淺談公路隧道防排水施工

摘要：隨著我國(guó)現(xiàn)代化鐵路和公路建設(shè)的進(jìn)展，對(duì)隧道的防水要求越來越高。防排水系統(tǒng)施工質(zhì)量的好壞，直接影響隧道工程整體質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)使用，文章以孤獨(dú)廟隧道為例重點(diǎn)介紹了防水板和排水半管在公路隧道中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：公路隧道；防排水；施工技術(shù)

1.概述

1.1 工程簡(jiǎn)介

西合高速公路是連接西北與華中最快捷的公路運(yùn)輸動(dòng)脈，也是陜西“米”字型公路主框架的重要路段，是國(guó)家推進(jìn)西部大開發(fā)的一項(xiàng)重點(diǎn)工程。陜西省丹風(fēng)縣至陜?cè)ソ绺咚俟菲鹩诘わL(fēng)縣老君殿村南，經(jīng)月日灘、竹林關(guān)、太吉河、觀渡坪、過風(fēng)樓、三角池、止于商南富水鎮(zhèn)馬安石村，路線全長(zhǎng)91.443公里。孤獨(dú)廟隧道為兩個(gè)分離式隧道，左線長(zhǎng)179米，右線長(zhǎng)165米，隧道設(shè)計(jì)為雙洞六車道，單洞隧道凈寬14.0米，凈高5.0米。

1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

孤獨(dú)廟隧道為石質(zhì)隧道，按新奧法設(shè)計(jì)施工。圍巖類別為Ⅲ～Ⅵ級(jí)圍巖，用短臺(tái)階法開挖，超前管棚支護(hù)進(jìn)洞，超前小導(dǎo)管注漿加固。采用復(fù)合式襯砌，根據(jù)圍巖初期支護(hù)設(shè)計(jì)用I22b、I20b和I18b鋼支撐、掛網(wǎng)錨噴支護(hù)，二次襯砌采用C25混凝土。

2.隧道防排水設(shè)計(jì)

目前我國(guó)公路隧道結(jié)構(gòu)防排水參照國(guó)外的做法，普遍采用“三道防線”。即按照“防、排、截、堵相結(jié)合，綜合治理”的原則，采用一排、二防、三止水的方法，可使水害大大減輕，但由于地質(zhì)條件復(fù)雜，施工工藝落實(shí)不夠，選材不當(dāng)?shù)确N種原因，不能確保隧道建成后表面干燥、無滲漏水。孤獨(dú)廟隧道采用“無壓防排水法”設(shè)計(jì)和施工，選用優(yōu)質(zhì)材料，落實(shí)施工工藝。從進(jìn)洞以來，初砌表面不滲水，二襯表面干燥無水，滿足了隧道防排水要求。

3.洞外排水

洞門上方設(shè)截水溝，將地表水引入路基邊溝或洞門外端自然溝谷，以此形成完善的洞外排水系統(tǒng)。

4.洞內(nèi)防排水

設(shè)計(jì)要求在復(fù)合式襯砌及模筑襯砌背后拱部、邊墻均設(shè)置防水板。孤獨(dú)廟隧道采用1.2毫米改性LDPE防水板。本材料抗撕裂性能好，可大幅拼接。為防止防水板被噴層凸起部位擠破并利于濾水，在LDPE防水板與噴層間加設(shè)土工布濾水層構(gòu)成復(fù)合防水板。LDPE防水板采用無釘敷設(shè)，接縫采用專用熔接器熱熔粘結(jié)。

4.1 防排水材料

4.1.1 復(fù)合防水板

改性LDPE防水板主要特點(diǎn)：采用優(yōu)質(zhì)的聚乙烯原生樹脂，主要成分為97.5%的高密度聚乙烯，約2.5%的碳黑、抗老化材料、抗氧劑、紫外線吸收劑、穩(wěn)定劑等輔料，經(jīng)三層共擠技術(shù)制成。本標(biāo)段采用的1.2毫米改性LDPE防水板符合國(guó)標(biāo)（GB12953-91）中優(yōu)等品的要求。其主要指標(biāo)：抗拉強(qiáng)度≥12Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率≥300%，邵氏硬度≤40邵氏度，顏色為淺白色，幅寬≥450cm，板厚1.2mm。

4.1.2 Yas排水半管

根據(jù)初期支護(hù)噴射混凝土的厚度以及地下水大小和圍巖量測(cè)變形速度，將設(shè)計(jì)的噴射混凝土總厚度分2～4層噴射，每層厚不小于5cm。首先，當(dāng)圍巖開挖斷面符合要求后，由于，圍巖中的地下水會(huì)沿裂隙大面積流出，這時(shí)立即噴射第1層混凝土（厚5cm）封閉圍巖。隨著圍巖的變形，第1層噴射混凝土產(chǎn)生裂縫漏水，凡漏水處均附設(shè)Yas排水半管，接著向Yas排水半管面噴射混凝土厚約1～2cm包裹。然后，檢查第1層噴射混凝土表面有無滲水現(xiàn)象，在有滲水的部位打眼引水，并設(shè)Yas排水半管，同樣在其表面噴混凝土包裹。再依據(jù)圍巖變形量測(cè)情況，完成第2層噴射混凝土，按上述方法在滲漏處設(shè)Yas排水半管，直到圍巖變形穩(wěn)定，最后一層噴射混凝土完成后不再出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象為止。

4.2 復(fù)合式防水層安裝

4.2.1 施工準(zhǔn)備

首先檢查初期支護(hù)表面是否滲水。除了按設(shè)計(jì)圖紙要求，在初噴后，根據(jù)巖面滲漏情況在初期支護(hù)中埋設(shè)1～2層排水半管外。初期支護(hù)完成后，在各滲漏水處鉆1～1.5m深孔，找出出水點(diǎn)。其次要在施工前檢查初期支護(hù)凈空，提前處理巖面超欠挖。

4.2.2 防水層鋪設(shè)

鋪設(shè)塑料防水板之前將防水板在洞外找一平地進(jìn)行拼幅，每三幅焊接在一起，再用裝載機(jī)將拼裝在一起的防水板放在架子上進(jìn)行安裝。防水層鋪設(shè)采用無釘熱合鋪設(shè)法。防水板搭接采用ZPR—210型爬行熱合機(jī)雙縫焊接，中間留出空隙以便充氣檢查。

4.2.3 縱、橫向排水管

在二次襯砌施工前，將縱向φ116×4雙壁波紋管下半周埋設(shè)在10號(hào)素混凝土管基中，上半周布置Φ6mm～Φ8mm的小孔，梅花型布置，用1-2cm碎石覆蓋其上，并且用土工布、防水板包裹碎石及φ116×4雙壁波紋管，使φ116×4雙壁波紋管處于土工布、防水板包圍中，嚴(yán)格使Yas排水半管中的漏水通過碎石過濾層進(jìn)入縱向φ116×4雙壁波紋管。每50m設(shè)置檢修井截?cái)嗫v向φ116×4雙壁波紋管，并與橫向φ116×4雙壁波紋管相通。襯砌背后的地下水通過環(huán)向Yas排水半管、防水板匯集到縱向φ116×4雙壁波紋管，再通過檢修井導(dǎo)人橫向排水管，流入中央排水管，構(gòu)成一個(gè)完整的排水系統(tǒng)，如圖六所示。

圖六

4.2.4 中央排水管的安裝

首先，按設(shè)計(jì)要求對(duì)排水管上半部鑿直徑為2厘米的泄水孔，泄水孔為5排梅花型布置。排水管采用吊車安裝，管節(jié)安裝從下游開始，使接頭面向上游，每節(jié)涵管應(yīng)緊貼于基座上。管節(jié)就位時(shí)涵管的底部高程應(yīng)在同一坡度上。管節(jié)順流水坡度安裝平順，管節(jié)必須墊穩(wěn)坐實(shí)。接口平直、平順。管節(jié)縫施工應(yīng)按設(shè)計(jì)要求填塞密實(shí)，上半圈用在瀝青中浸過的麻絮從外面塞進(jìn)去；排水管上半部用350g/m2土工布覆蓋。管上面用3～5cm碎石回填，如圖所示。

5.效果評(píng)價(jià)

孤獨(dú)廟隧道竣工后，上、下行線兩座隧道襯砌背后形成一個(gè)整體排水系統(tǒng)，無壓防排水法有效地解決了巖石隧道裂隙水滲漏問題。由于該隧道絕大部分地段均處于地下水位線以下，在噴射混凝土表面安設(shè)Yas排水半管能將洞身涌水或裂隙水通過縱向φ116×4雙壁波紋管排入隧道中心排水管，從而有效解決了隧道滲漏水現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTJ042-94 《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》 北京 人民交通出版社

[2]黃成光 《公路隧道施工》 北京 人民交通出版社