公路隧道復(fù)合式襯砌中防水措施研究

嚴(yán)昆鵬

（甘孜州交通和城鄉(xiāng)建設(shè)投資集團(tuán)有限公司，四川甘孜州 626000）

0 引言

公路隧道作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定性直接關(guān)系到交通安全和運營效率。復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)作為當(dāng)前隧道工程中廣泛采用的一種支護(hù)形式，其防水性能的優(yōu)劣對隧道的整體性能有著決定性的影響。因此，將深入探討公路隧道復(fù)合式襯砌的防水需求，分析不同防水材料的性能，并探討有效的防水措施，以期達(dá)到提高隧道工程防水性能的目的。

1 公路隧道復(fù)合式襯砌中防水的必要性

1.1 提高公路隧道的穩(wěn)定性

隧道的穩(wěn)定性是確保其安全運行和延長使用壽命的關(guān)鍵因素之一。在公路隧道中，水的侵入不僅會引起結(jié)構(gòu)的物理損害，如凍融作用導(dǎo)致的裂縫，還可能導(dǎo)致化學(xué)侵蝕，如硫酸鹽對混凝土的腐蝕作用。復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)中的防水層起著至關(guān)重要的屏障作用，能夠有效隔絕地下水和表面水對隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的直接接觸。

BIM工作站依據(jù)圖紙及規(guī)范要求，對標(biāo)準(zhǔn)層樣板戶型和質(zhì)量樣板區(qū)進(jìn)行了精細(xì)建模，并且與VR虛擬現(xiàn)實施工技術(shù)相結(jié)合，通過模擬施工過程、模板搭配、砌體排磚和飾面磚排磚等將建筑施工過程信息化、可視化，通過此舉確立了樣板展示方案，減少了實際作業(yè)的返工次數(shù)，同時最大限度地節(jié)省材料，加強(qiáng)了施工過程的項目管理能力[4]，標(biāo)準(zhǔn)層虛擬樣板間漫游如圖3所示。

具體而言，防水層應(yīng)具備良好的延伸性和自愈合能力，以應(yīng)對隧道在長期使用過程中可能出現(xiàn)的微小位移和裂縫。此外，高質(zhì)量的防水措施不僅能夠保護(hù)襯砌本身，還可以減輕排水系統(tǒng)的壓力，從而維護(hù)隧道內(nèi)部的干燥環(huán)境，保障隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命。

1.2 確保公路隧道的安全運營

公路隧道安全運營的前提是內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定，其中包括確保無水害發(fā)生。

(1) 由鋼管塔的模態(tài)分析可以看出,鋼管塔的上橫擔(dān)和地線橫擔(dān)容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形,地線橫擔(dān)發(fā)生的變形尤為嚴(yán)重.

在偶像粉絲圈（俗稱飯圈）中的粉絲屬性大致分為三類，分別是唯粉、CP粉和團(tuán)粉。唯粉，指的是只喜歡團(tuán)隊中其中一位偶像的粉絲，可能對其他團(tuán)隊成員沒有好惡感受，也可能帶有強(qiáng)烈的厭惡情緒；CP粉源起于韓國娛樂圈，CP是英文單詞couple的縮寫，CP粉指的是同時喜歡的兩個明星并把他們假想成情侶關(guān)系的粉絲，且偶像CP組合方式并不限制性別。團(tuán)粉即整個偶像團(tuán)隊的粉絲，團(tuán)隊中的每一個人都是團(tuán)粉追捧的對象，因而團(tuán)粉不接受成員爭端和組合解散。

在會議桌前，在聆聽和詢問之間，總會有幾次恍惚的剎那，在那個時候好像那海浪的聲音、海水的顏色、海風(fēng)的觸摸仍然環(huán)繞著我，仍然溫柔地跟隨著我，使我情不自禁地微笑了起來。

一方面，滲水和漏水不僅會給隧道的電氣設(shè)施和監(jiān)控系統(tǒng)造成損害，增加維修成本，還可能導(dǎo)致道路表面濕滑，增加交通事故的風(fēng)險。

外墻外保溫是在主體墻結(jié)構(gòu)外側(cè)用粘接材料固定一層保溫材料，并在保溫材料外側(cè)抹砂漿或作其它保護(hù)裝飾，在外墻根部、女兒墻、陽臺、變形縫等易產(chǎn)生熱橋的部位，采用外保溫技術(shù)，可顯著消除“熱橋”造成的熱損失。目前主要采用的方式有：聚苯板保溫砂漿外墻保溫、聚苯板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫等。外墻內(nèi)保溫是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層。總之，外墻保溫材料要選用導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材質(zhì)，減少室內(nèi)外的熱交換。另外，也可利用植物來調(diào)節(jié)氣溫，如在建筑物西側(cè)墻面上種植爬山虎，有利于吸塵和降噪，減少溫室效應(yīng)。

另一方面，積水還可能引起隧道內(nèi)部環(huán)境的劣化，比如空氣濕度增加導(dǎo)致駕駛員視線不清。因此，在復(fù)合式襯砌設(shè)計中引入有效的防水措施，可以顯著提高隧道的安全性能。通過選擇合適的防水材料和施工工藝，使防水層與隧道襯砌緊密結(jié)合，不僅能防止水的滲入，還能在一定程度上吸收和分散地質(zhì)應(yīng)力，保證公路的安全通暢。

1.3 減少公路隧道漏水現(xiàn)象的出現(xiàn)

漏水是公路隧道最常見的問題之一，它不僅影響駕駛員的視線和通行安全，還會對隧道的結(jié)構(gòu)組件造成長期侵蝕。長時間的水蝕會退化襯砌表面及其背后的結(jié)構(gòu)層材料，甚至可能引起內(nèi)部鋼筋的銹蝕，嚴(yán)重威脅隧道的結(jié)構(gòu)安全。

為此，應(yīng)用高效的防水材料并采用科學(xué)的施工方法，可以顯著減少漏水現(xiàn)象。例如，使用EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物或PVC-U 改性瀝青油氈等新型高效防水材料，該材料具有良好的自粘性和適應(yīng)性，能夠在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中提供持久的防水效果。通過以上措施，不僅可以提升隧道的整體防水性能，還可以在隧道的運營和維護(hù)階段降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 公路隧道復(fù)合式襯砌中防水的材料

2.1 防水板（卷材）

防水板（卷材）在公路隧道復(fù)合式襯砌中發(fā)揮關(guān)鍵性的防水功能。市場上常見的防水板材料包括高密度聚乙烯（HDPE）防水板、聚丙烯（PP）防水板、環(huán)保型土工合成材料等，不僅具有優(yōu)異的抗?jié)B性能，還具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)多變的地質(zhì)和氣候條件。

第五，其自愈合功能也不容忽視，在受到小范圍破損后，材料能夠在一定條件下自身修復(fù)，進(jìn)而減少后期維護(hù)的難度和成本。

2.2 EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物

EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物是一種新型防水材料，具有優(yōu)良的自粘性和彈性，可廣泛應(yīng)用于公路隧道復(fù)合式襯砌的防水層。EVA 是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，而APPEK 是一種聚酮材料，兩者混合后可以形成具有高彈性、耐磨損和耐老化性能的防水材料[2]。

最后，安裝完畢后，需對防水層進(jìn)行全面檢測，包括水壓試驗和電子泄漏檢測，確保其在實際工作環(huán)境中的性能符合設(shè)計要求。

在公路隧道復(fù)合式襯砌的設(shè)計階段，合理的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計對于確保襯砌的防水性能至關(guān)重要。設(shè)計時應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件、水文條件和施工方法，合理配置襯砌結(jié)構(gòu)的厚度、防水層的位置及其與排水系統(tǒng)的配合等。例如，對于高水壓、復(fù)雜地質(zhì)條件的隧道，建議使用雙層防水系統(tǒng)，即在傳統(tǒng)襯砌外加設(shè)一層高密度聚乙烯（HDPE）防水板，并在其外側(cè)設(shè)置一定厚度的保護(hù)層，以保護(hù)防水板不受施工及后期運營中可能產(chǎn)生的機(jī)械損傷。具體案例分析可以參考中國某知名隧道工程公司在京藏高速公路某隧道項目中的應(yīng)用。在該項目中，針對高地應(yīng)力和復(fù)雜水文地質(zhì)條件，公司采用“防水板+噴射混凝土+鋼筋混凝土襯砌”復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。防水板采用自粘性橡膠共混物和HDPE 雙層結(jié)構(gòu)，通過雙重保障可以提升防水性能。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，隧道完工后的滲漏量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計要求，充分證明合理設(shè)計結(jié)構(gòu)形式的重要性[3]。

年輕帥氣的王士斌，從江蘇參軍落戶太原，本是滿心歡喜，結(jié)果轉(zhuǎn)業(yè)后就下崗，使他一籌莫展。為解開王士斌的心結(jié)，王業(yè)發(fā)無數(shù)次與他談心，談古人的人生智慧，講未來的生活希望，使他看到光明、重拾自信。

第三，EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物的耐溫性能也是其突出的優(yōu)點之一。在-40℃～80℃的溫度范圍內(nèi)，其物理性能幾乎無顯著變化，能夠保證在極端氣候下的使用可靠性。

電力電量平衡是電力系統(tǒng)調(diào)度計劃編制的核心,它為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運行提供了保障[1]。通過預(yù)測及保證電力電量的平衡,可以確定未來一段時間電網(wǎng)的基本運行方式,并為設(shè)備檢修計劃、聯(lián)絡(luò)線送受電計劃、需求側(cè)管理計劃、煤炭采購計劃以及財務(wù)預(yù)算計劃等制定提供依據(jù)。在滿足電力電量平衡和電力供應(yīng)的前提下,能夠?qū)崿F(xiàn)水、火聯(lián)合發(fā)電的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式,使全網(wǎng)效益最好[2]。為此,電力電量平衡分析一直是研究熱點。

以HDPE 防水板為例，其抗拉強(qiáng)度通常可達(dá)到14MPa 以上，斷裂伸長率在700%以上，同時具有良好的耐化學(xué)性和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性。在隧道襯砌工程中，HDPE 防水板以其0.3～2.5mm 的厚度范圍提供一個強(qiáng)大的防水屏障。根據(jù)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB 50108—2008)，當(dāng)?shù)叵滤畨毫?.3MPa 時，HDPE 防水板的滲透系數(shù)應(yīng)小于1.0×10-13cm/s，表明其具有極低的滲透率。針對不同工程條件，HDPE 防水板還需進(jìn)行相應(yīng)的試驗評估。例如，通過在模擬實際應(yīng)用的試驗室條件下測量HDPE 防水板的滲透系數(shù)和耐熱性，可以確定其在特定條件下的適用性。數(shù)據(jù)顯示，在連續(xù)加載長達(dá)120d 的條件下，優(yōu)質(zhì)的HDPE 防水板仍可保持滲透系數(shù)低于1.0×10-13cm/s的性能，表明其長期防滲效果顯著。此外，HDPE 防水板的接縫處理技術(shù)也非常關(guān)鍵。采用熱熔焊接或者熱空氣焊接技術(shù)，可以確保接縫處的防水性能與板材本身相匹配，焊接后接縫的拉伸強(qiáng)度通常可以達(dá)到板材強(qiáng)度的90% 以上。綜上所述，HDPE 防水板（卷材）以其優(yōu)異的防水性能、穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)和便捷的施工方式，成為公路隧道復(fù)合式襯砌防水的首選材料。

3 公路隧道復(fù)合式襯砌中防水措施

3.1 嚴(yán)格控制防水板質(zhì)量

為保證公路隧道復(fù)合式襯砌的防水效果，嚴(yán)格控制防水板的質(zhì)量至關(guān)重要。

第四，該材料還具有良好的抗化學(xué)腐蝕性能，能夠抵抗酸、堿、鹽等多種化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。通過試驗測試表明，EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物的水蒸氣滲透率低至0.1g/m2·24h，使其成為隧道防水中防止水汽滲透的理想選擇。

首先，從材料選擇上，必須采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的防水板材料，確保其具有良好的抗?jié)B、耐磨和耐老化性能。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理體系，如ISO9001，對材料的每個批次進(jìn)行抽檢測試，包括抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長率、耐化學(xué)腐蝕性等關(guān)鍵指標(biāo)。同時，還應(yīng)精確控制防水板的厚度、平整度、尺寸等，避免在施工過程中因尺寸誤差造成防水性能的降低。

其次，安裝過程中，嚴(yán)格執(zhí)行正確的防水板鋪設(shè)程序也同樣重要。需要特別注意的是，接縫處的處理要求極高，必須確保接縫密封、無泄漏點。需使用專業(yè)設(shè)備進(jìn)行接縫的熱熔或熱空氣焊接，并對焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗，保證接縫的均勻性和密封性。

肅南裕固族傳統(tǒng)體育項目的推廣受到當(dāng)?shù)氐匦巍⑽幕瘋鹘y(tǒng)、風(fēng)俗習(xí)慣以及裕固人“逐水草而居”的游牧生活影響，這些地理條件和自然因素不僅塑造了具有裕固族特色的傳統(tǒng)體育項目和文化，同時也從根本上限制了裕固族傳統(tǒng)體育的發(fā)展。

第一，在實際應(yīng)用中，EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物表現(xiàn)出極好的黏結(jié)性能。在常溫下，該材料能夠與多種材質(zhì)如混凝土、金屬等形成牢固黏結(jié)，黏結(jié)強(qiáng)度可達(dá)1.5MPa 以上，可確保與襯砌結(jié)構(gòu)的整體連續(xù)性和防水性能。

防水板的質(zhì)量控制是一個系統(tǒng)工程，涉及材料選擇、生產(chǎn)加工、運輸儲存、現(xiàn)場施工和質(zhì)量檢驗等多個環(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制不僅需要嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范作為保障，還需要專業(yè)人員的精細(xì)操作和高度責(zé)任心，確保防水板在隧道襯砌中能長期穩(wěn)定發(fā)揮作用。

3.2 合理設(shè)計結(jié)構(gòu)形式

第二，其伸長率可達(dá)到400%～600%，有效地適應(yīng)隧道襯砌在受力后的形變，保持防水層的完整性。

3.3 加強(qiáng)施工組織管理

第二，應(yīng)根據(jù)材料特性及環(huán)境條件，維持適宜的養(yǎng)護(hù)溫度和濕度，如對于熱熔焊接的接縫，需要保持一段時間的低溫狀態(tài)，以確保焊接部位的固化和密封性。在隧道投入運營后，定期檢查與維護(hù)工作不可或缺。

以我國某大型隧道工程承建商在廣州地下綜合管廊項目中的實踐為例。該公司在施工前期制訂詳細(xì)的施工計劃，包括材料的采購、運輸、儲存和安裝時間表。同時，對參與防水施工的人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，確保他們熟悉材料性能及安裝要求。

在施工過程中，公司設(shè)置專職質(zhì)量監(jiān)督人員，實時監(jiān)控防水層施工的每個環(huán)節(jié)，包括防水板的鋪設(shè)、接縫處理等，確保施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。通過以上舉措，該項目的防水層施工質(zhì)量得到有效保證，最終通過政府部門的驗收，并在隧道運營期間展現(xiàn)出良好的防水效果。

政策二：5月14日，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等八部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)對電子商務(wù)領(lǐng)域失信問題專項治理工作的通知》。通知要求，嚴(yán)厲打擊整治電子商務(wù)領(lǐng)域違法失信行為，鼓勵在已有的限制新設(shè)立賬戶等13項聯(lián)合懲戒措施基礎(chǔ)上，結(jié)合地方實際，創(chuàng)新制定聯(lián)合懲戒措施。

3.4 做好防水板的養(yǎng)護(hù)工作

在公路隧道復(fù)合式襯砌的防水過程中，養(yǎng)護(hù)工作同樣重要，包括施工后的初期養(yǎng)護(hù)和隧道運營期間的定期檢查與維護(hù)。合理的養(yǎng)護(hù)措施能夠有效延長防水材料的使用壽命，保持其持續(xù)的防水效能。

將改進(jìn)后的CAT準(zhǔn)則重新應(yīng)用于MUSIC算法，對鉀鹽信號與氖燈信號進(jìn)行光譜復(fù)原，結(jié)果如圖6.可以看出圖6(a)鉀鹽769.896 nm特征峰和圖6(b)氖燈953.416 nm特征峰信號已被有效提取，光譜噪聲抑制效果明顯，說明改進(jìn)的CAT準(zhǔn)則的MUSIC算法對空間外差干涉圖的多光譜復(fù)原具有良好效果.

第一，在防水板施工完成后，需執(zhí)行初期養(yǎng)護(hù)程序。例如，應(yīng)避免在防水板未與襯砌結(jié)構(gòu)固化前進(jìn)行大規(guī)模的施工活動，以防止防水板受到機(jī)械損傷或位移。

施工過程中的組織管理對于確保防水效果同樣重要，包括合理的施工計劃制定、施工人員的專業(yè)培訓(xùn)、現(xiàn)場施工監(jiān)督以及質(zhì)量控制等。一個好的施工組織能夠確保防水材料的正確安裝，防止施工過程中的失誤導(dǎo)致防水失敗。

第三，應(yīng)建立隧道防水板的檢查和維護(hù)制度，定期對隧道內(nèi)的防水層進(jìn)行視覺檢查，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時修復(fù)。在檢查過程中，特別需要關(guān)注防水板的接縫及其與隧道襯砌的結(jié)合部位，該部位是潛在泄漏的高風(fēng)險區(qū)域。

第四，除常規(guī)檢查，還應(yīng)利用先進(jìn)的檢測技術(shù)，如紅外線掃描或電子泄漏檢測系統(tǒng)，深入檢測防水層的完整性。針對檢測出的問題，應(yīng)制訂科學(xué)合理的維修方案。維修工作應(yīng)由專業(yè)人員執(zhí)行，使用與原防水板材質(zhì)相同或性能相匹配的材料進(jìn)行修補(bǔ)，以確保維修部位與原有防水層的整體性能一致。在維修后，還需進(jìn)行充分的養(yǎng)護(hù)，以確保維修材料發(fā)揮其最佳性能。

第五，隨著隧道運營時間的增加，防水板可能由于環(huán)境因素或材料老化逐漸減弱防水效果。因此，應(yīng)建立一個全面的隧道維護(hù)計劃，包括定期防水性能評估，以及根據(jù)評估結(jié)果制訂相應(yīng)的維護(hù)或更新計劃，以確保隧道的長期安全運營。

4 公路隧道復(fù)合式襯砌中防水效果評估與維護(hù)

4.1 防水效果評估方法

隧道初期支護(hù)的防水效果，主要是通過一系列的檢查和試驗進(jìn)行評估，以驗證初期支護(hù)的防水措施是否有效。針對初期支護(hù)的防水措施，目前國內(nèi)外主要采用以下幾種評估方法：

其一，水壓法。水壓法是在隧道襯砌表面開一條直徑為20cm、深為5cm 的盲管，將水通過盲管注入襯砌內(nèi)，以每隔1h 或者每隔10min 監(jiān)測一次。該方法可以有效地監(jiān)測出襯砌與周圍土體之間的縫隙，了解襯砌的應(yīng)力應(yīng)變情況，進(jìn)而可以判斷出防水措施是否有效。

其二，現(xiàn)場觀察法。通過巡視和觀察隧道內(nèi)部和外部的水情情況，檢查是否存在滲水、漏水等問題。

4.2 防水維護(hù)管理

防水材料的維護(hù)管理主要包括以下幾個方面：

一方面，防水材料的更換與管理。在隧道建設(shè)過程中，由于地質(zhì)條件復(fù)雜多變，因此，一旦發(fā)現(xiàn)新的滲漏點，就需要及時更換防水層。防水材料使用過程中，由于其自身會產(chǎn)生裂紋，因此也需要及時進(jìn)行修補(bǔ)。

另一方面，防水層的維護(hù)。防水材料出現(xiàn)裂縫、破損等情況時，需要及時進(jìn)行修補(bǔ)或更換；當(dāng)防水層老化或者被破壞時，需要及時進(jìn)行更換。

5 結(jié)語

綜上所述，公路隧道復(fù)合式襯砌的防水工作是確保隧道結(jié)構(gòu)安全、延長服務(wù)壽命的關(guān)鍵措施。通過采用先進(jìn)的防水材料與科學(xué)的施工技術(shù)，結(jié)合嚴(yán)密的效果評估與維護(hù)管理體系，可以有效防止水害對隧道結(jié)構(gòu)造成破壞。未來，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化防水材料，探索更經(jīng)濟(jì)高效的防水解決方案，并持續(xù)提升防水維護(hù)管理水平，以適應(yīng)不同地質(zhì)條件下的隧道工程需求。