淺談公路隧道防排水

1、隨著改革開放的深入，公路為了適市場經濟的需要，一方面大力修建高速公路，另一方面改善運營環(huán)境。防排水設計和施工，在高速公路隧道設計和施工中顯得越來越重要，能大大提高高速公路的運營環(huán)境。隧道施工防排水，施工綜合性強，技術難度大，也是施工的一道關鍵工序。結構防水是根據工程地質和水文地質條件、隧道結構特點、施工方法和使用要求等因素進行設計和施工，采用“以排為主，防排相結合”的綜合治理原則。關鍵是處理好施工縫、變形縫等薄弱環(huán)節(jié)的整體防排水方案，確保隧道不滲漏水。防水工程包括襯砌柔性防水工程及襯砌漏水防治工程，排水工程包括襯砌背面排水工程、路緣排水工程以及洞頂截水工程。京福高速公路南平段線路主要穿越山嶺溝

2、谷地帶，隧道占有相當大的比重。本文以躍村隧道為例淺談高速公路隧道防排水設計與施工。一、工程概況（一）躍村隧道位于京福高速公路南平市境NA2標段，起訖里程分別為K169+605，K170+200，隧道全長595米，隧道縱坡為-2.5%，隧道處于丘陵侵蝕地區(qū)，地形起伏較大，兩旁溝谷切割較深，地質發(fā)育，上覆蓋層主要為坡、殘積層，下覆基巖為燕山早期片麻狀花崗巖及其風化層，局部可見綠灰?guī)r脈穿插其中，圍巖破碎，節(jié)理發(fā)育，地下水及裂隙水豐富，類圍巖44米，類圍巖106米，其余為類圍巖；有FB2、FB3兩條斷層。進口采用削竹失式洞門，出口采用端墻式洞門（二）躍村隧道進口為反坡排水，出口為順坡排水，順坡排水應與

3、線路坡度一致，反坡排水時，采用如下措施：采用機械抽水。排水方式根據距離、坡度、水量和設備等情況選用排水溝或管路，分段接力或一次排出洞外。開挖面離洞口較近時，可在開挖面附近設集水井，一次將水排出洞外。作好停電時的應急排水工作。二、防排水工程技術措施及技術要求a、技術要求隧道進洞前應先作好洞頂、洞口、輔助坑道口的地面排水系統(tǒng)，防止地表水的下滲和沖刷。隧道防排水應按防排堵相結合的綜合治理原則進行。隧道拱部、墻部、路面、設備洞、車行橫通道、人行橫通道等均不滲水。b、技術措施1、明洞段襯砌采用外貼防水層防水，頂面回填粘土隔水層。2、洞身段二次襯砌與初期支護之間采用橡膠防水板與土工布復合防水層防水，環(huán)向透

4、水軟管集引水經由縱向排水管、橫向引水管將水引到邊溝中排出。隧道襯砌背后鋪設防水板，防水板在襯砌前，支護后鋪設。隧道設計路基底部（找平層）每10米設橫向MF12塑料盲溝，從路基內側向外2%的坡度，將基底以下滲透水集引到路緣排水邊溝。拱部每8米環(huán)向設通長MF12塑料盲溝，與墻腳縱向10cn的HDPE雙壁打孔波紋管相連，在掛設復合防水板前環(huán)向全斷面敷設。隧道縱向兩側設25cmU-PVC打孔雙壁排水管置于路緣排水溝溝底，路緣排水溝每20.5米設沉砂井一處，便于濾砂和掏砂，上覆蓋鑄鐵格柵，便于隧道內路面排水。隧道墻腳縱向10cm的HDPE雙壁打孔波紋管，每8米設10cm橫向排水管與邊溝相連。3、施工縫設

5、緩膨脹橡膠止水條，變形縫、沉降縫設中埋式橡膠止水帶。5、洞內兩側布置排水邊溝，將路面水排出洞外。隧道中心水溝出水口采用保溫包頭。洞門上方設置截排水溝，截排地表水。三、初期支護噴射砼防水技術措施初次支護是承擔施工階段全部地層荷載（包括土、水壓力）的主要結構，必須有足夠的強度，剛度和抗?jié)B性，限制圍巖變形，控制地表下沉。提高噴射砼的密實性，減少它的收縮變形裂縫，防止?jié)B漏是施工的關鍵。為了達到噴射砼防裂抗?jié)B，施工中必須把好用料級配關，控制水灰比，選擇好施工工藝。因此，采取如下措施：采用高質量的噴射砼。提高噴射砼的質量，首先從砂石料入手，使用最佳級配的砂石，石子采用瓜米石，其最大粒徑控制在10mm以內。

6、其次摻用一定量的速凝劑和防水劑。石子和砂的技術要求見表1、表2、表3：砂的技術要求 表1顆粒篩空尺寸（mm）級配累計篩余（以重量%計）9510070952055010含水率應控制在5%7%石子的技術要求 表2顆粒篩空尺寸（mm）51020級配累計篩余（以重量%計）90100306005含水率應控制在2%左右石子級配表 表3骨料粒徑（mm）15優(yōu)5781517222334354347607262100良4852313311840265440706090100在躍村隧道施工中，經過反復試驗、摸索，選頂了較合理、適用的噴射混凝土配合比，效果理想，各類拌和料按以下標準控制為宜：1、 含砂率為60%65

7、%；2、 水泥優(yōu)選普通硅酸鹽水泥，宜用P.O425R或P.O525R水泥；3、 水灰比應控制在0.40.5，塌落度控制在811cm為宜。認真處理受噴面。當受噴面有滴水、淋水或涌水時，根據現場情況，治水先堵（注漿堵水）或排水（埋設導透水盲溝引水）等方法，保證噴射砼不帶水作業(yè)。在巖石地段先用高壓水沖洗受噴面，清除粉塵，保證噴射砼與圍巖密貼，從而提高噴射砼與巖面的粘結力和噴射砼抗?jié)B能力。采用濕噴新工藝。濕噴法噴射砼的顯著優(yōu)點是將已按配合比設計而拌合好的砼直接進行噴射，拌合料拌合均勻，水灰比控制準確，砼均質性好，噴射后砼較密實，抗壓、抗?jié)B強度較高。噴射砼里參入RC-65-35-BN鋼纖維35kg/m3

8、，抗拉強度不低于1100MPa，直徑為0.55mm，長度為35mm，長徑比L/D=64。在采用鋼架和鋼筋網作初支地段，主筋保護層噴射砼厚度迎巖面5cm，背巖面不小于3cm，在鋼架處，噴射砼應根據型鋼或鋼筋位置，及時調整噴射方位，確保鋼架處噴射砼密實。在后一循環(huán)噴射砼前，應先對已噴砼的施工接縫鑿毛，并用鋼刷刷凈。加強支護結構的背后注漿。在初次支護時，在圍巖內預埋長L=2m的小導管，當初次支護閉合成環(huán)一定長度并具備一定強度后，隨即進行注漿填充。這樣做既能將圍巖與初支間空隙回填密實，也能將絕大部分地下水擋在初次支護以外，減少滲水通道，確保第一道防線的作用。四、防水層施工及技術措施防水層采用無紡布和E

9、VA防水板。無紡布和防水板應具有耐老化、耐細菌腐蝕、有足夠強度及延伸率。防水層應在二次襯砌灌筑前進行，施作地點應在爆破安全距離以外。1、拼大幅防水板2、防水板質量檢查用射釘槍固定防水板肋條用熱焊機將防水板焊在肋條上，松緊適度1、臺車就位2、切除外露鐵件頭施工準備復合防水板就位防水板固定焊接防水板搭接縫質量檢查移走吊掛臺車結束補強不合格防水板施工工藝框圖合格1、基面處理初期支護噴射混凝土表面，一般較為粗糙，凹凸不平，對鋪設防水層質量有很大影響，為此對防水層基面必須按照如下要點進行處理：對凹凸度要求：對噴射混凝土面拱部平整度D/L1/8，邊墻及底板平整度為D/L1/6（D為相鄰兩凸面間凹進去的深度

10、，L為相鄰兩凸面間的距離）?；娌坏糜袖摻罴巴钩龅墓芗燃怃J突出物，否則要進行割除，并在割除部位用砂漿抹成圓曲面，以免防水層被扎破。防水層施工時基面不得有明水，如有明水則引排。2、防水板施工工藝防水板采用環(huán)向鋪設，搭接寬度短邊不小于150mm，長邊不小于100mm，相鄰兩幅接縫需錯開；防水板搭接處采用雙焊縫焊接，焊縫寬度不小于10mm，且均勻連續(xù)，無假焊、漏焊、焊焦和焊穿等現象；鋪設由拱頂向兩側依次進行，先將無紡布墊層以電動沖擊鉆鉆孔埋膨脹螺栓或用槍射鋼釘加塑膠墊固定，再將EVA防水板熱焊固定于內層各塑膠墊片上。鋼釘要垂直，釘與釘之間防水板不得繃緊；鋪設做到平順，無吊空、起鼓及皺褶；焊接緊密，

11、搭接長、寬度合理。3、防水板質量檢查3.1、外觀檢查：鋪設平順無隆起，無皺折，無漏縫，無假縫，焊縫連接牢固。3.2、焊縫質量檢查防水板搭接用熱合機進行焊接，接縫為雙焊縫，中間留出空隙，以便充氣檢查。檢查方法：用5號注射針頭與壓力表相接，用打氣筒進行充氣檢查，將焊縫加壓至1.05Mpa時，停止充氣，觀察該壓力能否保持2分鐘。如不能說明有未焊好之處，用肥皂水涂在焊接縫上，產生氣泡地方重新焊接，可用熱風焊槍和電烙鐵等補焊，直到不漏氣為止，檢查數量根據隨機抽樣的原則，每4條抽試一條，為保證質量，每天每臺熱合機焊接應取一個試樣，注明取樣位置、焊接操作者及日期。4、防水層的保護防水層施工完成后，必須嚴加保

12、護，否則極易損壞，導致防水質量下降乃至完全失效，故要求各方面予以重視和密切配合。二次襯砌的鋼筋頭上加塑料套，防止搬運和安裝鋼筋時碰破防水板。在沒設保護層處（如拱頂、側墻）進行其他作業(yè)時不得破壞防水層，焊接鋼筋時必須在此周圍用石棉板遮擋隔離，以免濺出火花燒壞防水層。在灌注二次襯砌模注混凝土時，振搗棒不得直接接觸防水層以免破壞防水層。振搗棒引起的對防水層的破壞不易發(fā)現，也無法修補，故二次襯砌模注混凝土施工時應特別注意。不得穿帶釘子的鞋在防水層上走動，對現場施工人員加強防水層保護意識教育，嚴禁損壞。五、施工縫、變形縫、沉降縫的防水處理及技術措施襯砌的施工縫、變形縫和沉降縫設橡膠止水帶（條），其中沉降

13、縫、變形縫采用中埋式橡膠止水帶，施工縫采用BW緩膨型橡膠止水條。1、防水材料橡膠止水帶材質、性能、規(guī)格必須符合設計要求，且無裂紋和氣泡，搭接長度不小于10cm，搭接必須平整，粘貼牢固，保證止水帶安裝平直。對于環(huán)向或豎向施工縫端頭模板必須牢固可靠，不得跑模，先澆筑砼基面必須充分鑿毛、清洗干凈、排除雜物。2、止水帶的定位和固定采用預埋法施工，止水帶使用前，嚴格檢查，確認無損壞和孔眼等，方可使用。支設拱墻模板時，把止水帶的中部夾于堵頭模中間，把先期預埋的止水帶翼邊用鉛絲固定在側模上，利用擋頭板的支持作用將止水帶定位，固定在結構斷面設計位置上，并確保止水帶中間變形孔與變形縫重合，為避免止水帶在砼灌注時跑位，應加強擋頭板支撐系統(tǒng)，并具有一定的剛度，然后澆筑砼。待拆除堵頭模后，用同樣的辦法將另一翼邊固定，再澆筑另一側砼。見下圖：在隧道施工中，為創(chuàng)造好的文明施工環(huán)境，合理安排防排水施工工序，做到施工路面無積水，洞內不滴水，可提供舒心的工作環(huán)境，大大提高工程施工進度，有效控制施工質量。隧道全斷面開挖完后，應及時跟進找平層，做好路緣排水邊溝。反坡掘進時，可在路緣排水邊溝設置集水井，分段接力或一次排出洞外。防排水