隧道防排水论文隧道工程论文：浅谈公路隧道防排水的施工控制方法

隧道防排水论文隧道工程论文：浅谈公路隧道防排水的施工控制方法　摘要：防排水技术一直是我国公路隧道施工技术攻克的难点之一。公路事业的蓬勃发展加上我国广阔的山地地形，因此开挖隧道在我国公路建设中一直是不可避免的。那么如何才能在隧道施工中对防排水技术加以应用呢？在本文中，笔者对公路隧道防排水的施工控制方法进行了分析和探讨。　　关键词：隧道防排水公路施工控制　　随着我国经济的高速发展，随之而来就是中国交通事业的迎来了蓬勃发展的机遇。我国有着辽阔的山地地形，因此，隧道施工交通事业的发展企业非常重要的作用，要想中国的交通真正地做到四通八达，在必要的时候就要穿山凿洞。从整体上看来，我国的公路隧道技术已经成熟，但是防排水技术一直是我国公路隧道施工技术攻克的难点之一。　　一、公路隧道防排水的设计原则　　不同公路隧道防排水设计类型有着不同的特点：（1）对水环境的影响：排水型隧道对地下水环境有较大影响（地下水流失），防水型隧道对地下水环境影响较小（基本没有流失）；（2）衬砌压力：排水型隧道没有水压，防水型隧道全水压；（3）防水层范围：排水型隧道的拱与墙，防水型隧道全断面铺设；（4）抗侵蚀能力：排水型隧道二衬混凝土抗侵蚀能力较差，防水型隧道二衬混凝土抗侵蚀能力较差较好；（5）工程投资：排水型隧道投资较少，防水型隧道较多；（6）维护费用：排水型隧道的维护费用与使用时间呈正比，防水型隧道维护费用较低。　　例如，在法国的公路隧道大多以排水为主，并要求围岩水和污染水分开排放；但是“全封闭、不排水”是德国新建隧道的设计理念，它不允许地下水流入隧道。　　二、公路隧道防排水的施工控制方法　　1.隧道施工中混凝土初喷时的防排水措施　　建议采用超前固结注浆的施工方法。具体措施是在开挖前对掌子面前方断层、破碎带、含水层等施作超前措施并采用单液或双液固结注浆，不仅增强了围岩稳定性，而且对防水、堵水也起到一定作用[1]。　　由于我国的隧道施工（包括公路隧道和铁路隧道）通常都采取爆破开挖的方法，因此，对爆破的质量有着较高的要求，它的质量高低直接关系到围岩稳定性的强弱，而且还对隧道的防排水效果有着莫大的影响。所以笔者建议如果可以采用预爆破或者光面爆破，应该尽量采用这两种爆破方式，爆破的质量越高，对隧道防排水（主要是防水）效果的影响就越小。　　除此之外，我们还可以采取对不同层裂隙漏水位置设置暗埋式排水管并多层喷混凝土的方式，达到二次衬砌和防水层之间无水压的目的。虽然我国采用此种方法的时间还不是很长，然而也正是因为此种原因，它的开放应用前景十分广阔。在应用的过程中，注意关注欧洲国家采用此法的最新动态，学习经验，吸收教训，尽量少走弯路。　　2.二次衬砌之前的公路隧道防排水施工控制方法 　　2.1土工布的铺设　　现代隧道在铺设防水板之前，普遍采用300-400g/m2土工布作为防水板的垫层，其目的有两个：保护防水板，避免防水板直接与初期支护或围岩接触，造成损伤；滤水作用，通过土工布的过滤把一部分地下水泄到墙角的排水管道，减少水压力，对阻止排水管道阻塞也能起到一定的作用。在铺设时由拱顶向两侧对称铺设，采用专用塑料垫圈作固定点，使用射钉枪或铁锤将水泥钉通过垫圈中央打入喷射混凝土中，用以固定土工布[2]。　　2.2防止防水板的破坏。　　相关的研究显示，防水板的破坏原因是二次衬砌间与喷射混凝土的压力（部分由于两者收缩变形的失调）不协调而导致剪力的发生，会造成防止防水板破坏；除此之外，喷射混凝土表面的粗糙不平也是导致防止防水板破坏的诱因之一。防水板的破坏极大地影响了防水板的防水效果。目前，能够用来避免防水板破坏的措施主要有以下几种：　　第一，检测喷射混凝土表面。假若发现锚杆露头、钢筋、喷混凝土尖，应该首先将它们去除，然后采用砂浆罩面，其主要目的就是要使防水板的表面光滑平整。　　第二，喷射混凝土表层应该防止使用碎石，首先采用卵石作为粗集料，并且在初凝之前，应当机械压抹，至少人工压抹。　　第三，恰当地增加防水板垫层，即土工布的厚度。例如，笔者建议防水板的垫层可以采用双层的土工布，防水板的防护力度因此将得到加强。于此同时，防水板的厚度也可以恰当地增加一些。最好能够达到1.2毫米至1.5毫米。　　2.3橡胶防水带的安装。　　预埋式橡胶防水带在隧道施工中通常采用的安装方式，橡胶防水带具有施工简便、构造简单以及质量可靠等诸多的优点，因此在隧道防排水施工中比较受到青睐。　　目前橡胶防水带安装通常先钻钢筋孔，然后将制成的钢筋卡卡紧止水带一半，另一半止水带紧贴在挡头板上。止水带现场接头一般采用搭接，通过胶粘剂进行粘合。也有采用钢钉把遇水膨胀止水带固定在预留槽内安装方法，这种方法简单、快捷，而且施工效果良好。为减少接缝防水失效的可能性，最好避免止水带接头。如果无法避免，接头不应设在拱顶，可设在边墙处，接头要有利于排水，不应反向搭接[3]。　　2.4二次衬砌施工措施　　目前，国内公路隧道二次衬砌普遍采用抗渗或防水混凝土。施工中普遍存在的问题是背后混凝土振捣不密实，往往留下空洞，二次衬砌出现蜂窝麻面等现象，给防排水留下很大的隐患，部分是施工的原因，也有材料自身的原因。通过提高施工人员素质、采用合适的材料、采用二次衬砌背后压浆等方法，可以收到良好的效果。 　　3.公路隧道防排水比较常用的防排水措施。　　3.1安装环向排水管。　　环向排水盲管的作用是在岩面与初期支护喷射砼之间、初期支护喷射砼与防水板之间提供过水通道，并使之下渗汇集到纵向排水管。环向排水管的设置视地下水施工渗漏情况具有较大的灵活性。　　3.2安装纵向排水管。　　纵向排水管是沿隧道纵向设置在衬砌底部外侧的透水盲管。为10cm的带孔软式透水管或者弹簧排水盲管是当前常用的纵向盲管，其主要作用就是将防水板垫层下与环形排水管排出的水汇集到横向排水管当中，最后流出。在安装之前，应该将安装基面整平；在安装的时候，必须保持适当的排水坡度，并且中间不能够有扭曲和凹陷等等，避免泥沙在再次沉淀而导致排水管的堵塞与淤积。　　3.3安装横向排水管。　　横向排水管位于衬砌基础和路面的下部，布设方向与隧道轴线垂直，是连接纵向排水盲管和中央排水管的水力通道。硬质塑料管通常被作为横向排水管来使用，在施工的过程中，通常要提前留好接头，在地面施工的时候将其连接到中央排水管。　　横向盲管的检查内容主要包括：查看接头是否密实和牢靠，查看接头位置是否有断裂，在最大程度上确保纵向盲管和中央排水管之间的水路通常。排水管的断裂通常会导致排出水漫出地面，发生路面冒水翻浆，对过往汽车的行驶安全产生不利的影响。为了减轻路面负荷对横向盲管的压力，应该在横向盲管上面建立适当的缓冲区，否则很容易导致横向盲管的变形，甚至破裂，对正常的隧道排水功能造成不利影响。　　结束语：　　要解决好隧道渗漏水问题，不仅设计方案要合理，更要严格按图施工，注重过程控制[4]，并且还要考虑运营期间的维护问题，要作为一个系统工程来考虑。　　参考文献　　[1]东西高速公路项目中标段专用技术条款(CCTP)，隧道分册[Z]，2006.　　[2]CETU，DOSSIERPILOTEDESTUNNELS，ASSAINISSEMENT，DRAINAGEETRESEAUXDIVERS，1998.　　[3]关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京：人民交通出版社，2003.　　[4]JTJ4294，公路隧道施工技术规范[S] 　　[5]JTJ07198，公路工程质量检验评定标准(隧道部分)[S]