隧道地下部位可能存在一定數(shù)量的地表水，或者是隧道周邊有相關的河流水系。在相關技術團隊進行高速公路隧道工程施工的過程中，往往會很大概率地破壞相關地區(qū)的巖石表面的組織結構，從而導致地表水以及河流水系出現(xiàn)上涌的情況。所以，近年來，在建設高速公路隧道的時候，很多施工團隊都會選擇邀請專業(yè)的技術人員或者專家學者對隧道周邊的情況進行一定的勘測與調(diào)研，從而給隧道的具體建設方案的確定提供更加合理與科學的建議。但是，在實際的高速公路隧道施工過程中，很多施工團隊考慮到相關的施工進度或者為了追求更大的經(jīng)濟效益，往往會完全忽視對隧道周邊情況進行必要的調(diào)研與勘測，并且在施工過程中采用十分強硬的防排水技術手段，最終導致不僅僅沒有起到理想的防排水效果，反而還直接相關的巖石結構層被破壞，進而加重了水流上涌的問題。因此，相關高速公路隧道施工團隊在進行隧道防排水施工的時候，應該進一步強化對相關柔性防水技術的重視，尤其是對于容易發(fā)生涌水地段的隧道。

比如，對于部分高速公路隧道工程中的涌水路段，相關施工單位可以采用“水板安裝”的方式進行相關的柔性防水處理。在整個過程中，技術人員需要結合實際高速公路隧道工程防排水項目的實際情況，先檢查所采用的軟式防水板的質(zhì)量是否符合工程實際需求與施工標準，重點需要檢查工程背面排水管道的安裝是否符合相關的設計標準。而在進行具體的水板，即LDRE防水板的安裝的過程中，技術人員應該結合工程的實際需求和防水板的具體尺寸來確定相關的塑料錨固定螺栓的具體位置。通過采用電鉆等專業(yè)的機械設備在水板上面進行塑料錨固螺栓的安裝和固定，之后，還需要用專用的塑料焊接機等設備對其進行焊接處理，從而確保實際的寬度與焊縫厚度能夠符合工程的實際需求。除此之外，技術人員還需要及時檢查噴射混凝土以及其背后的排水管的防水質(zhì)量，在焊接過程中通過將焊接溫度控制在250℃左右來保持焊接效果能夠符合標準。而在具體的防水板鋪設的時候，必須保證相關的鋪設工作和焊接工作是同時開展的，并且要派遣專業(yè)的技術人員在旁邊進行一對一觀察，發(fā)現(xiàn)防水板出現(xiàn)損傷后應該及時進行修補或者直接更換，從而切實確保防水板鋪設的質(zhì)量和效果，從而構成高速公路隧道工程的第二道防排水防線。

3.3 澆筑抗?jié)B混凝土，構筑第三道防排水防線

在對高速公路隧道工程進行防排水處理的時候，往往都會用到防水層來增強隧道的防排水效果，而防水層的施工完成效果關鍵則在于相關防水板的質(zhì)量，因此，施工團隊需要在進行防水層施工之前仔細確保所使用的防水板的質(zhì)量是否能夠滿足工程的實際需求與標準。其中主要包括防水板的厚度是否均勻、防水板的縫隙寬度是否在規(guī)定范圍內(nèi)等內(nèi)容，但是，當前市面上生產(chǎn)的所有防水板都無法實現(xiàn)對所有高速公路隧道工程的適應，在大部分隧道防水層施工過程中，很多的防水板都會難免存在各種縫隙、不平整以及鋼筋或者錨桿外露等問題。針對上述現(xiàn)象，可以選擇采用建筑防滲混凝土的方式進行彌補，在縫隙處澆筑一定數(shù)量的混凝土，能夠起到良好的封堵效果。

比如，相關高速公路隧道防排水施工團隊在進行抗?jié)B混凝土澆筑的時候，可以采用“濕治養(yǎng)生法”進行具體處理。在整個過程中，技術人員需要先按照工程實際需求采用抗?jié)B混凝土將相關的防水層進行抹面處理，之后需要等待兩個小時以上，在確保混凝土表面已經(jīng)凝固 并且具備一定的強度和硬度后，技術人員需要及時地將各種浸濕過的麻袋或者草墊等將其表面進行完整覆蓋，覆蓋區(qū)域不僅僅包括防水層的表面，還包含防水板的側邊等容易出現(xiàn)縫隙的地方。通過這種“濕治法”能夠起到一定的保濕效果的同時，起到良好的隔溫效果，從而避免澆筑的混凝土圖層受到惡劣天氣等突發(fā)情況的威脅。而在整個養(yǎng)護期間，技術人員需要定期對其進行灑水處理，從而確保混凝土表面能夠始終處于比較濕潤的狀態(tài)。除此之外，在進行抗?jié)B混凝土澆筑的過程中，還可以采用“塑料薄膜養(yǎng)生法”的方式對其進行養(yǎng)護。在完成混凝土澆筑抹面后，技術人員需要配制一定比例的混合溶液，其中，需要有10%的過氧乙烯樹脂、88%的溶劑油以及一定數(shù)量的苯二甲丁酯等物體混合成胰液，然后，將其均勻地噴灑到混凝土表面，并及時覆蓋上一層塑料薄膜，確保薄膜內(nèi)部水分適中的前提下，嚴格保證塑料薄膜的封閉性，從而切實保證混凝土的澆筑效果符合標準，構筑高速公路隧道防排水的第三道防線。

3.4 使用防水建材，延長使用壽命

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，地區(qū)之間的聯(lián)系越來越密切，交通成為衡量地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的重要因素。其中高速公路為鐵路和航空疏散了較大的壓力，促進了地區(qū)的經(jīng)貿(mào)往來。我國地形復雜多樣，山地眾多，高速公路隧道經(jīng)過丘陵時要做好防水與排水工程設計。施工的水文環(huán)境對隧道的質(zhì)量和使用壽命有重要影響，因此，應做好防水排水設計，避免導致內(nèi)部建材銹蝕引發(fā)隧道坍塌等危害。使用防水建材有助于保護隧道的內(nèi)外部結構，實現(xiàn)對隧道的全覆蓋。

例如，為了提高高速公路隧道的防水排水性能，應使用具有防水性能的建材。首先，依據(jù)頒布的建材性能指標進行選取，如為達到最低限度的防水能力要選用厚度大于3毫米的，寬度為5米的土工布，橡膠材質(zhì)的止水帶其拉伸極限應不小于12帕以及厚度為40毫米，長度為130毫米的三維立體排水管。同時，應在襯砌施工小于1米的地方進行鋪設。最后，還要注意處理防水板之間的縫隙，使用無釘鋪設的技術，用懸掛的方式鋪設。

4 結語

相關施工團隊應該重視高速公路隧道防排水建設過程中的每個施工環(huán)節(jié)，這些不同的環(huán)節(jié)之間都是環(huán)環(huán)相扣的，一旦其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了漏洞，將會直接影響整個工程項目的防排水性能。因此，應通過強化初期支護，重視柔性防水和背面排水，澆筑抗?jié)B混凝土，構建起三層防水排水防線。輔之以具有良好防水性能的建材，實現(xiàn)對隧道內(nèi)外部結構的全覆蓋，延長隧道的使用壽命，提高其安全性。