淺談公路隧道防排水施工

摘要：隨著我國現代化鐵路和公路建設的進展，對隧道的防水要求越來越高。防排水系統施工質量的好壞，直接影響隧道工程整體質量和運營使用，文章以孤獨廟隧道為例重點介紹了防水板和排水半管在公路隧道中的應用。

關鍵詞：公路隧道；防排水；施工技術

1.概述

1.1 工程簡介

西合高速公路是連接西北與華中最快捷的公路運輸動脈，也是陜西“米”字型公路主框架的重要路段，是國家推進西部大開發的一項重點工程。陜西省丹風縣至陜豫界高速公路起于丹風縣老君殿村南，經月日灘、竹林關、太吉河、觀渡坪、過風樓、三角池、止于商南富水鎮馬安石村，路線全長91.443公里。孤獨廟隧道為兩個分離式隧道，左線長179米，右線長165米，隧道設計為雙洞六車道，單洞隧道凈寬14.0米，凈高5.0米。

1.2結構設計

孤獨廟隧道為石質隧道，按新奧法設計施工。圍巖類別為Ⅲ～Ⅵ級圍巖，用短臺階法開挖，超前管棚支護進洞，超前小導管注漿加固。采用復合式襯砌，根據圍巖初期支護設計用I22b、I20b和I18b鋼支撐、掛網錨噴支護，二次襯砌采用C25混凝土。

2.隧道防排水設計

目前我國公路隧道結構防排水參照國外的做法，普遍采用“三道防線”。即按照“防、排、截、堵相結合，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，但由于地質條件復雜，施工工藝落實不夠，選材不當等種種原因，不能確保隧道建成后表面干燥、無滲漏水。孤獨廟隧道采用“無壓防排水法”設計和施工，選用優質材料，落實施工工藝。從進洞以來，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。

4.洞內防排水

設計要求在復合式襯砌及模筑襯砌背后拱部、邊墻均設置防水板。孤獨廟隧道采用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土工布濾水層構成復合防水板。LDPE防水板采用無釘敷設，接縫采用專用熔接器熱熔粘結。

4.1 防排水材料

4.1.1 復合防水板

改性LDPE防水板主要特點：采用優質的聚乙烯原生樹脂，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、穩定劑等輔料，經三層共擠技術制成。本標段采用的1.2毫米改性LDPE防水板符合國標（GB12953-91）中優等品的要求。其主要指標：抗拉強度≥12Mpa，斷裂伸長率≥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

根據初期支護噴射混凝土的厚度以及地下水大小和圍巖量測變形速度，將設計的噴射混凝土總厚度分2～4層噴射，每層厚不小于5cm。首先，當圍巖開挖斷面符合要求后，由于，圍巖中的地下水會沿裂隙大面積流出，這時立即噴射第1層混凝土（厚5cm）封閉圍巖。隨著圍巖的變形，第1層噴射混凝土產生裂縫漏水，凡漏水處均附設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象，在有滲水的部位打眼引水，并設Yas排水半管，同樣在其表面噴混凝土包裹。再依據圍巖變形量測情況，完成第2層噴射混凝土，按上述方法在滲漏處設Yas排水半管，直到圍巖變形穩定，最后一層噴射混凝土完成后不再出現滲漏現象為止。

4.2 復合式防水層安裝

4.2.1 施工準備

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

4.2.2 防水層鋪設

鋪設塑料防水板之前將防水板在洞外找一平地進行拼幅，每三幅焊接在一起，再用裝載機將拼裝在一起的防水板放在架子上進行安裝。防水層鋪設采用無釘熱合鋪設法。防水板搭接采用ZPR—210型爬行熱合機雙縫焊接，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在10號素混凝土管基中，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，嚴格使Yas排水半管中的漏水通過碎石過濾層進入縱向φ116×4雙壁波紋管。每50m設置檢修井截斷縱向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，再通過檢修井導人橫向排水管，流入中央排水管，構成一個完整的排水系統，如圖六所示。

圖六

4.2.4 中央排水管的安裝

首先，按設計要求對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，管節安裝從下游開始，使接頭面向上游，每節涵管應緊貼于基座上。管節就位時涵管的底部高程應在同一坡度上。管節順流水坡度安裝平順，管節必須墊穩坐實。接口平直、平順。管節縫施工應按設計要求填塞密實，上半圈用在瀝青中浸過的麻絮從外面塞進去；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.效果評價

孤獨廟隧道竣工后，上、下行線兩座隧道襯砌背后形成一個整體排水系統，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象。

參考文獻：

[1]JTJ042-94 《公路隧道施工技術規范》 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