韓松

中鐵十一局集團第四工程有限公司 湖北武漢 430074

黃土隧道具有特殊的工程性質(zhì)，在施工過程中隧道災害比較頻繁，黃土隧道洞口附近填挖的地方較大主要是路線走向原因?qū)е碌?，存在高邊與仰坡現(xiàn)象；與此同時，土層表面長期經(jīng)過風吹日曬風化嚴重，地基自穩(wěn)能力極差，滑坡現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，導致隧道危險重重；且在施工中淺埋以及偏壓段的隧道洞口特別愛發(fā)生塌方，地下水通過孔隙、垂直節(jié)理等途徑遇到老黃土，其本身富水性極差，容易發(fā)生塌方及變形。

1 工程概況

安興隧道位于甘肅省東部慶陽市正寧縣，陜甘寧三省的交匯處，習稱“隴東”，地理位置介于北緯35°17’-7°08’，東經(jīng)106°46’-108°14’，銀百高速重難點工程TYSY5標段。洞內(nèi)主要巖層為（Q2）富水黏質(zhì)性強的黃土夾雜圓礫土，老的黃土呈硬塑狀并屬于Ⅴ級黃土加強階段，正洞最大開挖寬度15.58m，最大開挖高度11.46m，最大開挖面積達到147.69m，施工過程中存在較大的難度及危險。

2 排水措施

在洞口及洞沿必須考慮要保護環(huán)境及外觀，是表面看起來平整光滑，溝槽是采用天然或合成的型槽，避免表面有碎片產(chǎn)生，必須采用C20混凝土切割溝槽，此方法比較堅固。砌排水溝，隧道拱頂至邊墻下部引水管的地方需做先進的防水出理，避免造成塌方;在溝槽、隧道與墻體之間建造溝槽，以及科學方法防水，避免發(fā)生防水事故所產(chǎn)生的故障[1]。墻體、縫口，主要取決于粘+再埋式止水帶、止水帶和縱向接縫施工，密封膠帶、環(huán)向施工縫，還需要使用止水帶，每30米，砌洞口100-200米范圍內(nèi)，襯砌每隔20米的間距設置20毫米變寬形縫，每一個襯砌處必須修一道25毫米的沉降縫。在隧道使用前，必須考慮施工單位及通車的便利，把排水溝及井蓋的蓋板做到路面以下，這樣外觀才美觀。

3 隧道防排水系統(tǒng)施工要點

（1）隧道施工防排水工作思路。該隧道處于地下標準水位以上及黏質(zhì)黃土以下，只靠“防”或“排”的預防方法不可能的，必須根據(jù)現(xiàn)行鐵路規(guī)章制度綜合治理的辦法，并考慮用“防、排、截、堵”的治理原則和排水工作思想。在施工期間，先強調(diào)用“堵”的方法，就是在開挖后及時做初噴混凝土封閉開挖的面積，避免開挖面松動。急需阻止黃土中的水在開挖后由靜壓力作用形成通路；而想永久的保護設施必須強調(diào)用“排”的方法，即在隧道二次襯砌完成后，及時把水排出降低水壓，整個隧道工程體現(xiàn)“無壓排水”的設計方案和施工思路。

（2）隧道防水施工的幾個要點。①襯砌防排水。目前以國內(nèi)隧道襯砌結(jié)構(gòu)還是存在嚴重滲漏水的情況。隧道拱形頂漏水及路面涌水等現(xiàn)象目前體現(xiàn)在公路隧道較多。黃土隧道排水系統(tǒng)經(jīng)過多年的通車逐漸就會失效，黃土隧道的周圍的巖口隨著時間并快速風化，影響安全性能。黃土隧道滲漏水以地質(zhì)水文和人為因素兩類造成的災害，地質(zhì)水文條包括黃土的土質(zhì)的黏性及工程結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征以及地下水位條件等，人為因素主要是因為對隧道走廊地段各種地質(zhì)條件認識欠缺，未及時采取排水措施而造成的滲漏水。②復合式防水層。設于初期支護和二次模筑需用（防水板+無防布）復合式防水層，其表面光滑并可減少混凝土與二次模筑混凝土之間約束應力，可防止二次襯砌混凝土時產(chǎn)生墻壁裂縫，也能阻混凝土表面滲出的水分滲透到襯砌混凝土表面上。施工過程為：初噴混凝土表面必須平整牢靠并無尖銳凸出物，在處理過的部位及周邊按照施工規(guī)范要求用水泥沙漿仔細做覆蓋處理。初噴混凝土平整完表面后將無防布用塑料圓墊片貼上，再用水泥鋼釘錨固塑料墊片，避免無紡布脫落。③仰拱開挖面冒水處理。在隧道仰拱開挖過程中需靠近掌子面一側(cè)設小型積水池，便于仰拱抽水。多次循環(huán)開挖仰拱的同時，總結(jié)出了挖積水池的實用尺寸：長1.6米*寬1.2米*高0.05米。仰拱開挖完成后，如果能看到基底有大量的浸水以及部分表面出現(xiàn)了像泉眼一樣不停地冒水，及時采用仰拱初噴的方法處理表層，厚度約在15-20厘米之間。仰拱初噴體現(xiàn)的作用有及時封閉開挖面、防止地基軟化和水流形成通路，同時快速提高地基承載力；在殼體結(jié)構(gòu)作業(yè)中形成硬質(zhì)的表面，快速的閉合有利于初支鋼拱架的施工。

（3）防水層的施工工藝。為了預防隧道中心排水管在冬季零攝氏度以下結(jié)冰，必須使用保溫性能好的保溫層來預防結(jié)冰，在隧道進口及出口規(guī)定的范圍內(nèi)必須使用中心排水管，在每個隧道的檢查孔的地方每隔50米設計一個。各橫洞與主洞交叉斷開的部位需安裝縱向排水管，以便排水并設置堵頭，只要是橫洞兩邊的排水管都需用三通連接主洞兩側(cè)的縱向排水管道，每10米設計一處橫向排水管，利于縱向排水管內(nèi)的水快速流入中心排水溝內(nèi)，這樣才能防止隧道有積水現(xiàn)象。橫向排水管之間的距離可根據(jù)流水量大小進行調(diào)整，在隧道進出口規(guī)定的范圍內(nèi)只要是有水管的地方均采用保溫材料包裹。環(huán)向排水盲管采用100mm半圓排水管，每隔4米以縱向裝一道管道，針對滲水的地方必須增加排水管的密度。在隧道運行前必須做防水層的質(zhì)量檢查，必須經(jīng)過具有檢測資質(zhì)的機構(gòu)進行全面指標的檢驗，并達到設計的要求，提高了防水工藝[2]。

4 結(jié)語

黃土隧道的變形在初期不能被支護系統(tǒng)有效的控制，對于隧道的初期支護必須承擔著主要荷載能力。隧道建設必須遵循隧道排水系統(tǒng)的規(guī)章制度，因地制宜及綜合治理的原則，結(jié)合影響隧道防排水工程的各種因素，經(jīng)過實踐后總結(jié)出一套有效的隧道防排水制度，該方法果斷地解決了大斷面富水段黃土隧道施工中存在諸多技術的疑難雜癥，并使隧道排水工藝達到不留任何后患的目的。