高速公路隧道防排水施工技術研究

張明楊

（中鐵十二局集團第四工程有限公司，山西太原030024）

0 引言

隨著我國市場經濟的迅速發展，全國各地的高速公路修建數量持續增加，但許多的高速公路隧道防排水施工存在問題，導致安全事故的發生率越來越高。因此，國家和各地區政府、各級監管部門以及高速公路施工企業要認識到高速公路隧道防排水施工的重要性，尤其是高速公路施工企業在建設過程中，要采取科學的施工技術，制定合理的施工方案，避免隧道出現滲水漏水的現象，從而進一步提升高速公路的質量，為人們的生命安全保駕護航。因此，分析并探究高速公路隧道防排水施工技術具有重要的意義。

1 高速公路隧道防排水內容概述

高速公路隧道防排水工程（見圖1）施工主要包括兩個方面：第一，在施工前期的工程排水系統，主要指透水管和排水管的安裝；第二，在二次封砌過程中的防水系統，主要指防水板的鋪設和混凝土的澆筑。高速公路隧道防排水施工過程中，主要采取以防為主、以排為輔的施工原則，既要保證防水層的防水效果，又要保持排水層的通透性，盡量將積水迅速排出，避免積水過多。

圖1 高速公路隧道防排水工程

2 高速公路隧道防排水施工現狀

根據目前我國高速公路隧道防排水施工狀況來看，對高速公路隧道的防排水性能影響最大的是隧道周邊的自然環境，其直接影響隧道正常功能的使用。在高速公路隧道防排水施工過程中，涉及的施工領域較多，主要包括施工方案的設計、施工技術的操作、施工材料的選擇等。當前，我國高速公路隧道經常發生的滲漏現象主要為隧道拱頂、隧道側墻出現不同程度的滲水滴水，嚴重時局部出現涌水現象，在冬季氣溫較低時，滲水漏水嚴重會造成隧道內結冰。由于大部分高速公路隧道的位置環境常年處于被地下水包圍的狀態，在具體的施工過程中，一旦某一環節出現紕漏，就會在很大程度上對隧道排水體系造成影響，造成隧道拱頂和側墻發生不同程度的滲水漏水。但從總體上來說，我國高速公路隧道防排水施工技術出現問題，其主要原因還是施工工作人員的施工技術存在欠缺，在某些施工環節的操作不夠專業。比如，施工企業在高速公路隧道防排水工程的施工前期，沒有對隧道周圍的自然環境進行仔細的分析和勘察，在施工方案的設計中有些環節設計得不夠嚴格，缺乏合理性，再加上施工工作人員的綜合素質較差，導致高速公路隧道滲水漏水的現象頻頻發生。

3 高速公路隧道防排水施工技術分析

3.1 涌水地段防排水技術

某些高速公路地處環境復雜，會有很多的涌水地段。在隧道施工過程中發生涌水情況，直接影響到高速公路隧道的施工質量和效率。在高速公路隧道施工前期，會對隧道施工的美觀程度造成影響；在施工中期或后期出現嚴重的涌水現象，則會降低隧道的穩定性，破壞隧道的整體結構[1]。涌水現象產生的原因是巖層中出現了不同程度的裂縫。高速公路隧道頂部巖層厚度低，裂縫的長度和寬度會隨時間逐漸變大，遇到降雨情況雨水會隨著裂縫流出，引發隧道的涌水現象[2]。目前，涌水地段防排水技術應用較廣泛的方法主要包括超前導管鉆孔和設置小口徑管道兩種方法。在涌水問題不嚴重時，可利用超前導管鉆孔將積水順利排出。使用超前導管鉆孔方法時，每兩個孔的間隔至少為15m。當發生較嚴重的涌水問題時，可以利用設置小口徑管道的方法將堵塞區域內的積水快速排出。若隧道圍巖基層中出現涌水，隧道施工人員在施工過程中就需要對圍巖基層進行封堵，保證圍巖堵水方法可以有效排出積水，快速解決涌水問題。隨著科學技術的不斷發展，大部分施工人員在涌水現象集中的情況下，開始采用錨桿涌流的開縫方法，這種方法在應用過程中也得到了大部分工作人員的認可，可以清除多余積水，對發生涌水的地段進行排水，能夠有效解決隧道涌水現象[3]。

3.2 圍巖保護技術

在高速公路隧道建設施工中，選擇質量好的圍巖防護材料可以在一定程度上防止圍巖變形，避免滲水現象。隧道圍巖發生滲水，水流會通過裂縫流入地下，形成積水，經過長時間的積累，不僅會降低隧道使用壽命，還會引發安全事故[4]。在隧道施工前期的設計中，除了圍巖防護的材料質量要良好外，設計還要符合基本規定的要求，只有達到標準要求之后才可以加強對軟巖巖體、硬巖土質的支撐保護，控制硬巖巖體可使基層巖體增加安全性能，降低隧道滲水概率，提高隧道的防排水質量。

3.3 微波焊接技術

結合隧道防排水效果的調查數據分析，防水層問題是影響隧道防排水效果的主要因素。提高防水層的防水能力，也是提高隧道防水性的關鍵所在。在安裝防水層的過程中，注意防水層不可出現任何程度的磨損情況，保證地下積水不會透過防水層。為了有效提高隧道防排水能力，防水板的質量必須達到國家規定的標準[5]。施工過程中，防水層一般采用懸吊法、超聲波法兩種安裝方法。但傳統懸吊法需把墊圈安裝于防水層的后方，防水板很容易松散，一旦進行二次襯砌，墊圈與防水層之間就容易出現空洞。超聲波焊接技術可以改善施工質量，但此項技術會產生多個焊接點，如果施工人員焊接技術較差，再加上防水板比較薄，就會經常出現防水板被焊穿的情況。除了上述兩種方法外，還有微波焊接技術。微波焊接在實踐應用中具有以下特點：第一，使用方法較為簡單，可依據實際狀況對焊接溫度進行調整，能隨意調節焊縫的深淺，從根源上提高微波焊接質量，避免防水板被焊穿[6]。該技術機械化程度較高，焊接過程中需要投入的人力較少，可以避免由于人為主觀因素造成的焊接質量問題。第二，設備耗能較低，所需電壓較小，能夠避免因用電造成的安全事故。

4 防水層鋪設技術

4.1 防水層鋪設

在防水層鋪設的初期，施工工作人員要保證在鋪設防水層的過程中能夠細致檢查防水板以及支柱上是否存在石頭或砂粒等異物，保證防水板平整無異物，支柱表面也沒有異物。還要檢查各個支柱的質量，敲打支柱如果發出酥松的聲音，則要及時檢查支柱是否存在質量問題。支柱的表面也不能有任何凸起區域，還要檢查鋼筋、木材是否有凸起的尖銳物。施工開始之前，需要對設備進行調試，確定施工的各個環節，保證施工的有序開展。調試工作要結合實際情況進行，施工人員對所有的施工內容都了解后，方可開始施工。同時，施工之前要準備好用到的設備工具，如焊接機、電閘柜、熱風槍、檢漏儀等。在確保工程順利進行的基礎上，利用合理的施工手段，保障施工安全開展[7]。

4.2 防水板材施工

首先，在建筑防水層的鋪設過程中，應采用鋼釘圈、防水暗釘墊在防水板底面進行固定。在隧道的防水層施工中，對防水板材的固定是提高隧道防水效果的關鍵因素，施工工作人員可根據現場防水狀況對材料進行合理的加工和完善，把材料應用在防水板中，使防水層的穩固性更高，保障防水板的安裝質量。其次，在混凝土縱向墊層鋪設的施工過程中，需要找一個固定的齊平面，施工人員將拱頂縱向與墊層中心線對齊，并在中心線與隧道標志標線之間保持自上而下的鋪設方法。為了保證拱頂施工質量，在混凝土施工中，所有的螺絲釘尺寸要一致，并且不能超過30mm[8]。最后，要確保中心線位置的標識精確且明顯。在整個施工過程中，拱頂縱向的中心線需要特別標注，使防水板和中心線能夠完全吻合。在此基礎上，先從頂部拱頂處進行施工，使熱熔焊接與襯墊板焊接能同時進行，達到理想的施工效果。

4.3 施工初期支護

在檢查支護材料是否存在凸起物時，如果發現支護材料上存在尖銳物體，則要去除或磨平尖銳，保證支護材料平整之后才可以進行下一步施工。如果支護材料上存在鋼管或網片等凸起物，施工工作人員可以將凸起部位錘平，在該部位涂抹一層水泥，保證表面的光滑。如果凸起物是錨桿頭，則需要將錨桿頭留出5mm，將多余部分切除，然后覆蓋一個塑料帽，以保證支護材料的平整性。

5 軟式透水管埋設技術

施工人員除了要選擇合適的施工手段和技術之外，還要按照國家高速公路設計要求和具體的工程實施規定展開施工，避免軟式透水管的埋設發生問題，減少隧道中出現滲水現象的概率，提高施工質量，進一步保障行車安全。

5.1 透水管埋設

在軟式透水的設計流程中，透水主管道和墻盲溝高度兩者有著密切的關系。在高速公路隧道的施工過程中，施工人員只有控制好透水主管道和墻盲溝的高度，才可以有效提高軟式透水管埋設的效果。施工人員應注意縱向邊墻透水指標，砌筑時應在防水材料卷材下部合理設計盲槽和泄量口的位置，并嚴格要求對邊墻支護、復合防水層的施工，使隧道側墻盲水槽發揮其作用。

5.2 澆筑混凝土

在用混凝土澆筑之后，需要對混凝土的外線進行固定。施工人員可以利用水盲管射釘槍，在出現滲水漏水的水盲管上通過射釘槍打入鋼釘，然后利用焊接工藝，對新打入的鋼釘進行焊接。另外，還需要在施工過程中鋪設三通，并保證三通鋪設時的質量。在施工過程中施工人員要嚴格規范施工工藝，保證施工環節的安全有效性，同時需要質量監管部門對施工環節進行檢查，保證相關工作都達到安全標準。

5.3 洞口排水施工

在高速公路隧道的建設中，加強洞口排水設計對增加隧道的使用壽命具有很大的價值，主要是通過建設節水溝來有效阻擋水流的。通過隧道洞口的頂部設計，再加上擋翼門側壁設計，可以有效阻隔泥沙，以此實現洞口排水技術。通過此技術可以使隧道洞口的排水性更好，在應用中也取得了良好的效果。

當隧道建成投入使用后，要做好隧道洞口排水系統，及時清除里面的異物，以保證排水系統具有較高的穩定性，從而保障高速公路隧道內行駛車輛的安全性，充分發揮隧道的價值和作用。

6 結語

綜上所述，施工企業要重視高速公路隧道防排水工程施工的所有環節，對施工過程中的任何一個環節都要進行嚴格把控，從而降低高速公路隧道滲水漏水現象的發生。在施工前期要加強初期支護的穩固性，并對防水系統和排水系統的施工環節加以重視。負責施工材料的采購人員，在采購過程中要選擇防水性能好的施工材料，并且隧道的內外施工都要利用該材料進行覆蓋，在提高隧道使用壽命的基礎上保證行駛車輛的安全。