高速公路涵洞防水施工

摘要：公路隧道防排水技術是隧道設計、施工的關鍵，是隧道正常使用和運營當中的重要環節。尤其在高寒地區，防排水顯得特別重要，這直接關系到隧道襯砌結構的可靠性、耐久性及其通行能力。本文結合隧道防排水實踐，結合防排水設計新思想、新材料、新工藝以及國內隧道的建成實踐，在總結隧道防排水成功和失敗經驗教訓的基礎上，對隧道防排水技術、防排水系統等有關問題進行了研究。

關鍵詞：公路隧道;防水排水技術;研究

1公路隧道出水、涌水概述

隧道出水類型與地層巖性、構造具有直接關系，隧道涌水與地貌、溝谷分布密切相關。其具體關系如表1、表2.

表1""隧道出水類型與地層巖性、構造

2公路隧道防水排水新技術

根據隧道出水、涌水與地形地貌關系，按照“NATM’’原理設計和施工的隧道，設在初期支護和二次襯砌之間的寬幅高分子防水板通過實現“無釘鋪掛”工藝，板與板之間采用雙焊縫熱熔粘結技術，暗埋在初期支護噴射混凝土中的各種類型排水管，直接將地下水排人墻腳特殊PVC排水管中，通過實現“動態排水”設計思想，隧道襯砌背面大大減少了水壓，無論是一般寒冷地區還是高寒地區，隧道的水害問題將得到徹底解決[1]。

3主要技術內容

3.1防水

①隧道初期支護與二次襯砌間的防水層，應選用耐老化、耐細菌腐蝕、易操作且焊接時無毒氣的高分子柔性防水卷材。防水層在拱部和邊墻全斷面鋪設，對環境要求高、不適宜排水的隧道應采用全封閉的防水襯砌結構。

②采用高分子柔性防水卷材防水層時，初期支護表面的各種突出物和二次襯砌中預埋的各種構件不能鑿穿防水層，必須采用“無釘鋪掛”工藝。當無法避免時，該處需作特殊的防水處理。

③隧道防水層采用在初期支護與二次襯砌之間鋪設300～500m夾1～2mm高分子柔性防水卷材。土工布在施工中不但能保護防水板，而且起到毛細滲水作用。

④防水層必須符合國標（GBl2952—2003）中各項指標的要求，盡量采用寬幅高分子柔性防水卷材，幅寬5—8m為宜，以減少接縫。

⑤防水層搭接寬度≥100mm，采用自動爬焊機械雙焊縫熱熔粘結技術，結合部位采用真空加壓檢測，標準是0.2MPa壓力作用下5min之內不得小于0.16MPa。

3.2排水系統

①隧道內地下水和清洗消防用水應分開排放，滿足環境保護要求。

②對圍巖裂隙水采用盲溝引排，主要采用各種類型排水管新材料等，可因地制宜選用。一般3～5m設一道，突出“有水則設，無水則防”的動態設計原則，通過排水管將水直接排人二次襯砌邊墻腳外側的縱向排水管中。

③分離式隧道內沿全長在二次襯砌兩側邊墻腳外側設置PVC縱向排水管，上半斷面眼孔直徑6～8mm，間距10cm，并用PVC排水管橫向連通至中心排水溝或排水邊溝，PVC管徑根據水力計算確定。

④連拱隧道沿全長在中隔墻頂部兩側拱腳和邊墻腳附近各設一道PVC縱向排水管，并用PVC排水管橫向、豎向連通至中心排水溝或排水邊溝。PVC管徑根據水力計算確定。

⑤隧道內應根據公路等級在行車道邊緣設置雙側或單側排水邊溝，排放清洗消防用水，中心排水溝排放地下水。邊溝采用鋼筋混凝土結構，中心排水溝采用上半斷面打孔雙壁波紋塑料管，水溝的側面應留有足夠的泄水孔。

⑥為了便于對排水管定期采用管道疏通機及時疏通，設計上在二次襯砌墻腳縱向間隔50～100m對稱布設檢查維修孔。排水管流出的水經檢查孔由橫向PVC排水管與中心排水溝管連通排出洞外。隧道內行車道邊緣排水溝每50m設一處鐵篦子泄水檢查孔，中心排水溝每200～250m設一處沉沙檢查井，并鋪設鋼筋混凝土蓋板。這樣排水系統就形成了一個便于維修、疏通、檢查且“始終通暢無阻”的網絡系統，確保隧道正常運營[2]。

⑦寒冷和嚴寒地區的隧道，最冷月平均溫度在-10～-15℃時，應采用雙側保溫水溝;最冷月平均溫度在-15～-25℃時，應采用中心深埋保溫水溝;最冷月平均溫度低于-25℃時，在主洞隧道以下應采用防寒泄水洞，其埋深以行車道邊緣算起大于隧址區的凍結深度為宜。隧道內應根據實際情況設置防寒環向、縱向盲溝，洞外應設暗溝、保溫出水口等排水設施，使隧道內外形成一個通暢、便于維修的防寒排水系統。

4應用效益

隧道防水采用5～8m寬高分子柔性防水卷材減少接縫，通過實現“無釘鋪掛”工藝。，板與板之間采用雙焊縫熱熔粘結技術，防水安全可靠;型排水管系列新材料造價低廉、施工工藝簡單、效果理想，可確保隧道內排水系統通暢無阻。隧道采用該防排水新技術后使隧道洞內外形成一個完整、通暢、便于維修的防排水網絡系統，防排水造價可降低40%以上，其他價格昂貴的各種防水劑、堵漏劑、注漿等材料僅在特殊情況下使用。

5應用技術指導

隧道施工過程中，防水采用在噴射混凝土表面先把土工布用熱融襯墊貼上，然后用射釘錨固，射釘長度大于50mm，平均拱頂3～4點/，邊墻2～3點/;鋪設防水層時，采用手動專用熔結器熱熔在襯墊上，兩者粘接剝離強度不得小于防水層抗拉強度的100%;形排水管應根據地下水大小及圍巖監控量測變形收斂速率，一般噴射混凝土可分2～6層達到預設厚度，每層不小于5cm。當開挖斷面符合設計要求后，由于圍巖裂隙水的全面流出，立即噴射第一層5cm的混凝土及時封閉圍巖;隨著圍巖的變形，第一層噴射混凝土產生裂縫漏水，此時，凡漏水處均鋪設形排水管然后用噴射厚約l～2cm混凝土包裹固定之;檢查第一層噴射混凝土表面有無滲漏水現象，在有滲漏水的部位鉆孔集中排水，再鋪設形排水管并噴射混凝土固定之。如此類推，逐步分層、分批埋設，直至初期支護表面干燥無水，且使各形排水管與襯砌墻腳特殊PVC縱向排水管連通將水排出洞外，達到“排水通暢”的要求[3]。

6工程應用實例

我國在某高速公路施工中，對于施工中的三座中長隧道都采用了該項排水技術。該技術的應用使得隧道建成后滴水不漏，防水可靠，排水系統通暢。由于該新技術施工工藝簡單，效果理想，可確保隧道內排水系統通暢無阻。以1000m隧道為例，防排水造價約100萬元，采用新技術后由于施工極其方便可節約費用約20萬元，隧道建成后深埋在噴射混凝土中的形排水管不需養護維修且避免和減少了二次襯砌的開裂節省約25萬元。如果按100km隧道計算，估計可節省工程造價約4500萬元。

結語

隧道以往僅注重堵漏，而忽視了疏導，必然造成排水不暢，導致隧道襯砌結構外圍產生不同程度的水壓，對圍巖的穩定性影響較大，隨著時間推移造成圍巖的變形而隧道襯砌開裂產生滲水、漏水。通過本文分析可知，隧道初期支護噴射混凝土中采用了形排水管系列新材料，并結合可靠的防水材料和“無釘鋪掛”工藝，解決了多年來困擾隧道的滲漏水難題。隧道防排水新技術的普遍應用，由于其獨特的防排水功能和方便的施工特點，能確保隧道結構內部防水可靠、排水系統永久暢通，盡可能減少和消除了隧道襯砌結構外圍的水壓。

參考文獻：

【1】董嫣.淺談隧道防排水施工程序和施工方法[J].科技資訊，2009，（2）：115.

【2】陳國舉.關于山區公路隧道防排水施工技術分析[J].價值工程，2011，（2）：159.