仰拱及調平層滲漏水處理及隧道路基排水設計優化思考

郭軍鵬

（山西省公路局 晉城分局，山西 晉城 048026）

1 問題的提出

沁東線郝家隧道全長2 194 m，隧址區處中山地貌單元，地層巖性主要為二迭系下石盒子組砂巖、泥巖互層及石炭系太原組灰巖。該區地表及地下水發育，地下水屬基巖裂隙水，貯藏于灰巖裂隙帶中，水位不連續，主要受大氣降水入滲補給。

在隧道施工過程中，開挖后的巖面多有滴水現象，完成錨噴支護的地段有滲水現象，局部有滴水。仰拱開挖完成后，基坑有積水，需機械抽排。仰拱充填完成后，局部施工縫有滲漏水現象。不設仰拱地段，調平層實施前道路泥濘，通行困難，調平層施工后，在調平層施工縫處出現滲漏水現象。具體情況如圖1所示。

圖1 郝家隧道仰拱滲水現場圖

1.1 危害及原因分析

眾所周知，隧道路基的地下水，是整個隧道水壓最高的部位，排水不暢，將造成路面接縫冒水、路面翻漿冒泥、路面斷裂破壞等輕重不等的路面病害。

近年來，隨著大家對隧道漏水這一公路通病的重視，在遵循防、排、截、堵相結合，因地制宜，綜合治理原則的基礎上，隨著防水板、止水帶、止水條等的規范施工和排水系統的科學完善設置，路面以上的防水效果有了質的提升，滲漏現象得到了有效治理。本條隧道出現圖1所示問題，需要對其出現的原因進行認真分析。

1.2 設計方面

本條隧道的防、排水設計如圖2所示。

圖2 郝家隧道防、排水設計圖

因邊墻以上部位未出現滲漏現象，故對邊墻以上防水不做評述。邊墻以下，本隧道采用雙側路側排水溝排除地下水，用10 m間距布設的橫向引水管將沿隧道兩側全長布設的縱向排水管將防水板后聚集水引至路側排水溝集中排放。考慮到環保，路面及消防水由路側開口式邊溝排除。

結合出現滲漏情況的圖1所示，可分析設計存在如下缺漏：a）因設計采用路側排水，不能有效降低路基地下水位，對高壓力的地下水滲漏出仰拱以上創造了可能；b）未對仰拱施工縫的防水進行專門設計，對照與仰拱施工縫類似的二襯施工縫，在設計的過程中，就在有滿布式防水板的基礎上，加強布設了背貼式止水帶，在二襯中間加設了遇水膨脹止水條共計3層防護。仰拱部位施工縫設計的薄弱，造成有壓力的地下水順施工縫流出仰拱。

對于無仰拱段落，雖設計路側水溝低于路面調平層，但施工過程中，因路面泥濘，對調平層進行了加厚處理，處理深度以路測水溝底標高控制，故也出現了與有仰拱路段類似情形。

1.3 施工方面

仰拱屬于隱蔽工程，其施工縫更是臨時且不外露的部位，在施工過程中，往往采用簡易模板對其端頭進行封堵，造成其端頭密實程度差、表面的平整差。下一模仰拱施工時，又極少按照規范要求的接縫標準對其表面進行鑿毛處理。模板支護的粗糙與接縫工藝的粗糙相互疊加，造成設計上本應是整體的仰拱成為實際上每段獨立的段落，施工縫成為地下水輕易能夠通過的通道。

設計和施工共同的薄弱點在仰拱的施工縫處共同疊加，造成如圖1所示的現象的出現，進一步造成隧道路面的早期破損。

2 改善的方法及問題的處理措施

2.1 規范的推薦方法

在《公路隧道設計規范》（JTG D70—2004）中，對隧道防水與排水中提到：路面結構下宜設縱向中心排水溝，集中引排地下水[1]。具體推薦方案如圖3所示。

圖3 隧道設計規范推薦排水方案[1]

在規范的表述中，使用了“宜”字，雖不是強制性要求，但通過標準圖可見，中心排水溝的使用，有效地降低了地下水的水位，保證了地下水不可能順施工縫滲漏出路面結構層的范圍，徹底地避免了路面的水損害可能。可見，在有地下水的隧道中，應該在設計階段優先采用規范推薦排水方案。

2.2 優化設計，加強施工縫防排水措施的方法

因雙側路側排水溝的設計方案并非規范禁止的方法，且其在施工組織上比中央排水溝容易組織、費用節省，故還有設計采用這種方案。在沁東線的工程實施過程中，我們在發現前期施工中存在的仰拱施工縫滲漏水的問題后，在后續施工過程中，在維持雙側排水設計的前提下，結合規范要求，參照二襯施工縫的施工方法，對仰拱施工縫進行了加強堵、排的措施，取得了較好效果，解決了仰拱施工縫滲漏水。具體方法為:a）增設橫向導水管。按《設計規范》要求，當不設隧底中心水溝時，橫向導水管的縱向間距不宜小于10 m[1]，可見規范的基礎要求是加強排水，按照這一中心思想，我們在每道仰拱施工縫處，加設了橫向引水管，引水管長度為兩側邊溝間的仰拱全長，布設高度為排水溝底標高提高5 cm，引水管材質為透水彈簧管，施工時以透水土工布包裹后，固定于已完成的仰拱上，作為施工縫滲水的引流通道。b）增設堵水措施。參照二襯止水帶的布設方法，在引水管上方布設止水帶，布設方法與二襯中的中置式止水帶布設方法相同。為簡化施工工藝，采用遇水膨脹止水條也可以達到相同效果。以上兩方法的配合使用，達到了預期的效果。

2.3 以引流方法對已出現滲漏路段的處理措施

該隧道在路面基層上設有熱瀝青+兩布一膜的防水隔離層，但該層明顯距路面過淺，難以有效解決凍脹及行車荷載對水的影響，故必須在仰拱上對滲水問題進行處理。該隧道路面結構層總厚46 cm，按本地區最大凍深54 cm考慮，要保證在仰拱面以下10 cm處理滲水問題。處理的總體原則采用引滲漏水入排水溝的辦法，顧及最大凍深，我們在滲漏的施工縫處開鑿寬10 cm，深15 cm的槽進行引流。實施過程中，我們先后在引流槽中埋設了透水彈簧軟管、碎石盲溝。但都因施工車輛的反復作用失效。最終采用以PVC半管覆蓋透水彈簧軟管，半管外其他槽內空隙以水泥砂漿參配速凝劑迅速填滿的方法進行了成功處理。處理后再無地下水滲漏。

3 結語

綜上所述，在隧道滲漏得到高度重視的今天，仰拱的滲漏水問題仍然需要我們高度重視。在提高混凝土接縫施工質量的同時，要優先采用規范推薦的中央排水溝排水方案。對采用其他路基排水方案的隧道施工，要在過程中采用可靠的仰拱及調平層排水、防漏措施，才能確保隧道全面防漏，進而真正提高隧道路面的耐久。