淺談高速公路隧道防排水施工技術(shù)

1、淺談高速公路隧道防排水施工技術(shù)武罐高速第十七標(biāo)項目經(jīng)理部 于大偉摘要：高速公路防排水系統(tǒng)是一項設(shè)計復(fù)雜，施工要求嚴(yán)格，隱蔽性很強(qiáng)的工程，也是我國公路隧道施工技術(shù)攻克的難點(diǎn)之一，它施工質(zhì)量的好壞將直接或間接影響著整個隧道的施工質(zhì)量及今后的正常運(yùn)營，本文通過拇指咀隧道防排水施工的工程實(shí)例，淺析高速公路隧道防排水施工的施工技術(shù)。關(guān)鍵詞：高速公路 隧道 防排水 施工技術(shù)隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，中西部地區(qū)的大開發(fā)，大發(fā)展，對于中西部山嶺重丘地段的高速公路在建和擬建的項目越來越多，隧道工程是在建項目的重要組成部分，隧道所處地區(qū)、部位的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況將直接影響著隧道的施工進(jìn)度、施工質(zhì)量及隧道的安全及

2、運(yùn)營。水是影響隧道正常施工、正常運(yùn)營的重要因素；如果防排水措施設(shè)計不合理、施工不完善，可能引起隧道滲漏，不但會影響隧道工程的使用，而且可能會是砼主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕、鋼筋銹蝕、地基沉降、危機(jī)工程安全，在運(yùn)營期間將造成洞內(nèi)通信、供電、照明等設(shè)備長期處于潮濕的環(huán)境中而發(fā)生銹蝕、甚至使路面積水結(jié)冰，造成打滑危及行車安全。因此隧道工程的防排水極其重要，現(xiàn)以拇指咀隧道為例，淺談下隧道防排水施工的方法。1、工程概況1.1 工程簡介拇指咀隧道是武都至罐子溝高速公路的重點(diǎn)工程，設(shè)計時速為80Km/h，位于甘肅省武都區(qū)楓相鄉(xiāng)境內(nèi)，隧道范圍屬侵蝕構(gòu)造中山地貌單元，主要由變質(zhì)砂巖組成，局部夾砂質(zhì)板巖，海拔高程為7025

3、00左右，相對高差為10001500。設(shè)計為平行雙洞單向隧道，左線長520.5m （ZK99+855.5ZK100+376），右線長573.5m （YK99+868.5YK100+442）, 人行橫洞長20m ，（YK100+157ZK100+095.4）, 全隧道均采用復(fù)合式襯砌，按新奧法設(shè)計施工。1.2 水文地質(zhì)隧址區(qū)構(gòu)造-水文地質(zhì)單元比較簡單，地下水賦存于基巖裂隙等不連續(xù)結(jié)構(gòu)面中，逕流不連續(xù)，由于隧道埋藏深度較淺，巖體結(jié)理較發(fā)育，在雨季隧道內(nèi)將出現(xiàn)流狀出水或滴水。其中地下水逕流模數(shù)100M 1000m ³/d·k ，單泉流量小于1.0g/L。2、 防排水設(shè)計2.1 防

4、排水設(shè)計原則（1）、遵循防、截、排、堵相結(jié)合，因地制宜綜合治理的原則進(jìn)行。采取切實(shí)可靠的措施，達(dá)到防水可靠，排水流暢，經(jīng)濟(jì)合理，不留隱患的目的。（2）、地表水和地下水妥善處理，洞內(nèi)外形成一個完整的排水系統(tǒng)，保證隧道結(jié)構(gòu)和設(shè)備正常使用和行車安全。（3）、防水重視初期支護(hù)防水，一襯砌結(jié)構(gòu)自防水為主體，一施工縫、變形縫施工為重點(diǎn)，輔以注漿防水和防水層加強(qiáng)防水。（4）、當(dāng)?shù)叵滤畬炷劣懈g性時，應(yīng)采取相應(yīng)措施，保證結(jié)構(gòu)的安全和耐久性。2.2防水等級及設(shè)防要求拇指咀隧道防水等級為一級，即隧道拱部、墻部、設(shè)備洞、人行橫通道、車行橫通道不滲水；路面干燥無水；洞內(nèi)排水系統(tǒng)不淤積、不堵塞，確保排水暢通；嚴(yán)寒地

5、區(qū)隧道襯砌背后不積水，排水溝不凍結(jié)。2.3防排水措施及參數(shù)2.3.1防水措施及參數(shù)（1） 初期支護(hù)加環(huán)向半圓管排水；（2） 在初期支護(hù)與二次襯砌之間鋪設(shè)EVA 復(fù)合式防水板防水（3） 隧道縱、環(huán)向施工縫（含仰拱）均加設(shè)中埋式橡膠止水帶，拱墻環(huán)向施工縫內(nèi)緣安裝帶注漿管遇水膨脹橡膠止水條，外緣安裝排水盲管。（4） 變形縫填充寖?yōu)r青木絲板并加設(shè)中埋式橡膠止水帶，外緣安裝排水盲管與背貼式橡膠止水帶。（5） 二次襯砌拱部預(yù)留充填注漿孔，待混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后進(jìn)行充填注漿。2.3.2排水措施及參數(shù)（1）隧道內(nèi)兩側(cè)沿全長設(shè)置116HDPE 縱向雙壁半圓打孔波紋管，橫向采用116HDPE 橫向雙壁波紋管，通過

6、橫向排水管將縱向排水管和中心水溝連通。（2）根據(jù)隧道具體情況考慮設(shè)置環(huán)向、縱向排水盲溝，將滲漏水引入縱向排水管，經(jīng)縱向排水管匯集和沉沙池沉淀后通過中心水溝排到洞外。（3）隧道開挖后遇局部股水，采用環(huán)向半圓管引入兩側(cè)縱向排水溝處。3 、防排水施工3.1防水施工的材料防水材料的好壞是防水成敗的關(guān)鍵，拇指咀隧道采用以下防水材料：3.1.1EVA 防水板性能指標(biāo)幅寬3米，厚1.2mm ，拉伸強(qiáng)度12MPa ，斷裂強(qiáng)度60KN/m，斷裂延伸率200%，熱處理時變化率2.5%，-20無裂紋，0.2MPa 24h 不滲水，適用于機(jī)械焊接，并能保證焊接密實(shí)。3.1.2 土工布性能指標(biāo)幅寬4米，厚度3mm ，重

7、量350g/，3.1.3止水帶性能指標(biāo)止水帶分中埋式橡膠止水帶，拉伸強(qiáng)度15MPa ，拉斷伸長率380%，撕裂強(qiáng)度30KN/m，和背貼式橡膠止水帶，拉斷伸長率380%，拉伸強(qiáng)度12MPa ，拉斷伸長率380%，撕裂強(qiáng)度25KN/m，厚10mm ，寬300mm 。3.1.4止水條性能指標(biāo)厚14mm ，寬30mm ，帶注漿管，遇水膨脹，拉伸強(qiáng)度3.5MP ，扯斷伸長率450%，體積膨脹倍率200%，-20×2h 無裂紋。3.1.5環(huán)向半圓管性能指標(biāo)直徑100mm ，內(nèi)測由鋼絲Z 字形彎曲而成的骨架和外側(cè)塑料板粘結(jié)而成，可任意彎曲。3.1.6排水盲管性能指標(biāo)厚35mm ，寬120mm ，是

8、將熱塑性合成樹脂加熱熔化后通過噴咀擠壓出纖維絲疊置在一起，并將其相點(diǎn)熔結(jié)成的三維立體多孔排水材料。3.1.7縱向排水管性能指標(biāo)116HDPE 縱向雙壁半圓打孔（上半斷面打孔）波紋管，內(nèi)經(jīng)100mm ，外徑116mm 。3.1.8橫向排水管性能指標(biāo)116HDPE 雙壁波紋管，內(nèi)經(jīng)100mm ，外徑116mm 。3.2防排水施工要點(diǎn)3.2.1初期支護(hù)通過“堵、排”相結(jié)合做好防排水的第一道防線（1）原則：大堵小排，堵混排清，限量排放。（2）對大面積滲漏水，應(yīng)采用32.5的普通硅酸鹽水泥或水泥-水玻璃漿注漿封堵，減小滲漏水范圍。（3）對于混濁水，盡量通過封堵使其成為清水，再引排。（4）對小股水采用10

9、0的環(huán)向半圓管引排。3.2.2通過防水板和背后排水工程形成防排水第二條防線（1）縱環(huán)向排水管的安裝二次襯砌施工前，先施工縱向排水管基礎(chǔ)混凝土，對初期支護(hù)噴射混凝土表面的錨桿和鋼筋頭及不平的部位進(jìn)行修鑿補(bǔ)噴，使混凝土表面平順，達(dá)到鋪掛防水板要求，然后按照設(shè)計要求掛設(shè)環(huán)向排水半圓管和安裝縱向排水管，保證縱向排水管的半圓孔向上，混凝土表面有滲水處適當(dāng)加密環(huán)向半圓管。（2）防水板的安裝防水板鋪設(shè)應(yīng)超出二次襯砌施工1.0米左右，以便下一循環(huán)的防水板相接；同時要在開挖掌子面爆破的安全距離以外，初期支護(hù)表面要平整，無離鼓、裂縫、松酥、截除外露的錨桿頭和鋼筋網(wǎng)頭，并用噴射混凝土對基面進(jìn)行找平處理，使鋪設(shè)表面圓

10、順、平整，符合要求。 防水板鋪設(shè)應(yīng)采用專用臺車鋪設(shè)，鋪設(shè)前應(yīng)進(jìn)行精確放樣，斷面掃描，確定防水板長度，盡量減少接頭。防水板鋪設(shè)應(yīng)采用無釘鋪設(shè)工藝，采用懸掛法進(jìn)行鋪設(shè)，鋪掛時應(yīng)留出足夠的空余量，保證足夠的松弛度，保證防水板與圍巖密貼。防水板接縫要與襯砌混凝土接縫錯開1.0m 左右，有利于防止混凝土施工縫漏水。兩幅防水板搭接長度不小于100mm ，防水板焊接采用熱熔法，用專用焊機(jī)焊接嚴(yán)密，單條焊縫的有效焊接寬度不小于12.5mm ，不得焊焦焊穿。防水板鋪設(shè)應(yīng)先拱后墻，縱橫向焊縫的上部防水板應(yīng)壓住下部防水板。（3）防水板的檢查防水板焊縫的焊接質(zhì)量檢查應(yīng)按重充氣法檢查，當(dāng)壓力達(dá)到0.25MPa 時停止充

11、氣，保持15min ，壓力下降在10%以內(nèi)，說明焊縫合格，如壓力下降過快，說明有未焊好的地方，用肥皂水涂抹在焊縫處，有氣泡的地方重新補(bǔ)焊，直到不漏氣為止。3.2.3通過澆筑高性能混凝土和設(shè)置施工縫和變形縫構(gòu)筑防排水的第三道防線。（1）襯砌混凝土施工襯砌混凝土拌合物必須按配合比準(zhǔn)確計量，水泥質(zhì)量偏差不得超過±1%，集料質(zhì)量偏差不得超過±2%，水及外加劑質(zhì)量偏差不得超過±1%。二次襯砌模板必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，表面光滑、接縫嚴(yán)密，內(nèi)外模之間不得用螺栓拉桿穿透固定，以免留下透水通道。澆筑拱頂時應(yīng)防止防水板繃緊，施工中可講繃緊的防水板割開，并將切口處封焊嚴(yán)密再

12、澆筑混凝土，確保封頂混凝土的厚度。襯砌混凝土拌合物在運(yùn)輸不得出現(xiàn)離析、撒落，否則必須進(jìn)行二次攪拌，當(dāng)塌落度損失后不能滿足施工要求時，應(yīng)加入原水灰比的水泥漿或二次參加減水劑進(jìn)行攪拌，嚴(yán)禁直接加水。（2）施工縫和變形縫設(shè)置止水帶埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確，其中間空心圓環(huán)應(yīng)與變形縫的中心線重合，止水帶定位時，應(yīng)使其在界面部位保持平展，防止止水帶翻滾、扭結(jié)。如發(fā)現(xiàn)有扭結(jié)不展現(xiàn)象應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)正。 止水帶固定在擋頭模板上，先安裝一段，澆筑混凝土?xí)r，另一端應(yīng)用附加鋼筋固定，固定時只能在止水帶允許的部位上穿孔打洞，不得順壞止水帶本體部分，在固定止水帶和灌筑混凝土過程中應(yīng)防止止水帶便移，以免單側(cè)縮短，影響止水效果。在混凝土進(jìn)行下一循環(huán)施做時，首先對混凝土施工縫處進(jìn)行沖洗干凈。擋頭板制作時預(yù)留安裝止水條的淺槽，是止水條沿施工縫形成閉合回路，定位后至下一循環(huán)混凝土澆筑前，應(yīng)避免被水寖泡，必要時加涂緩膨劑，防止提前膨脹。3.2.4做好排水措施，確保排水暢通按要求埋設(shè)橫向排水管，縱向排水管，施工好中心水溝，保證設(shè)計順坡和接縫密實(shí)，隧道排水系統(tǒng)見圖1。 圖1：隧道排水系統(tǒng)4、結(jié)束語4.1根據(jù)拇指咀隧道的施工，防排水的施工必須從每一道工序做起，每一道工序的施工質(zhì)量都要達(dá)到要求，整個隧道的防排水質(zhì)量才能得到保證。4.2改進(jìn)防排水施工工藝，采用先進(jìn)的施工機(jī)具和施工工藝，避免防水板損傷，提高工作效率?？傊?，防排水是隧道施