公路隧道復合式襯砌中防水措施研究

嚴昆鵬

（甘孜州交通和城鄉建設投資集團有限公司，四川甘孜州 626000）

0 引言

公路隧道作為交通基礎設施的重要組成部分，其內部環境的穩定性直接關系到交通安全和運營效率。復合式襯砌結構作為當前隧道工程中廣泛采用的一種支護形式，其防水性能的優劣對隧道的整體性能有著決定性的影響。因此，將深入探討公路隧道復合式襯砌的防水需求，分析不同防水材料的性能，并探討有效的防水措施，以期達到提高隧道工程防水性能的目的。

1 公路隧道復合式襯砌中防水的必要性

1.1 提高公路隧道的穩定性

隧道的穩定性是確保其安全運行和延長使用壽命的關鍵因素之一。在公路隧道中，水的侵入不僅會引起結構的物理損害，如凍融作用導致的裂縫，還可能導致化學侵蝕，如硫酸鹽對混凝土的腐蝕作用。復合式襯砌結構中的防水層起著至關重要的屏障作用，能夠有效隔絕地下水和表面水對隧道內部結構的直接接觸。

BIM工作站依據圖紙及規范要求，對標準層樣板戶型和質量樣板區進行了精細建模，并且與VR虛擬現實施工技術相結合，通過模擬施工過程、模板搭配、砌體排磚和飾面磚排磚等將建筑施工過程信息化、可視化，通過此舉確立了樣板展示方案，減少了實際作業的返工次數，同時最大限度地節省材料，加強了施工過程的項目管理能力[4]，標準層虛擬樣板間漫游如圖3所示。

具體而言，防水層應具備良好的延伸性和自愈合能力，以應對隧道在長期使用過程中可能出現的微小位移和裂縫。此外，高質量的防水措施不僅能夠保護襯砌本身，還可以減輕排水系統的壓力，從而維護隧道內部的干燥環境，保障隧道結構的穩定性和使用壽命。

1.2 確保公路隧道的安全運營

公路隧道安全運營的前提是內部環境穩定，其中包括確保無水害發生。

(1) 由鋼管塔的模態分析可以看出,鋼管塔的上橫擔和地線橫擔容易發生扭轉變形,地線橫擔發生的變形尤為嚴重.

在偶像粉絲圈（俗稱飯圈）中的粉絲屬性大致分為三類，分別是唯粉、CP粉和團粉。唯粉，指的是只喜歡團隊中其中一位偶像的粉絲，可能對其他團隊成員沒有好惡感受，也可能帶有強烈的厭惡情緒；CP粉源起于韓國娛樂圈，CP是英文單詞couple的縮寫，CP粉指的是同時喜歡的兩個明星并把他們假想成情侶關系的粉絲，且偶像CP組合方式并不限制性別。團粉即整個偶像團隊的粉絲，團隊中的每一個人都是團粉追捧的對象，因而團粉不接受成員爭端和組合解散。

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一方面，滲水和漏水不僅會給隧道的電氣設施和監控系統造成損害，增加維修成本，還可能導致道路表面濕滑，增加交通事故的風險。

外墻外保溫是在主體墻結構外側用粘接材料固定一層保溫材料，并在保溫材料外側抹砂漿或作其它保護裝飾，在外墻根部、女兒墻、陽臺、變形縫等易產生熱橋的部位，采用外保溫技術，可顯著消除“熱橋”造成的熱損失。目前主要采用的方式有：聚苯板保溫砂漿外墻保溫、聚苯板現澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫等。外墻內保溫是在外墻結構的內部加做保溫層。總之，外墻保溫材料要選用導熱系數小的保溫材質，減少室內外的熱交換。另外，也可利用植物來調節氣溫，如在建筑物西側墻面上種植爬山虎，有利于吸塵和降噪，減少溫室效應。

另一方面，積水還可能引起隧道內部環境的劣化，比如空氣濕度增加導致駕駛員視線不清。因此，在復合式襯砌設計中引入有效的防水措施，可以顯著提高隧道的安全性能。通過選擇合適的防水材料和施工工藝，使防水層與隧道襯砌緊密結合，不僅能防止水的滲入，還能在一定程度上吸收和分散地質應力，保證公路的安全通暢。

1.3 減少公路隧道漏水現象的出現

漏水是公路隧道最常見的問題之一，它不僅影響駕駛員的視線和通行安全，還會對隧道的結構組件造成長期侵蝕。長時間的水蝕會退化襯砌表面及其背后的結構層材料，甚至可能引起內部鋼筋的銹蝕，嚴重威脅隧道的結構安全。

為此，應用高效的防水材料并采用科學的施工方法，可以顯著減少漏水現象。例如，使用EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物或PVC-U 改性瀝青油氈等新型高效防水材料，該材料具有良好的自粘性和適應性，能夠在復雜地質環境中提供持久的防水效果。通過以上措施，不僅可以提升隧道的整體防水性能，還可以在隧道的運營和維護階段降低成本，提高經濟效益[1]。

2 公路隧道復合式襯砌中防水的材料

2.1 防水板（卷材）

防水板（卷材）在公路隧道復合式襯砌中發揮關鍵性的防水功能。市場上常見的防水板材料包括高密度聚乙烯（HDPE）防水板、聚丙烯（PP）防水板、環保型土工合成材料等，不僅具有優異的抗滲性能，還具有良好的機械強度和化學穩定性，能夠適應多變的地質和氣候條件。

第五，其自愈合功能也不容忽視，在受到小范圍破損后，材料能夠在一定條件下自身修復，進而減少后期維護的難度和成本。

2.2 EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物

EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物是一種新型防水材料，具有優良的自粘性和彈性，可廣泛應用于公路隧道復合式襯砌的防水層。EVA 是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，而APPEK 是一種聚酮材料，兩者混合后可以形成具有高彈性、耐磨損和耐老化性能的防水材料[2]。

最后，安裝完畢后，需對防水層進行全面檢測，包括水壓試驗和電子泄漏檢測，確保其在實際工作環境中的性能符合設計要求。

在公路隧道復合式襯砌的設計階段，合理的結構形式設計對于確保襯砌的防水性能至關重要。設計時應充分考慮地質條件、水文條件和施工方法，合理配置襯砌結構的厚度、防水層的位置及其與排水系統的配合等。例如，對于高水壓、復雜地質條件的隧道，建議使用雙層防水系統，即在傳統襯砌外加設一層高密度聚乙烯（HDPE）防水板，并在其外側設置一定厚度的保護層，以保護防水板不受施工及后期運營中可能產生的機械損傷。具體案例分析可以參考中國某知名隧道工程公司在京藏高速公路某隧道項目中的應用。在該項目中，針對高地應力和復雜水文地質條件，公司采用“防水板+噴射混凝土+鋼筋混凝土襯砌”復合式襯砌結構。防水板采用自粘性橡膠共混物和HDPE 雙層結構，通過雙重保障可以提升防水性能。通過監測數據顯示，隧道完工后的滲漏量遠遠低于設計要求，充分證明合理設計結構形式的重要性[3]。

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第三，EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物的耐溫性能也是其突出的優點之一。在-40℃～80℃的溫度范圍內，其物理性能幾乎無顯著變化，能夠保證在極端氣候下的使用可靠性。

電力電量平衡是電力系統調度計劃編制的核心,它為電力系統的安全、穩定、經濟運行提供了保障[1]。通過預測及保證電力電量的平衡,可以確定未來一段時間電網的基本運行方式,并為設備檢修計劃、聯絡線送受電計劃、需求側管理計劃、煤炭采購計劃以及財務預算計劃等制定提供依據。在滿足電力電量平衡和電力供應的前提下,能夠實現水、火聯合發電的經濟調度模式,使全網效益最好[2]。為此,電力電量平衡分析一直是研究熱點。

以HDPE 防水板為例，其抗拉強度通常可達到14MPa 以上，斷裂伸長率在700%以上，同時具有良好的耐化學性和耐環境應力開裂性。在隧道襯砌工程中，HDPE 防水板以其0.3～2.5mm 的厚度范圍提供一個強大的防水屏障。根據《地下工程防水技術規范》(GB 50108—2008)，當地下水壓力為0.3MPa 時，HDPE 防水板的滲透系數應小于1.0×10-13cm/s，表明其具有極低的滲透率。針對不同工程條件，HDPE 防水板還需進行相應的試驗評估。例如，通過在模擬實際應用的試驗室條件下測量HDPE 防水板的滲透系數和耐熱性，可以確定其在特定條件下的適用性。數據顯示，在連續加載長達120d 的條件下，優質的HDPE 防水板仍可保持滲透系數低于1.0×10-13cm/s的性能，表明其長期防滲效果顯著。此外，HDPE 防水板的接縫處理技術也非常關鍵。采用熱熔焊接或者熱空氣焊接技術，可以確保接縫處的防水性能與板材本身相匹配，焊接后接縫的拉伸強度通常可以達到板材強度的90% 以上。綜上所述，HDPE 防水板（卷材）以其優異的防水性能、穩定的物理化學性質和便捷的施工方式，成為公路隧道復合式襯砌防水的首選材料。

3 公路隧道復合式襯砌中防水措施

3.1 嚴格控制防水板質量

為保證公路隧道復合式襯砌的防水效果，嚴格控制防水板的質量至關重要。

第四，該材料還具有良好的抗化學腐蝕性能，能夠抵抗酸、堿、鹽等多種化學物質的侵蝕。通過試驗測試表明，EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物的水蒸氣滲透率低至0.1g/m2·24h，使其成為隧道防水中防止水汽滲透的理想選擇。

首先，從材料選擇上，必須采用符合國家標準和行業標準的防水板材料，確保其具有良好的抗滲、耐磨和耐老化性能。在生產過程中，應嚴格執行質量管理體系，如ISO9001，對材料的每個批次進行抽檢測試，包括抗拉強度、斷裂伸長率、耐化學腐蝕性等關鍵指標。同時，還應精確控制防水板的厚度、平整度、尺寸等，避免在施工過程中因尺寸誤差造成防水性能的降低。

其次，安裝過程中，嚴格執行正確的防水板鋪設程序也同樣重要。需要特別注意的是，接縫處的處理要求極高，必須確保接縫密封、無泄漏點。需使用專業設備進行接縫的熱熔或熱空氣焊接，并對焊接質量進行檢驗，保證接縫的均勻性和密封性。

肅南裕固族傳統體育項目的推廣受到當地地形、文化傳統、風俗習慣以及裕固人“逐水草而居”的游牧生活影響，這些地理條件和自然因素不僅塑造了具有裕固族特色的傳統體育項目和文化，同時也從根本上限制了裕固族傳統體育的發展。

第一，在實際應用中，EVA/APPEK 自粘性橡膠共混物表現出極好的黏結性能。在常溫下，該材料能夠與多種材質如混凝土、金屬等形成牢固黏結，黏結強度可達1.5MPa 以上，可確保與襯砌結構的整體連續性和防水性能。

防水板的質量控制是一個系統工程，涉及材料選擇、生產加工、運輸儲存、現場施工和質量檢驗等多個環節。每個環節的質量控制不僅需要嚴格的標準和規范作為保障，還需要專業人員的精細操作和高度責任心，確保防水板在隧道襯砌中能長期穩定發揮作用。

3.2 合理設計結構形式

第二，其伸長率可達到400%～600%，有效地適應隧道襯砌在受力后的形變，保持防水層的完整性。

3.3 加強施工組織管理

第二，應根據材料特性及環境條件，維持適宜的養護溫度和濕度，如對于熱熔焊接的接縫，需要保持一段時間的低溫狀態，以確保焊接部位的固化和密封性。在隧道投入運營后，定期檢查與維護工作不可或缺。

以我國某大型隧道工程承建商在廣州地下綜合管廊項目中的實踐為例。該公司在施工前期制訂詳細的施工計劃，包括材料的采購、運輸、儲存和安裝時間表。同時，對參與防水施工的人員進行專業培訓，確保他們熟悉材料性能及安裝要求。

在施工過程中，公司設置專職質量監督人員，實時監控防水層施工的每個環節，包括防水板的鋪設、接縫處理等，確保施工質量符合設計要求。通過以上舉措，該項目的防水層施工質量得到有效保證，最終通過政府部門的驗收，并在隧道運營期間展現出良好的防水效果。

政策二：5月14日，國家發展改革委、工業和信息化部等八部門聯合發布《關于加強對電子商務領域失信問題專項治理工作的通知》。通知要求，嚴厲打擊整治電子商務領域違法失信行為，鼓勵在已有的限制新設立賬戶等13項聯合懲戒措施基礎上，結合地方實際，創新制定聯合懲戒措施。

3.4 做好防水板的養護工作

在公路隧道復合式襯砌的防水過程中，養護工作同樣重要，包括施工后的初期養護和隧道運營期間的定期檢查與維護。合理的養護措施能夠有效延長防水材料的使用壽命，保持其持續的防水效能。

將改進后的CAT準則重新應用于MUSIC算法，對鉀鹽信號與氖燈信號進行光譜復原，結果如圖6.可以看出圖6(a)鉀鹽769.896 nm特征峰和圖6(b)氖燈953.416 nm特征峰信號已被有效提取，光譜噪聲抑制效果明顯，說明改進的CAT準則的MUSIC算法對空間外差干涉圖的多光譜復原具有良好效果.

第一，在防水板施工完成后，需執行初期養護程序。例如，應避免在防水板未與襯砌結構固化前進行大規模的施工活動，以防止防水板受到機械損傷或位移。

施工過程中的組織管理對于確保防水效果同樣重要，包括合理的施工計劃制定、施工人員的專業培訓、現場施工監督以及質量控制等。一個好的施工組織能夠確保防水材料的正確安裝，防止施工過程中的失誤導致防水失敗。

第三，應建立隧道防水板的檢查和維護制度，定期對隧道內的防水層進行視覺檢查，發現問題應及時修復。在檢查過程中，特別需要關注防水板的接縫及其與隧道襯砌的結合部位，該部位是潛在泄漏的高風險區域。

第四，除常規檢查，還應利用先進的檢測技術，如紅外線掃描或電子泄漏檢測系統，深入檢測防水層的完整性。針對檢測出的問題，應制訂科學合理的維修方案。維修工作應由專業人員執行，使用與原防水板材質相同或性能相匹配的材料進行修補，以確保維修部位與原有防水層的整體性能一致。在維修后，還需進行充分的養護，以確保維修材料發揮其最佳性能。

第五，隨著隧道運營時間的增加，防水板可能由于環境因素或材料老化逐漸減弱防水效果。因此，應建立一個全面的隧道維護計劃，包括定期防水性能評估，以及根據評估結果制訂相應的維護或更新計劃，以確保隧道的長期安全運營。

4 公路隧道復合式襯砌中防水效果評估與維護

4.1 防水效果評估方法

隧道初期支護的防水效果，主要是通過一系列的檢查和試驗進行評估，以驗證初期支護的防水措施是否有效。針對初期支護的防水措施，目前國內外主要采用以下幾種評估方法：

其一，水壓法。水壓法是在隧道襯砌表面開一條直徑為20cm、深為5cm 的盲管，將水通過盲管注入襯砌內，以每隔1h 或者每隔10min 監測一次。該方法可以有效地監測出襯砌與周圍土體之間的縫隙，了解襯砌的應力應變情況，進而可以判斷出防水措施是否有效。

其二，現場觀察法。通過巡視和觀察隧道內部和外部的水情情況，檢查是否存在滲水、漏水等問題。

4.2 防水維護管理

防水材料的維護管理主要包括以下幾個方面：

一方面，防水材料的更換與管理。在隧道建設過程中，由于地質條件復雜多變，因此，一旦發現新的滲漏點，就需要及時更換防水層。防水材料使用過程中，由于其自身會產生裂紋，因此也需要及時進行修補。

另一方面，防水層的維護。防水材料出現裂縫、破損等情況時，需要及時進行修補或更換；當防水層老化或者被破壞時，需要及時進行更換。

5 結語

綜上所述，公路隧道復合式襯砌的防水工作是確保隧道結構安全、延長服務壽命的關鍵措施。通過采用先進的防水材料與科學的施工技術，結合嚴密的效果評估與維護管理體系，可以有效防止水害對隧道結構造成破壞。未來，應進一步優化防水材料，探索更經濟高效的防水解決方案，并持續提升防水維護管理水平，以適應不同地質條件下的隧道工程需求。