谈隧道防排水★

蔡 冀 奇

(辽宁工程技术大学土木与交通学院，辽宁 阜新 123000)

·桥梁·隧道·

谈隧道防排水★

蔡 冀 奇

(辽宁工程技术大学土木与交通学院，辽宁 阜新 123000)

列举了一些近年来隧道施工渗漏水的案例，总结了国外渗漏水的规范与标准和目前我国的防排水工程方法的现状，着重阐述了隧道防排水工程施工的工艺要求和质量控制方法，以及新技术、新材料在防排水工程中的应用技术，为减少工程中渗漏水情况的发生，应该引进新材料、新设备、严格把关施工材料质量，确保施工工艺质量等。

隧道，地下工程，防排水，新技术，新材料

0 引言

进入21世纪以来，我国隧道及地下工程迅猛发展，各大主要交通运输线路上，隧道相继开通。隧道具有高效、快捷、环保、速度快、安全性好、占用道路面积少、防空好等优点，对节约道路交通建设成本，改变交通网络布局，实现快速快捷交通运营起到了很大的作用。由于我国自然条件和地质条件的复杂性，隧道工程在建设过程中受到地质结构、水文条件、设计、施工和运营等方面的约束，会出现渗漏水、冻害等问题，影响了其安全使用。因此，隧道防排水工程必须得到重视，这是对隧道安全的重要保障，但这同时也是隧道建设工程中的难点，具有很高的技术难度和较强的综合性。本文希望从采用先进设备及材料、改进施工技术等方面来改善我国隧道及地下工程防排水现状。

1 隧道施工渗漏水事例及危害

隧道的防排水在施工时尤为重要，稍有不慎如发生突泥突水的事故，将造成巨大的不可挽回的损失。2006年1月21日宜万铁路马鹿箐隧道出口平导开挖到3 174 m处，注浆加固后开挖出渣时，突然发生突泥突水，瞬间突泥突水8万m3,最大涌水量72万m3/h，造成多名作业人员遇难，经济损失巨大，影响施工一年之久。

公路隧道渗漏水的危害性比较大,一旦隧道出现渗漏或者路面溢水,就会造成路面湿滑,对行车安全有非常不利的影响。严寒地区的公路隧道由于反复冻融,会造成衬砌开裂、变形等等损坏。

2 我国隧道防排水发展历史以及施工方法现状

我国隧道建设的历史可以追朔到20世纪70年代，当时隧道的施工方法主要是传统的矿山法，使用整体式的衬砌。由于当时技术条件有限，防水措施不够完善，致使大多数隧道建成以后都出现了严重的漏水现象。20世纪末，我国引进了新奥法对隧道进行施工，很大程度上改善了隧道渗漏问题。随着时代的发展，我国需建设更多的大型隧道，也就对隧道的整体防排水功能提出了更高的要求。

目前，我国的防排水施工通常采取中标承包商内部组织施工的形式，运用简易铺挂台架及机具手等进行作业，机械化程度较低；施工人员的综合素质较低也直接导致防排水作业的施工质量较差；质检人员在进行质检时往往凭借经验及肉眼观察的形式对防排水设施进行检验，可靠性较低。

3 国外隧道防排水的规范与标准

英国隧道防水等级划分为七个等级。O级：最大容许漏量为无漏水或明显漏水；A级：最大容许漏量为1 L/(d·m2)；B级：最大容许漏量为3 L/(d·m2)；C级：最大容许漏量为10 L/(d·m2)；D级：最大容许漏量为30 L/(d·m2)；E级：最大容许漏量为100 L/(d·m2)；U级：最大容许漏量为不限量。新加坡地铁系统规定：隧道结构内表面每小时每平方米的渗水量控制在55 mL的容许值。任意10 mm区间不得大于10 mL，如换算成每天允许的渗水量则为：0.12 L/(d·m2)。匈牙利布达佩斯地下铁道设计规定：每天隧道渗漏量小于0.12 L/m2，并且无集中渗漏水，即满足防水要求。

我国客运专线要求隧道不渗不漏，需达到一级防水标准。混凝土耐久性为100年。结合我国客运专线隧道要求，我国的隧道及地下工程防排水面对形势极其不乐观，在施工技术工艺，材料等方面必须加强改进。

4 改善隧道渗漏水的措施

4.1 严格把握材料质量关

隧道防排水材料的质量是决定防排水工程成败的关键。因此，应严格要求隧道防排水材料特别是一些关键材料如：土工布、防水卷材、防水混凝土、防水带(条)等的选用，要采购质量合格的产品。同时要加强质量检验，抽样检验每一批进场的材料，严把材料质量关，使所购材料的每一个指标数据都满足设计和规范要求。

4.2 严把重点施工工艺和质量关

1)隧道初期支护防排水的工艺和质量控制。

控制好光面爆破，使开挖轮廓线符合设计要求。在喷护前，如围岩涌水，应进行引排，尽可能减少进入喷护混凝土的渗透水。可采用湿喷工艺，既能减少混凝土内空隙率，又能增大混凝土的抗渗能力。初期支护混凝土的喷护应密实，不能出现漏喷及空洞等现象。初期支护混凝土的厚度与表面平整度应符合设计和规范的要求。

2)止水带安装。

止水带埋设位置应准确，使其中间空心圆环与变形缝或施工缝重合；应将止水带固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时用箱型模板保护另一端。固定止水带时，不允许在止水带上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分；应防止止水带偏移，以免单侧缩短而影响止水效果。若止水带有损伤，应立即修复或更换；定位止水带时，应使其在界面部位保持平展，不应使止水带翻滚、扭结，如有扭结或不展等现象应及时调正；止水带的长度应根据施工要求事先向生产厂家定制，尽量避免接头。如确需接头，应采取搭接、复合连接、对接形式，搭接长度应大于10 cm。

5 新材料及新设备

5.1 无机双液型速凝注浆材料

无机双液型注浆材料为A，B双组分无机粉剂，在加水拌和后形成了两组流动度大，可操作时间长的单组分浆液，使用双液注浆泵或两台单液注浆泵注浆，在混合器进行混合，适合封堵大股涌水。

特点：两组分混合后形成速凝抗分散的胶状浆体，并很快硬化形成速凝、早强、高强、耐久性好。在一定程度上，可以取代水泥—水玻璃浆液。

5.2 比利时De Neef ConchemInfiltra-Stop(IT注浆管)

该注浆管外径为13 mm，内径为7 mm，注浆管上的微裂缝允许注浆材料通过它传递到地层中。当注浆压力使注浆管上的微裂缝打开，注入的浆液便流出注浆管，填充到地层中，在注浆结束后，注浆管上的裂缝由于塑料自身复位力的作用而关闭。可以用0.1 MPa以上的压力将管子裂缝打开，优点是可以重复注浆。

5.3 塑料防水板自动铺设和焊接机

塑料防水板自动铺设和焊接机施工速度快，焊缝牢固使塑料防水板的铺设焊接实现了自动化，操作简单，节省了人工操作，提高了工作效率与安全性能。

例如德国厄恩茨堡隧道在铺设防水板时所采用的就是塑料防水板自动铺设和焊接机，隧道全长3 160 m,为双线隧道，外径12.36 m,双层衬砌，采用2 m宽聚烯烃塑料薄膜。

5.4 带注浆管止水条

带注浆管止水条，它结合了缓膨型遇水膨胀止水条止水机理和方便安装的优点。在正常条件下依靠止水条自身的遇水膨胀来进行止水，当缝隙出现渗漏水时，可不必破坏结构面进行堵漏，直接利用预备注浆管并直接注入化学浆液，均匀填充到渗漏水的部位，从而方便快捷地将渗漏水堵住。注浆管型遇水膨胀止水条适合高等级地下防水工程的施工缝、沉降缝及其他建筑接缝。带注浆管型止水条可增加止水条的强度，更便于安装，并且易控制其膨胀方向。

主要性能指标：最大吸水膨胀率150%～300%；高温150 ℃不流淌；低温-25 ℃不硬脆；耐水压(20×30)mm可达1.5 MPa。

6 对未来隧道及地下工程防排水的展望

1)开发新技术与新材料，降低施工成本，提高施工安全等级。

21世纪以来，我国对交通隧道的建设投资每年已逾千亿元，这是一个巨大的市政投资建设。随着新技术以及新工艺的不断开发，只有贯彻“引进、消化、吸收、创新”的方针，才能使我国的交通隧道施工迈上一个新台阶，并且跻身于世界交通隧道建设的先进行列。

2)实现分流管理，合理安排建设。

对于公路铁路的运行可采取分流运行，将来往车辆进行分类。把轻小型客车与重型货车区别开来采取分洞而过，这将延长保护那些将要老化和设计要求过低的隧道的使用寿命，通过交通分流可以使隧道设计要求更加的明确，更加针对化。

3)保护沿线植被生态资源。

保护沿线植被将可以有效地减少水土流失，将直接的使隧道的渗漏水最大限度的减少，从而有效地从生物方面来减少隧道渗漏水量。

4)未来防排水施工方向。

随着地下水资源的日益紧张及环保意识的增强，未来防排水的原则是：防、排、截、堵相结合、因地制宜、综合治理。随着我国国民经济的发展，隧道防排水未来的发展方向将是以堵水为主、堵排结合。

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On tunnel waterproof and drainage★

Cai Jiqi

(CollegeofCivilEngineeringandTransportation,LiaoningTechnicalUniversity,Fuxin123000，China)

In the current paper, some cases of seepage of tunnel construction in recent years are discussed, the seepage of norms and standards from abroad are introduced, and the status of waterproof and drainage engineering method in our country are mentioned. The technical requirements of tunnel waterproof and drainage engineering construction and quality control methods, and new technology, new material and application in engineering of waterproof and drainage are specifically elaborated. To reduce the seepage in engineering, the introduction of new materials and new equipments, construction material quality, the quality of construction process, etc. should be ensured and checked.

tunnel, underground engineering, waterproof and drainage, new technology, new material

2014-12-11 ★：国家自然科学基金委员会—神华集团有限公司煤炭联和基金资助(项目编号：51174268)

蔡冀奇(1994- )，男，在读本科生

1009-6825(2015)06-0145-03

U453.6

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