浅析隧道防排水施工质量控制要点

关键词：防排水 质量 控制要点

　　俗话说“要致富、先修路”，随着我国经济的发展，交通运输业已经成为衬托社会经济发展不可缺的重要组成部分，国家高速公路规划网的建设，将对中国的经济和国防建设有着重要意义，在山区修建高速公路，为满足高速公路建设要求，不可避免的开山打洞，穿越山脊，隧道施工技术已经成熟，但是隧道防排水是隧道施工技术攻克的难点之一。水塘隧道位于杭瑞高速公路铜仁至威宁毕节至威宁段K107+070~K108+950处，该隧道为高瓦斯隧道，隧道出口端600m范围为采空区，现场调研，该地区山体含煤丰富，因无序开采，形成采空区为9个，采空区最长约600m，其中CK7煤洞原开采时曾发生过瓦斯爆炸，开空区主要分布在隧道洞顶、侧面，部分采空区分布于隧道以下及与隧道斜交，采空区为地下水和淤泥填充，隧道地下水丰富，地下水含硫矿物质，程酸性，水质对混凝土、钢材使用寿命影响较大。

　　1、隧道建成后因隧道防排水问题对隧道的危害

　　1.1交通运营危害

　　隧道运营后常出现“死亡隧道”、“水莲洞”等字眼，因隧道运营后，防排水问题导致隧道漏水，水流淌在地面上导致隧道失滑，增加隧道内危险因素，导致隧道内交通事故频发，危害隧道运营安全。

　　1.2影响隧道使用寿命

　　矿产资源丰富的山地地区，地下水因矿产资源的原因，水常是显酸性还带有很多腐蚀性矿物元素，往往地质条件不好的地区修建隧道水腐蚀性较强，防水板若漏水，腐蚀性水将腐蚀二衬钢筋和混凝土，使得隧道使用寿命减少，浪费国家资源。

　　1.3影响隧道运营成本

　　隧道运营后，隧道若漏水，需要对隧道进行修补，实际在运营后对隧道的修补中只能治表不能治本，在治理后隧道会再次出现漏水现象，隧道运营费用增加。

　　2、公路隧道防排水设计控制原则

　　2.1不同公路隧道防排水不同的特点：

　　2.1.1对环境的影响，我国目前施工隧道主流为排水性隧道，该种隧道对自然环境影响较大，主要为对地下水的影响，隧道施工后往往改变地下水流向或改变地下水水位，导致地下水流失，隧道流出的含矿物质水对环境污染严重，防水型隧道是开挖后封闭隧道出水口，将水封闭在围岩内，不让水流出，对地下水影响较小；

　　2.1.2隧道受力影响：排水型隧道水较小，防水型隧道因隧道将水封闭出现全水压，山越高或含水层在越厚，水压越大，对隧道受力有一定影响；

　　2.1.3防水范围：排水型隧道防水主要为上顶部与端墙，防水型隧道全面铺设防水层，混凝土使用防水混凝土；

　　2.1.4抗腐蚀性：排水型隧道初支和二衬抗腐蚀性能力较差，防水型隧道若使用抗腐蚀性混凝土初支和二衬抗腐蚀性较强；

　　2.1.5工程投资和维护费用：排水型隧道初期投资较低但是运营维修成本较高，防水型隧道初期投资较多运营维修费用较低。

　　3、隧道防排水施工控制方法

　　3.1隧道开挖时防排水方法

　　3.1.1地表水治理：一般隧道进出口端地质为最差地段，若地表水治理不好将影响隧道防排水，在隧道进出口端修建截水沟，治理隧道地表水，水塘隧道出口端地表水较丰富，除使用接水沟外，在隧道两侧使用U型大集水沟汇聚地表水，实践证明效果比较理想；

　　3.1.2主动排放地下水：若施工中地下水丰富，常规排水方法不能满足隧道排水或施工要求，必须采取特殊手段排放地下水，如法耳隧道隧道下另外挖U型洞排水法。水塘隧道出口端采空区为地下水和淤泥填充，地下水不排除，隧道开挖后因局部水压力变化，极易导致洞身坍塌，发生地质灾害，在隧道开挖前使用直径为Φ108钻孔排除采空区地下水，待其稳定后再开挖；

　　3.1.3优化隧道开挖方法：隧道开挖方法选择将直接影响隧道初支部分岩体稳定性，围岩较好可使用光面爆破等技术，围岩较差时可使用铣挖机开挖隧道，建设中的水塘隧道使用铣挖机施工，该施工方法可减小开挖轮廓线外围岩扰动；

　　3.1.4对隧道初支岩体进行注浆加固：隧道开挖后可使用注浆方法固结隧道开挖轮廓线外岩体，为加大固结防水效果，可使用加入气密剂的双液浆来固结隧道岩体，具体措施是在开挖前对掌子面前方断层、破碎带、含水层等施作超前措施并采用单液或双液固结注浆，不仅增强了围岩稳定性，而且对防水、堵水也起到一定作用[1]。

　　3.2隧道初支时防排水

　　3.2.1隧道地下水预先排放：使用超前排水孔预先对隧道地下水进行排放，水塘隧道出口端采空区使用超前钻孔排水法，即解决隧道围岩排水问题，又可使施工中安全得到保障；

　　3.2.2渗水集中处预埋排水管道：地下水水压较大地区，使用注浆固结围岩方法不理想段，隧道开挖后岩体断层、裂隙、采空区等不良地质地段水可能是集中排放，此时使用预埋排水管防水将水集中引流至中央排水管处，可减小渗水机率；

　　3.2.3初支喷射混凝土固结隔离水：使用气密性防水混凝土可有效隔离隧道岩体渗水，将水隔离在初支开挖轮廓线处，水塘隧道初支兼防水防瓦斯两用，试验人员根据水塘隧道特殊的地质条件和水中的矿物成分，合理添外加剂，配置出喷射混凝土，该配合比在水塘隧道使用中效果较好。

　　3.3二衬施工防排水

　　3.3.1.防水板防排水：防水板施工成败为隧道施工防排水关键，防水板施工的注意事项，初支锚杆、型钢等施工时在隧道内侧面不要留下凸起或菱状物体，该物体在隧道洞身收敛后将有可能划破防水板，特别是在施工系统锚杆时钻孔深度建议大于锚杆设计长度，安装系统锚杆时，将锚杆全部放入孔内，锚杆外用喷射砼喷平，可避免在初支受力时锚杆破坏防水板；

　　3.3.2防水板施工控制要点：使用正规厂家生产合格防水板，不得使用土工布防水板粘接的复合型防水板；在挂防水板时先挂土工布，再挂防水板；可联系防水板生产厂家在防水板外侧设置悬挂带，使用绑扎的方法将防水板悬挂固定在初支上，传统的防水板固定方法使用射钉将防水板固定在初支上，该方法增加防水板漏水机率；悬挂防水板时防水板预留变形量，以满足隧道沉降或变形时不至于撑坏防水板；弄破的防水板及时修补，使用热熔修补，防水板悬挂完毕后，若需要焊接，必须在该处防水板处使用遮挡物，避免防水板被焊渣烫伤破坏或引起火灾等；

　　3.3.3排水管安装：在挂防水板前按照设计设置环向、横向、纵向排水管，环向排水盲管的作用是在岩面与初期支护喷射砼之间、初期支护喷射砼与防水板之间提供过水通道，并使之下渗汇集到纵向排水管。环向排水管的设置视地下水施工渗漏情况具有较大的灵活性；纵向排水管是沿隧道纵向设置在衬砌底部外侧的透水盲管。为10cm的带孔软式透水管或者弹簧排水盲管是当前常用的纵向盲管，其主要作用就是将防水板垫层下与环形排水管排出的水汇集到横向排水管当中，最后流出。

　　3.3.4中央排水管孔径按照设计设置，保证中央排水管通畅，中央排水管可在原设计基础上增加检查井，以便于排水管堵塞后疏通排水管；

　　3.3.5橡胶防水带的安装：预埋式橡胶防水带在隧道施工中通常采用的安装方式，橡胶防水带具有施工简便、构造简单以及质量可靠等诸多的优点，因此在隧道防排水施工中比较受到青睐，目前橡胶防水带安装通常先钻钢筋孔，然后将制成的钢筋卡卡紧止水带一半，另一半止水带紧贴在挡头板上。止水带现场接头一般采用搭接，通过胶粘剂进行粘合。也有采用钢钉把遇水膨胀止水带固定在预留槽内安装方法，这种方法简单、快捷，而且施工效果良好。为减少接缝防水失效的可能性，最好避免止水带接头。如果无法避免，接头不应设在拱顶，可设在边墙处，接头要有利于排水，不应反向搭接[2]

　　3.3.6.二衬混凝土可使用防水气密新混凝土，以保证二衬不漏水。

　　结束语

　　隧道防排水为隧道质量控制的重要组成部分，科学的认识隧道防排水，以科学的方法完善隧道施工防排水，将为隧道施工质量控制有很大的实际意义，要解决好隧道渗漏水问题，不仅设计方案要合理，更要严格按图施工，注重过程控制[3]，并且还要考虑运营期间的维护问题，要作为一个系统工程来考虑。

　　参考文献:

　　[1] 东西高速公路项目中标段专用技术条款(CCTP)，隧道分册[Z]，2006.

　　[2] 关宝树.隧道工程设计要点集[M]. 北京：人民交通出版社，2003.

　　[3] JTJ4294，公路隧道施工技术规范[S]

　　[4] JTJ07198，公路工程质量检验评定标准(隧道部分)[S]