公路隧道工程渗漏水防治设计优化研究

2021-10-25张廷彪

工程技术研究 2021年17期

张廷彪

四川省交通勘察设计研究院有限公司，四川成都 610041

21世纪以来，我国公路建设进入了一个前所未有的高速发展时期，其中公路隧道建设方面业绩尤为突出。近10年来，我国公路隧道每年新增里程1100km以上，是世界上公路隧道数量最多和里程最长的国家，隧道工程规模和难度在世界上居首位。

随着社会经济的不断发展，我国公路隧道已经从建设期逐渐进入运营期。由于隧道建设工程地质、水文地质条件复杂、建设年代跨度大、施工缺陷等，造成隧道出现衬砌裂损、渗漏水等病害，严重影响隧道运营安全及行车舒适性。2019年，交通运输部组织开展为期2年的“公路隧道提质升级行动”，着力补齐公路隧道运营管理短板，推动我国由“公路隧道大国”向“公路隧道强国”迈进。各地积极开展隧道土建结构病害普查与评估工作，分类开展隧道病害防治工作，逐步消除病害，维持结构良好的技术状况，确保隧道运营安全可控。经调查，隧道衬砌裂损及渗漏水是主要病害表现，应予以重视。我国公路隧道工程渗漏水防治设计正处于不断地改革和创新之中，已经成为我国公路建设中的一个关键性问题。

1 公路隧道工程渗漏水原因

1.1 使用的防水材料质量不高

随着我国经济的不断发展，建筑工程的数量逐渐增加，对于防水材料的需求也在不断扩大，防水材料行业得到了很大程度的发展。但随之也带来了一些问题，部分防水材料的厂家由于缺乏技术人员和先进的生产技术，导致大量假冒伪劣产品出现在市场中，防水材料质量不合格，使得防水工程的质量不达标，对公路隧道的发展造成了严重的阻碍。

1.2 设计及施工不合理

设计及施工不合理极易造成隧道工程渗漏水，因此施工单位必须制订科学合理的设计及施工方案，保障隧道工程施工的顺利推进，使每个环节都能够有效衔接。另外，也要根据工程实际情况使用合理可行的施工方法，真正做到合理化和科学化，确保施工的每个环节和管理制度相结合，保障隧道工程施工工作的顺利推进，避免出现渗漏水现象。

1.3 施工现场的安全管理和安全监督工作不到位

隧道工程施工环节的安全管理工作尤为重要，在施工过程中，要把安全管理放在重要的位置。安全管理是一个较为复杂的体系，涉及的因素很多，在设计过程中，应该把安全管理工作放在一个重要的位置。对于施工现场的安全监督环节，施工单位应该予以充分重视，及时完善安全监督部门的制度，调整安全监督部门的人员，增强施工人员的渗漏水防治设计优化意识，促进渗漏水体系的有效实施，从而顺利推进公路隧道工程的建设进程。

1.4 隧道工程现场技术管理不到位

在隧道工程实施过程中，技术的合理化、科学化使用直接影响整个施工的质量和安全，贯穿整个施工过程。如果施工人员的技术不过关或者技术运用不合理，就可能使整个工程出现问题，施工质量降低。因此，施工单位应该制订合理、科学的施工方案，使施工人员的技术水平得到有效提升。

1.5 施工作业人员缺少责任意识

施工人员是隧道工程的核心力量，施工人员的管理工作尤为重要。部分施工人员的工作积极性不高，责任意识较差，相关的安全意识也不足，对施工问题的认识处在较低的层面，种种因素导致施工人员管理难度加大。因此，施工单位应该尽可能提高施工人员的认知水平，使他们对公路隧道工程有更为准确的认识。

2 公路隧道工程渗漏水防治措施

2.1 加强初期支护

在整个公路隧道工程建设过程中，施工人员必须密切关注整个施工过程。为了有效提升隧道工程的整体稳定性和安全性，施工单位要加强初期支护，使水环境对工程的影响降到最低。为了有效加强初期支护，技术人员必须采用合适的支护技术，提升支护效率，从而有效提升工程的整体效率和质量。

2.2 加强排水系统构建

排水系统的合理构建对隧道工程的渗漏水防治起着非常重要的作用，可以有效排出积水，减少渗漏水风险。因此，在施工过程中，施工单位必须因地制宜地设计科学合理的排水系统，使排水系统可以充分发挥其作用。

2.3 提升防水性能

为了有效解决公路隧道工程渗漏水问题，提升工程的整体防水性能是一个重要的环节，必须贯彻整个工程，把防水工作真正落到实处。其中，防水板的质量是防水性能达标的重要影响因素，可以切实提升防水系统的可靠性。

2.4 加强裂缝修补和渗漏水的防治方法

（1）表面封闭法：这种方法的适用范围是无明水的点渗或面渗，裂缝宽度一般不大于0.2mm，通常会利用混凝土表面的细微独立裂缝或者网状裂纹的毛细作用，以此有效吸收低黏度和具有良好渗透性的胶液，从而对裂缝通道起到很好的封闭作用。

（2）压力灌注法：这种方法的适用范围是有明水的点渗或面渗，裂缝宽度一般大于0.2mm，通常会利用一定的压力将裂缝修补的胶液或者注浆料灌注到渗漏点、面或裂缝腔内，对结构缺陷进行有效的补强，起到很好的封闭作用。

（3）填充密封法：这种方法的适用范围为裂缝宽度大于0.6mm的无渗水缝，一般会沿着缝的走向进行切割，切割成U型槽，并在槽内使用填缝材料进行灌缝处理，最后用防水材料进行封闭处理。

（4）凿槽引排法：这种方法针对的是环向缝漏水和出水时不含泥沙的情况，一般会沿着缝的走向进行切割，切割成U型槽，并在槽内安装接水盒，从而排出渗漏水，最后用防水材料进行封闭处理。

裂缝修补及渗漏水综合防治方案示意图如图1所示。

图1 裂缝修补及渗漏水综合防治方案示意图

3 渗漏水防治优化设计

凿槽引排存在以下缺点：首先，工艺复杂，需要用切割机在裂缝两侧各切割一条诱导缝，再用电镐凿槽；其次，凿槽底面平整度难以精确控制，接水盒不易安装平整；最后，引排管需要通过在路面下设置横向排水盲沟接到隧道中央排水沟，势必会凿除路面，影响通行。

针对上述凿槽引排法的缺点，对该方法进行优化。首先，接水盒直接沿衬砌表面铺设，省掉了工艺复杂的凿槽工作，并且接水盒底面平整，便于周边密封，提高防排水功效。其次，建议在设计阶段对电缆沟进行优化，在电缆沟底部增设排水沟，引排水可引入电缆沟底部排水沟，而不需要凿除路面引至中央排水沟。优化后的接水盒布置及电缆沟优化方案示意图如图2所示。