王擁軍

（山西交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

1 隧道導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)

隧道導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)主要包括整體導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)與初襯背后的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。

1.1 隧道整體導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)

隧道使用過(guò)程中產(chǎn)生的污水和隧道圍巖中滲出的地下水是隧道內(nèi)的主要水系。針對(duì)這兩種水系，目前各國(guó)公路隧道采用的導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)大致有兩種。

（1）第一種結(jié)構(gòu)是歐洲及日本等常用的導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)，如圖1所示。這種結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：①路面下路基山體滲水直接通過(guò)滲水層匯入中央主排水管排出洞外； ②糙道內(nèi)路面污水由路緣側(cè)排水溝排出; ③油體內(nèi)滲水通過(guò)襯砌后面縱向匯水管匯集，再通過(guò)橫向?qū)芰魅肼访嫦轮醒胫髋潘芘懦龆赐狻?/p>

（2）另一種結(jié)構(gòu)是我國(guó)常用的導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)，如圖2所示。其主要特點(diǎn)是路面污水與圍巖滲出的地下水經(jīng)由路緣排水溝排出。

1.2 初襯背后的導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)

一般情況下，在襯砌背后都會(huì)出現(xiàn)地下水的集聚。而如何有效及時(shí)的排出這些積聚的地下水，防止其對(duì)隧道支護(hù)的損害，是關(guān)乎著隧道壽命的關(guān)鍵。針對(duì)此處的排水系統(tǒng)，通常在設(shè)計(jì)中采用設(shè)置導(dǎo)流設(shè)施，降水導(dǎo)向襯砌后面匯水管處排出的方法。

2 公路隧道主要防排水技術(shù)

2.1 復(fù)合式襯砌防排水技術(shù)

目前我國(guó)采用新奧法施工的隧道一般都使用復(fù)合式襯砌防排水技術(shù)。此種技術(shù)主要包括一次支護(hù)、兩次模筑混凝，以及加筑其間的防水材料(注漿填塞)。

（1）初期支護(hù)通常包括錨桿和噴射混凝土兩部分。鋪設(shè)一次支護(hù)時(shí)，通常采用或刷式或噴涂式或粘貼式的方法鋪設(shè)防水材料。其中，刷式防水層是指將新型的防水材料刷在初期支護(hù)上，形成隔水層；噴涂防水層，顧名思義指的是將防水材料噴涂在初期支護(hù)表面上，使其形成一層保護(hù)層，從而達(dá)到防水的目的。粘貼防水層將防水材料以粘貼的方式緊密的與支護(hù)粘連在一起，來(lái)達(dá)到防水效果。

（2）在完成二次襯砌后，需要通過(guò)注漿的方式，來(lái)達(dá)到防水的效果。其原理是將漿料注入預(yù)留好的注漿孔，從而控制在防水層與二次襯砌之間的注漿量，以達(dá)到完全密貼止水的效果。模筑襯砌的質(zhì)量可靠，一般不僅可以做到有效的防水，還能有效的減少噴射的混凝土與二次襯砌模注的混凝土之間約束應(yīng)力，從而有效地防止了二次模注混凝土產(chǎn)生的裂縫。但需要指出的是：如若前兩道結(jié)構(gòu)的防水失敗，在二次模注的施工縫和沉降縫處會(huì)產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象。因此，如何保證二次襯砌的施工縫和沉降縫處的防水工藝質(zhì)量在隧道施工中需要特別注意。

2.2 單層式襯砌防排水技術(shù)

噴錨襯砌的單層式結(jié)構(gòu)是由北歐許多國(guó)家推廣的，噴錨襯砌主要由錨桿、混凝土(HPS)和鋼支架組成。其具有支護(hù)強(qiáng)度高、無(wú)滲水或極少滲水、一次成型、無(wú)施工和沉降縫等優(yōu)點(diǎn)。但考慮到運(yùn)營(yíng)要求，此種施工方法需要在其內(nèi)部安裝離壁式的非受力結(jié)構(gòu)，因此目前我國(guó)僅在低等級(jí)公路隧道中使用單層式結(jié)構(gòu)。

2.3 斷層、破碎帶地層中的防排水技術(shù)

針對(duì)于通過(guò)斷層、破碎帶地層的隧道，需要采取特殊的排水系統(tǒng)。這類地帶常常處于富水地層，經(jīng)常出現(xiàn)暗河或溶洞流水等情況。目前國(guó)內(nèi)對(duì)這類地段的排水系統(tǒng)主要采用超前或環(huán)向等注漿的方式進(jìn)行堵水。其中的關(guān)鍵在于明確水源位置，超前預(yù)測(cè)，合理處理好堵與排的關(guān)系并選用合適漿料[1]。

3 隧道防排水施工步驟與方法

隧道防排水施工要和新奧法施工的初期支護(hù)(噴射混凝土)和二次襯砌(模筑混凝土)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行，堅(jiān)持排、防、引為主，截、堵、壓漿為輔，排、防、引、截、堵、壓漿相結(jié)合的原則，進(jìn)行綜合治理，從而徹底消除滲漏水現(xiàn)象，確保路面無(wú)積水，隧道無(wú)滲漏水現(xiàn)象[2]。

3.1 支護(hù)初期防排水施工方法

（1）在明洞開挖之后，首先要對(duì)隧道輪廓進(jìn)行混凝土的初噴，來(lái)進(jìn)行加固。在此過(guò)程中，同樣要注重防水排水問(wèn)題。針對(duì)水量的情況，予以具體的防護(hù)措施。針對(duì)小面積的淋水、滴水地段，一般采取水眼處埋設(shè)塑料軟管對(duì)其進(jìn)行引流的方式來(lái)排水。而針對(duì)水量較大的涌水地段，一般采取堵水和引水雙重措施，即根據(jù)具體的涌水地段首先實(shí)施堵水措施，然后在出水點(diǎn)出埋設(shè)YAS半圓排水管以將水排出。需要注意的是：無(wú)論是引流用的塑料軟管還是涌水段的半圓排水管，都要求緊貼巖壁并且要將鑿槽充分固定并且要連接至下拱腳處。

圖1 國(guó)外常用的導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)圖

圖2 我國(guó)常用的導(dǎo)排水結(jié)構(gòu)圖

（2）在上一步工作后，為了保證防水措施的質(zhì)量，可繼上述工作完成后進(jìn)行一次加噴混凝土，來(lái)觀察是否有滲水漏水的情況出現(xiàn)。一般情況下，在通過(guò)了堵水、埋管、引流和加噴混凝土封閉等一系列措施后，基本上可以達(dá)到防水效果，但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)浸淋水變?yōu)楣闪魉揖植繚B漏水現(xiàn)象，針對(duì)這種特殊情況，一般采取在各流水點(diǎn)重鋪設(shè)半圓排水管并進(jìn)行二次混凝土加噴。如圖3。

3.2 二次襯砌工防排水施工方法

（1）隧道在進(jìn)行二次襯砌混凝土施工前首先要選擇性的進(jìn)行鋪掛防水層。這主要是因?yàn)樵诮?jīng)過(guò)了支護(hù)初期的防排水處理后，針對(duì)一些特殊情況，部分地段仍然出現(xiàn)漏滲水現(xiàn)象。對(duì)這類漏滲水的地方，需要鋪掛防水層，來(lái)進(jìn)行防水。其流程是：首先檢測(cè)統(tǒng)計(jì)有滲漏水現(xiàn)象的地帶，其次對(duì)這些地帶進(jìn)行特殊處理，最后在各滲漏水地帶外圍鋪設(shè)排水板，排水板外圍3到5米處再環(huán)向鋪設(shè)一圈以加強(qiáng)排水效果[3]。

（2）防水材料鋪掛順序?yàn)椋合葘⑼凉げ?、排水板、防水板固定牢固，并使用專用墊片將釘帽和墊片用膠帶封死。然后再安裝埋設(shè)排水管（注意：接縫處埋設(shè)RT 350止水帶和橫向排水管，將橫向排水管接通到隧道排水溝，另一端置于縱向排水管外側(cè)防水層內(nèi)側(cè)。SH150縱向排水管埋置在防水層和噴射混凝土之間且用碎石覆蓋。防水層、排水管安裝見圖3，止水帶安裝見圖4[4]。

圖3 半圓排水管與塑料引水管布置圖

圖4 混凝土施工縫止水帶安裝示意圖

3.3 隧道仰拱、墊層和路面施工過(guò)程中的防排水施作

在進(jìn)行隧道仰拱、墊層及路面施工中，常常需要鋪設(shè)排水系統(tǒng)，針對(duì)不同地段的水量多少采取相應(yīng)的措施。針對(duì)隧道底部較大水量的涌水和泉眼，通常采取在出水口處埋設(shè)引流管，將水引流至排水溝的方式。針對(duì)路面、仰拱、墊層上的滲漏水，通常采取鋪設(shè)10厘米左右的透水層來(lái)將水匯集至排水溝內(nèi)排出。

3.4 特殊地帶防排水施作

針對(duì)大面積淋水地段，除了采用上述鉆孔引流的方式外，通常還會(huì)采取壓漿封閉方法。而針對(duì)水量很大的涌水地段和流砂地段，在采用堵水和壓漿措施以外，還要進(jìn)行截流。在進(jìn)行二次混凝土襯砌施工時(shí)，首先在距離涌水點(diǎn)前后10米處擴(kuò)挖環(huán)向封閉帶；其次，進(jìn)行混凝土的一次性注模；最后，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，立即在兩封閉帶外側(cè)，進(jìn)行緊貼式的壓漿處理。這里需要注意的是：壓漿孔深度不能小于5米，進(jìn)行環(huán)向壓漿封閉，從而將水截堵在封閉帶內(nèi)。另外，封閉帶內(nèi)還需鋪設(shè)排水管，用以將水排入排水溝排出[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

在公路隧道的建設(shè)中，隧道施工的防排水是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。根據(jù)國(guó)外隧道的統(tǒng)計(jì)報(bào)告以及建成隧道的使用情況來(lái)看，隧道中的防排水系統(tǒng)是隧道使用壽命長(zhǎng)短的關(guān)鍵。我們應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料而設(shè)計(jì)出合理的綜合設(shè)計(jì)。在施工上必須嚴(yán)格按照防排水設(shè)計(jì)和施工工序進(jìn)行，解決好隧道的防排水問(wèn)題，確保隧道施工質(zhì)量。

[1]李永林，徐寶賢.淺析公路隧道的防水和排水[C].第四屆全國(guó)公路隧道學(xué)術(shù)會(huì)議，1996.

[2]陳昌玉.有關(guān)高速公路隧道施工技術(shù)的研究[J].黑龍江交通科技，2012，(07).

[3]李智廣.淺析影響混凝土耐久性的主要因素及改進(jìn)措施[J].科技信息，2012，(04).

[4]陳玉成.關(guān)于高速公路隧道施工技術(shù)的研究[J].城市建設(shè)理論研究，2011，(10).

[5]趙存明，盧立波.公路隧道施工安全管理及控制[M].人民交通出版社，2010，(03).