郭軍鵬
(山西省公路局 晉城分局,山西 晉城 048026)
沁東線郝家隧道全長(zhǎng)2 194 m,隧址區(qū)處中山地貌單元,地層巖性主要為二迭系下石盒子組砂巖、泥巖互層及石炭系太原組灰?guī)r。該區(qū)地表及地下水發(fā)育,地下水屬基巖裂隙水,貯藏于灰?guī)r裂隙帶中,水位不連續(xù),主要受大氣降水入滲補(bǔ)給。
在隧道施工過程中,開挖后的巖面多有滴水現(xiàn)象,完成錨噴支護(hù)的地段有滲水現(xiàn)象,局部有滴水。仰拱開挖完成后,基坑有積水,需機(jī)械抽排。仰拱充填完成后,局部施工縫有滲漏水現(xiàn)象。不設(shè)仰拱地段,調(diào)平層實(shí)施前道路泥濘,通行困難,調(diào)平層施工后,在調(diào)平層施工縫處出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。具體情況如圖1所示。
圖1 郝家隧道仰拱滲水現(xiàn)場(chǎng)圖
眾所周知,隧道路基的地下水,是整個(gè)隧道水壓最高的部位,排水不暢,將造成路面接縫冒水、路面翻漿冒泥、路面斷裂破壞等輕重不等的路面病害。
近年來,隨著大家對(duì)隧道漏水這一公路通病的重視,在遵循防、排、截、堵相結(jié)合,因地制宜,綜合治理原則的基礎(chǔ)上,隨著防水板、止水帶、止水條等的規(guī)范施工和排水系統(tǒng)的科學(xué)完善設(shè)置,路面以上的防水效果有了質(zhì)的提升,滲漏現(xiàn)象得到了有效治理。本條隧道出現(xiàn)圖1所示問題,需要對(duì)其出現(xiàn)的原因進(jìn)行認(rèn)真分析。
本條隧道的防、排水設(shè)計(jì)如圖2所示。
圖2 郝家隧道防、排水設(shè)計(jì)圖
因邊墻以上部位未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,故對(duì)邊墻以上防水不做評(píng)述。邊墻以下,本隧道采用雙側(cè)路側(cè)排水溝排除地下水,用10 m間距布設(shè)的橫向引水管將沿隧道兩側(cè)全長(zhǎng)布設(shè)的縱向排水管將防水板后聚集水引至路側(cè)排水溝集中排放。考慮到環(huán)保,路面及消防水由路側(cè)開口式邊溝排除。
結(jié)合出現(xiàn)滲漏情況的圖1所示,可分析設(shè)計(jì)存在如下缺漏:a)因設(shè)計(jì)采用路側(cè)排水,不能有效降低路基地下水位,對(duì)高壓力的地下水滲漏出仰拱以上創(chuàng)造了可能;b)未對(duì)仰拱施工縫的防水進(jìn)行專門設(shè)計(jì),對(duì)照與仰拱施工縫類似的二襯施工縫,在設(shè)計(jì)的過程中,就在有滿布式防水板的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)布設(shè)了背貼式止水帶,在二襯中間加設(shè)了遇水膨脹止水條共計(jì)3層防護(hù)。仰拱部位施工縫設(shè)計(jì)的薄弱,造成有壓力的地下水順施工縫流出仰拱。
對(duì)于無仰拱段落,雖設(shè)計(jì)路側(cè)水溝低于路面調(diào)平層,但施工過程中,因路面泥濘,對(duì)調(diào)平層進(jìn)行了加厚處理,處理深度以路測(cè)水溝底標(biāo)高控制,故也出現(xiàn)了與有仰拱路段類似情形。
仰拱屬于隱蔽工程,其施工縫更是臨時(shí)且不外露的部位,在施工過程中,往往采用簡(jiǎn)易模板對(duì)其端頭進(jìn)行封堵,造成其端頭密實(shí)程度差、表面的平整差。下一模仰拱施工時(shí),又極少按照規(guī)范要求的接縫標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其表面進(jìn)行鑿毛處理。模板支護(hù)的粗糙與接縫工藝的粗糙相互疊加,造成設(shè)計(jì)上本應(yīng)是整體的仰拱成為實(shí)際上每段獨(dú)立的段落,施工縫成為地下水輕易能夠通過的通道。
設(shè)計(jì)和施工共同的薄弱點(diǎn)在仰拱的施工縫處共同疊加,造成如圖1所示的現(xiàn)象的出現(xiàn),進(jìn)一步造成隧道路面的早期破損。
在《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D70—2004)中,對(duì)隧道防水與排水中提到:路面結(jié)構(gòu)下宜設(shè)縱向中心排水溝,集中引排地下水[1]。具體推薦方案如圖3所示。
圖3 隧道設(shè)計(jì)規(guī)范推薦排水方案[1]
在規(guī)范的表述中,使用了“宜”字,雖不是強(qiáng)制性要求,但通過標(biāo)準(zhǔn)圖可見,中心排水溝的使用,有效地降低了地下水的水位,保證了地下水不可能順施工縫滲漏出路面結(jié)構(gòu)層的范圍,徹底地避免了路面的水損害可能??梢?,在有地下水的隧道中,應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段優(yōu)先采用規(guī)范推薦排水方案。
因雙側(cè)路側(cè)排水溝的設(shè)計(jì)方案并非規(guī)范禁止的方法,且其在施工組織上比中央排水溝容易組織、費(fèi)用節(jié)省,故還有設(shè)計(jì)采用這種方案。在沁東線的工程實(shí)施過程中,我們?cè)诎l(fā)現(xiàn)前期施工中存在的仰拱施工縫滲漏水的問題后,在后續(xù)施工過程中,在維持雙側(cè)排水設(shè)計(jì)的前提下,結(jié)合規(guī)范要求,參照二襯施工縫的施工方法,對(duì)仰拱施工縫進(jìn)行了加強(qiáng)堵、排的措施,取得了較好效果,解決了仰拱施工縫滲漏水。具體方法為:a)增設(shè)橫向?qū)堋0础对O(shè)計(jì)規(guī)范》要求,當(dāng)不設(shè)隧底中心水溝時(shí),橫向?qū)艿目v向間距不宜小于10 m[1],可見規(guī)范的基礎(chǔ)要求是加強(qiáng)排水,按照這一中心思想,我們?cè)诿康姥龉笆┕たp處,加設(shè)了橫向引水管,引水管長(zhǎng)度為兩側(cè)邊溝間的仰拱全長(zhǎng),布設(shè)高度為排水溝底標(biāo)高提高5 cm,引水管材質(zhì)為透水彈簧管,施工時(shí)以透水土工布包裹后,固定于已完成的仰拱上,作為施工縫滲水的引流通道。b)增設(shè)堵水措施。參照二襯止水帶的布設(shè)方法,在引水管上方布設(shè)止水帶,布設(shè)方法與二襯中的中置式止水帶布設(shè)方法相同。為簡(jiǎn)化施工工藝,采用遇水膨脹止水條也可以達(dá)到相同效果。以上兩方法的配合使用,達(dá)到了預(yù)期的效果。
該隧道在路面基層上設(shè)有熱瀝青+兩布一膜的防水隔離層,但該層明顯距路面過淺,難以有效解決凍脹及行車荷載對(duì)水的影響,故必須在仰拱上對(duì)滲水問題進(jìn)行處理。該隧道路面結(jié)構(gòu)層總厚46 cm,按本地區(qū)最大凍深54 cm考慮,要保證在仰拱面以下10 cm處理滲水問題。處理的總體原則采用引滲漏水入排水溝的辦法,顧及最大凍深,我們?cè)跐B漏的施工縫處開鑿寬10 cm,深15 cm的槽進(jìn)行引流。實(shí)施過程中,我們先后在引流槽中埋設(shè)了透水彈簧軟管、碎石盲溝。但都因施工車輛的反復(fù)作用失效。最終采用以PVC半管覆蓋透水彈簧軟管,半管外其他槽內(nèi)空隙以水泥砂漿參配速凝劑迅速填滿的方法進(jìn)行了成功處理。處理后再無地下水滲漏。
綜上所述,在隧道滲漏得到高度重視的今天,仰拱的滲漏水問題仍然需要我們高度重視。在提高混凝土接縫施工質(zhì)量的同時(shí),要優(yōu)先采用規(guī)范推薦的中央排水溝排水方案。對(duì)采用其他路基排水方案的隧道施工,要在過程中采用可靠的仰拱及調(diào)平層排水、防漏措施,才能確保隧道全面防漏,進(jìn)而真正提高隧道路面的耐久。