公路隧道施工防排水施工关键技术研究

惠军武

（陕西路桥集团有限公司 陕西西安 710065）

公路隧道施工防排水施工关键技术研究

惠军武

（陕西路桥集团有限公司 陕西西安 710065）

近年来，我国公路隧道施工技术逐渐提高，但运营中的公路隧道却出现程度不一的渗漏水问题，其不仅危及隧道结构的稳定性，同时也使得公路运营效率下降。为了改善公路隧道存在的渗漏水现象，笔者举例浅析公路隧道防排水施工工艺与质量控制，以供同行借鉴。

公路隧道；渗漏水；防排水；施工工艺

1 引言

近年来，尽管我国在公路隧道防排水施工中采用先进的新技术、新材料，但一些山岭隧道在运营中却出现渗漏水问题，其中以施工缝、隧道预埋洞室等位置的渗漏水问题尤为严重。为了解决上述问题，首先应当重视对隧道防排水施工工艺的研究，并加强质量控制。据此，笔者根据以下案例，浅析公路隧道防排水施工工艺与质量控制：

某公路隧道处在黄土山梁。勘探资料显示，隧道工程从下到上穿越的地层岩性为第三系上新统泥岩（N2）、第四系中更新统老黄土（）及上更新统黄土（）。隧道断面轮廓采用单心圆设计；一次、二次模筑混凝土衬砌选用C25；一次、二次衬砌分别厚50cm、35cm，其中一次衬砌在起拱线处的厚度为70cm；路面与仰拱填充层选用15#片石混凝土；格栅拱在纵向的间距为70cm。隧道工程采用先拱后墙的施工工艺，并在局部采用以下施工工艺：先在拱部开挖1/4的圆弧，再在两侧开挖1/8的圆弧。根据上述案例，下文首先介绍如何合理选择防排水的结构型式，然后再重点讨论主要的施工工艺和质量控制。

2 公路隧道防排水施工的关键技术

案例隧道所处地带的极低气温为-25.0～-27.2℃，极大冻土深度为97～118cm。鉴于此，在设计隧道的排水系统时，应当采取一定的防冻措施，比如采用中心排水沟等，注意隧道的防水设施切勿采取衬砌自身防水。地层勘察资料显示，隧道所穿越的地层主要受到渗漏水量的影响，因此对洞顶地表水进行截导排布置及对洞槽、陷穴进行夯填封固，而洞内防排水则设计为防排结合的形式。由于隧道的涌水量较大，且存在断层股水，则决定采用中心排水沟，以防导棑不畅。此外，案例隧道属于黄土软岩隧道，通过结构分析决定选用模筑混凝土复合衬砌结构，同时采用矿山法施工工艺。图1所示为案例工程的防排水结构型式。

图1 隧道工程防排水结构型式

如图1所示，案例隧道工程的防排水结构型式为防渗滴涌水型结构，其关键技术包括中心排水沟施工、排水管与集水管连接、防水板和止水带施工。

2.1 中心排水沟施工

在隧道开挖成型之后，应当按照以下步骤进行中心排水沟施工：清除浮渣→整平基坑底面→摊铺混凝土沟底→利用水平仪进行操平检查→立模板→浇筑水沟侧壁→安装水沟盖板→回填碎石→覆盖土工布→浇筑混凝土。针对上述施工工艺，虽然具备一定的防渗漏效果，但并不理想，因此决定另选干硬混凝土，并预先进行覆盖。实践证实，施工工艺在改进之后，其防渗漏效果更佳。

2.2 排水管与集水管之间的连接

通常而言，横向排列排水管，纵向排列集水管，且管径差值较小。通过试验发现，如果采用插入连接，很难固定到位，外加纵向给水管之间的对接难度偏大。因此，决定选用定制的三通管及对接管，并采用直接插入的方式连接，最后再用环氧树脂进行堵缝粘结，以保证排水管与集水管之间的连接与防渗漏效果。

2.3 防水板施工

在隧道防水板施工中，如果选用复合防水板，则仅需铺挂1次，但其固定难度较大，即利用板上的布条将防水板与侧壁的水泥钉捆绑在一起，同时外露的水泥钉容易损坏防水板。为此，决定采用单独铺挂防水板与土工布的方式，即首先利用塑料垫板将水泥钉和土工布固定在隧道侧壁上，然后再采用热熔法将防水板紧固在塑料垫板上。在此过程，需注意以下事项：①先在隧洞外进行试验，再安排专业的技术人员对防水板进行焊接；②在焊接作业时，温度不宜过高，以防防水板过度熔化引起漏水，同时温度不宜过低，以免焊接不牢；③通过向焊沟充填压缩空气来检查焊缝，即压力在16min内未减少，则焊缝合格，反之则不合格，而对于不合格的焊缝，通常通过在焊缝上涂肥皂水和向焊沟充填空气来确定漏气点；④在堵头模板的外缘钉设土工布，以防堵头模板在安装中损坏防水板，同时确保施工缝与防水板接缝之间的差值≥0.5m。

2.4 止水带施工

通常而言，止水带采用如下安装方法：将止水带折成90°→与堵头模板紧固在一起→浇筑混凝土→拆除模板→掰直止水带，注意将止水带浇筑在下一段混凝土中。针对上述安装方法，反复弯折的止水带易发生走形，因此无法确保止水效果。为此，将上述安装方法改为：先在堵头模板的厚度中线将之分成两块，再将止水带安排在其中部。如此一来，不仅可以简化施工步骤，同时亦可确保止水效果更佳。

3 公路隧道防排水施工质量控制

在案例隧道工程中，集排水系统包括横向排水管、纵向集水管和中心排水沟，其中中心排水沟易出现纵坡控制偏差及在回填混凝土时，水泥浆渗入沟中引起堵塞等；纵向集水管与横向排水管之间的连接不牢固，使得衬砌混凝土渗入横向排水管中引起堵塞或地下水结晶物在此淤塞；纵向排水管与衬砌后背排水管的末端之间连接不畅，使得地下水结晶物在此淤塞。防水系统包括止水带和防水层，其中在施工中，应当从以下方面加强对防水系统施工质量的控制：防水材料的综合性能；铺挂、连接防水板及在施工中对防水板的保护。综上，笔者主要从以下方面浅析如何实现对公路随带防排水施工质量的有效控制：

（1）关于中心排水沟，按照设计尺寸开挖断面，并将超挖量控制在10cm以内，否则回填与回填层标号相同的混凝土；按50m的间隔距离随机在水沟底面抽查10个点，并将误差控制在5mm以内；盖板在安装之后，选用砂浆进行填缝，注意分层回填碎石；在浇筑路面混凝土之前，先用土工布将碎石顶面覆盖严实，以防水泥浆渗入沟中，并在浇筑结束之后，开展水沟试水，以清洗沟中的水泥浆。

（2）横向排水管在与中心排水沟的检查井接通时，应确保埋入碎石的管端长度≥25cm，同时使之与纵向集水管之间牢固连接，并利用防水板紧裹严实，以防水泥浆渗入其中。

（3）先利用水泥钉和窄条防水板将衬砌后背的透水软管固定到位，再喷射和模筑混凝土；纵向集水管与透水软管之间采用插入方式连接；纵向集水管紧贴混凝土基面，注意合理设置排水坡度；在连接结束之后，按要求进行试水，并流水畅通的前提下，浇筑混凝土。

（4）在铺挂防水板之前，检查型钢拱与锚杆头的外露情况，并先割除长锚杆头，再补喷混凝土将之覆盖；固定点的铺挂密度为≥4个/m2，注意水泥钉不得外露；从拱顶开始向两侧铺挂防水板，并使之紧贴喷射混凝土层，注意留一定的富余量。

综上，在公路隧道防排水施工中，可能受到多种因素的影响，因此应当重视对关键施工技术的研究，同时还应加强对重点施工部位进行质量控制，以免防排水施工质量缺陷引起渗漏水问题，进而保证工程的正常运营。

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U453.6

A

1004-7344（2016）13-0150-02

2016-4-10

惠军武（1984-），男，助理工程师，本科，主要从事施工管理工作。