隧道防排水技术浅析_隧道防排水的原则
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发布时间：2023-04-26 15:13
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时间：2023-10-20 05:00
隧道采用双洞分离式设计，单洞单向三车道。设计车速隧道内80km/h，隧道外120km/h，开挖跨度11.7m，行车道宽度10.0m（2×3.75+2.5m），净高5.0m。
沿线基本为侏罗系地层，单斜构造，总体岩层产状为N10~25° W/NE25~30°左右。洞线上未见有断裂分布，但节理裂隙发育，局部围岩劈裂也较发育。隧址地段分布的地层相对复杂，除覆盖层为第四系坡残积层（局部为填土）外，其下为中侏罗系沉积岩及加里东期侵入岩。
二.隧道防排水设计
隧道工程的防排水处理，是关系隧道工程使用寿命、隧道工程使用效果的问题，历来是隧道防排水施工难以解决的问题；结合本工程地下水量相对较多的特点，防排水施工设计原则为“以防为主，防排结合，综合治理”，基本解决了这一难题。其做法是：
1．截水：在隧道洞门及边仰坡后做好洞门天沟，将山体水流引排至洞门两侧的排水管涵，经涵管排至路基外的河谷。
2．防水：隧道采用复合式衬砌，C25、S8抗渗混凝土；在拱墙泄水孔以上初支与二衬间满铺350g/m2无纺布＋1.2mm PVC防水板复合防水层；沿隧道纵向埋设Ф50mm软式透水盲管，间隔一定间隙设置横向Ф50mmPVC泄水管，见图一示。
3．排水：隧道内设双侧排水沟，与洞外排水系统相连，将洞内积水排出洞外。
三.隧道防排水施工
隧道防水结构采用PVC复合防水板和S8抗渗混凝土，设置防水板是保证隧道防水功能的重要措施。以下简要介绍鸡公山隧道的防水施工措施。
1．防水层施工
⑴ 材料：聚氯乙稀PVC板，密度1.4g/m3，断裂申长率200%，耐酸碱性稳定，不透水。
⑵ 施工准备
铺设防水卷材的专用台车已就位，试运转正常。其它小型机具准备就绪。
⑶ 防水板铺设
① 净空满足设计要求；
② 复合防水板外观质量检查合格，其拉伸强度、断裂伸长率，撕裂强度均需满足设计要求，无局部翘起、鼓包、光滑平整，人力整体扯拉时无裂口现象，复合防水板、土工布等材料满足需要；
③ 防水板的张挂：采用自制防水板铺设台车张挂；
④ 每循环所需防水板按要求卷成形，用人工配合装载机举开到铺设台车上，然后按隧道中线向两边伸展铺设；
⑤ 在防水板铺设前，按纵向环间距0.8~0.9m在岩面上射钉式安装羊角钉或自制的U型钉，防水层铺设采用吊带铺挂，不允许用钉子将卷材钉在喷射混凝土表面上，铺挂点壁面每平方米不少于1个；
⑥ 防水板后部端头与前一副已挂好的部分端头进行现场焊接，依次类推，焊接缝宽10厘米，块体之间采用双接缝热熔工艺。在洞内粘拼焊接时，自拱顶起向下对称施焊，做到边焊接边滚压平实，洞内卷材拼缝离衬砌施工缝1m以上。350g/m2针刺无纺土工布铺设面积与橡胶卷材等同，其拼幅也宜环向自上而下对称。张挂时，确保有一定的富余长度，板的长度比喷射混凝土轮廓线长度大10%以上；
⑦ 为使防水板尽量和岩面密贴，沿隧道环向架立Φ22的螺纹钢筋，间距2m，钢筋下端锚固于边墙基座上，钢筋尖部用布包好，以免划破防水板；
⑧ 施作Φ20顶撑筋。在铺设张挂完成后并经监理工程师检查确认无破损后，即用每3m一道的Φ20环向顶撑筋顶牢。
⑷ 防水板铺设施工工序
⑸ 防水板施工作业要求及注意事项
① 基面处理：塑料防水板在初期支护基本稳定并经验收合格后进行铺设，铺设前必须对初期支护进行找平，确保凹凸部的失跨比小于1/6，对外露的钢筋管头、钢筋头以及其它的尖锐物全部切除，用水泥砂浆抹平，铺设防水板时，岩面必须处理圆顺，使之能与岩面密贴而且不会造成防水板的损坏；
② 防水板拼幅时，一定要顺直，确保接头焊接牢固可靠；
③ 防水板铺设：在岩面或初期支护上射钉式安装羊角钉或U型钉，间距：拱部0.5m～0.7m，侧墙1.0m～1.2m，在凹凸处适当增加；
④ 铺设时需要有一定的松弛度，不必张拉的太紧，使灌筑混凝土板面与喷射混凝土面能密贴；
⑤ 防水板的焊接是防水施工的关键工艺，不得出现漏焊或跳焊现象，防水板之间的搭接焊缝必须严密、连续。防水板焊接后，必须仔细检查，看是否有漏焊，发现破损漏焊时及时修补，修补后的防水板不影响使用效果；
⑥ 防水板施做时，对于单洞水流或大面积涌水的场合，要用排水管进行引排才能铺设防水板。必须保证初期支护基面无积水、无渗漏。
⑹ 质量检查
防水板铺设完后应做全面检查，检查防水板有无未修补的缺陷，检查防水板与基面是否密贴，检查接缝是否有漏粘现象等。检查合格报监理工程师批准签字后可进行砼浇注施工，并注意在二次衬砌时，不得损坏防水板，如发现板面有剌破、断裂时应及时修补。
2. 点面渗漏水处理
初期支护喷射混凝土封闭后，在涌水量较大的地段，并不能完全阻断地下水外渗，在雨季甚至会出现连续渗漏现象，为确保防水层施工质量以及后期不出现渗漏水，必须对这些地段地下水进行引流。
⑴ 有限点滴水
对于渗漏较大的点采用沿隧道径向打打孔，装入1.5m长带孔填充海绵塑料管，管头外露于初期支护混凝土面4～5cm，外露部分与排水盲管连接，将水流引至纵向排水盲管进行排出。连接部位用水泥砂浆覆盖抹平，具体布置见图二示。
⑵ 大面积涌水处理
大面积涌水主要出现在岩层断裂和地表覆盖层较薄地段。鸡公山隧道左线ZK2+890~ZK2+920段，有多道粉质泥岩夹层，裂隙发育，开挖时水流较大，初支格栅并喷射混凝土封闭后仍有大面积滴水，为防止复合衬砌后隧道发生渗水现象，进行了如下处理。
① 对于渗漏较大的点采用沿隧道径向打打孔，装入1.0m带孔填充海绵的塑料管；
② 沿各点连线向下方向在初支混凝土面凿4×4cm矩形小槽，槽内填入海绵条，将Φ50mm的pvc排水管沿中线剖开，凹部向内卡住槽口，沿隧道轮廓线将水流导入纵向排水盲管排出；
③ 将PVC排水管表层喷射混凝土封闭，为防止喷射混凝土脱落，喷射厚度适当加大。具体布置见图二示。
④ 施作过程中，为防止出现排水管线堵塞现象，在PVC管连接点采用防水布覆盖，再施作喷射混凝土。
此区段在如此处理后仍有少部渗水现象，但是在施作防水板和二衬之后，相对部位没有出现任何水渍，说明引排水达到了理想效果。
四.结束语
鸡公山隧道二次衬砌在2003年11月18日全面结束，至今未出现任何渗水、漏水现象，达到了设计和规范要求，取得了建设单位和监理单位的好评。
隧道工程结构防水是一项综合工程，应考虑多道防线、层层设防。在水量较大处，首先进行地层超前注浆，加固地层，增大地下水流动阻力；其次喷射混凝土封闭岩面，在混凝土面设盲管引排；铺设防水层，施作防水混凝土，在衬砌背后回填注浆，并对施工缝、变形缝进行处理，以形成多道防线，从而达到理想的防水效果。
参考书目
1.关宝树《隧道工程施工要点集》 人民交通出版社.2003
2.黄成光于敦荣《公路隧道施工》 人民交通出版社.2001
