水基柔性防水材料在隧道防排水工程标准化施工中的应用

柯俊刚 中交（长沙）建设有限公司

1 前言

隧道渗漏一直是困扰工程界的一大问题，我国的隧道在不同程度上存在渗漏水问题，有的经过多次整治，也得不到彻底解决。国内外很多学者进行了研究和探讨，提出了很好的方法和思路。但由于地质、环境、勘察设计、施工等方面的原因，一些隧道依然存在比较严重的渗漏水问题。渗漏水不仅会引起的隧道沉降，威胁隧道的安全运行，而且影响地下水位及土壤流失。针对这些问题本文作了相应的研究，并提出了隧道防洪度汛和水土保持措施。

2 在隧道防排水标准施工中应用防水材料的必然性

2.1 可以保障隧道结构的稳定性

防水施工力度不足引起渗水漏水问题，既对隧道工程外形美观度产生影响，还会使结构稳定性下降，难以发挥出良好的隧道工程作用。为了扭转该种现象，需要依照隧道工程实际施工现象掌控防水施工要点，确保隧道结构的稳固性。

2.2 有利于施工排水规划与控制

斜井施工支洞洞内排水具有历时性长、排水量大等特点。在洞内分级布置足够的排水设备抽排水，以确保工作面不积水。掌子面施工废水和涌水处渗水汇集后，通过潜水泵抽至附近泵站集水池，经处理合格后排放。为杜绝出现疏于地表水的情况，防止出现影响地表工农业生产生活用水的情况，地下水的控制和排出应遵循“以堵为主，限量排放”的原则。

2.3 有利于增强隧道施工质量

当出现渗水漏水现象以后，除了结构外表美观性下降之外，还会引起裂缝现象的形成。针对此项不足之处，施工单位需进一步调查隧道工程施工现场，了解隧道工程具体开展情况，使防水施工材料质量符合要求，保持材料的稳固性，以免产生渗水问题。

3 渗漏水养护的施工原则

（1）因为高速公路项目的施工有排水型、封闭性的特点，所以结合具体的施工特点和施工的要求，选择合适的渗漏水原则，即：以防为主、多道设防、综合治理。

（2）要想确保混凝土结构不会发生裂缝的危害，应该保证结构自防水的稳定性以及可靠性满足工程的要求。因此，在高速公路项目的防水施工作业环节，应该做好围护结构施工，选择使用钢筋混凝土作为主要的施工材料，保证其有较高的自防水性能，渗漏部位要实现全面的治理，达到不渗漏的标准要求。

（3）接缝渗漏养护施工是非常重要的工作，为了保证不会因为混凝土收缩而导致压力存在的情况，可以在施工缝部位采取必要的处理措施，从而保证接缝位置的性能合格，促进防渗漏效果的提升。

（4）在防水材料选择环节，保证材料的防水性、耐腐蚀性符合要求，同时还应该具备耐老化性、力学性能等要求，以满足防水结构施工的要求。

4 与传统防水材料相比，水基柔性防水材料的优势

（1）有着良好的防水效果。通常情况下，表面防水材料经由老化作用以后自身的防水功能逐渐缺失，而水基柔性防水材料性能良好，防水效果极佳，不会被水影响。

（2）不存在和基体的黏结性问题。水基柔性防水材料和无机防水涂料相比较来看有着诸多的不同之处，涂层和基层混凝土成为一体，形成了整体防水以及永久性防水，涂层和基层混凝土虽然相互黏合到了一起，不过基于外界环境作用下依旧相互分离。

（3）自我修复功能。基层含水的现状下，活性物质得到了良好释放，随水带入基层缺陷处解决问题，弥补缺陷。防水性能随着时间的增长而防水效果强化。

5 隧道防排水工程标准化施工中的问题分析

5.1 防排水材料不符合要求

在社会主义市场经济的指导下，防水材料的发展得以迅速多元化，各个防水材料企业如雨后春笋，实力强弱的企业混杂，导致很容易出现选择差错及滥竽充数的情况，其中不乏有的生产厂家利用废旧塑料等再次加工防水板、止水带及土工布，而生产的防水材料其撕裂强度、扯断伸长率及加热延伸率等指标均不满足设计和规范等要求。

这种问题产生的重要原因是有些生产厂商为更好地获取市场竞争力，施工单位和监理单位没有按设计及规范要求的批次和频率严格控制进场材料检测，导致不合格产品在工程建设中使用，事实证明不合格防水材料在隧道工程实体中的使用，为隧道工程质量埋下了重大隐患。

5.2 施工技术不到位

隧道防排水工程开展对该项工程进度以及整体质量有着决定性影响。比如，当实施混凝土施工作业期间设计纵横向排水管的过程中，一旦两者连接不流畅，将会引起防水板焊接接头不牢固以及积水等严重的问题，甚至还会引起防水板缺陷等不良现象。再加上施工技术应用不到位和标准要求不相符等，导致隧道工程问题普遍存在，渗水漏水现象严峻。

5.3 防水板施工及保护措施不到位

防水板铺设是隧道防排水中非常重要的环节，但目前防水板的施工质量普遍存在问题，具体包括以下几点。

（1）未考虑隧道纵坡，在防水板施工时未采用下坡处防水材料在上坡处防水材料之上的搭接方法，另外环向搭接宽度不足。

（2）未严格按照设计及规范要求进行焊缝施工控制，一般为两道焊缝。

（3）焊接时工艺控制不严格，并且未进行焊接质量检测。

（4）没有保护好施工完成的防水板，导致其被杂物刺破，烧伤等。

6 水基柔性防水材料在隧道防排水工程标准化施工中的应用

6.1 优化防水板施工技术

采用垫片先固定土工布，然后再把防水板与热熔垫片进行焊接。施工过程中，不同熔点的两种材料的焊接很难做到恰到好处。若防水板焊接不牢固，则容易发生脱落。

相对来说，防水板材之间的焊接操作较为容易，而热熔垫片的刚度又能满足无纺布固定的要求，因此，将防水板和热熔垫片有效结合，可以提高焊接质量。

将防水板安装在热熔垫片和无纺布之间，然后焊接防水板。防水板施工过程中，防水板接缝应与衬砌施工缝错开1.0m~2.0m。防水板铺设后要保持自然、平整、基本封闭，避免出现大鼓包现象，防止后面混凝土空鼓。

6.2 严格材料各环节管控

应严格控制防水材料进场，首先应该从源头抓起，选择各方面优秀的生产厂商，确定的材料生产厂商必须随车携带每批材料的正规质量证明文件；进场后，监理单位及试验检测中心除要严格按照规定的批次、频率进行检测外，还应加强在施工中对材料的随机抽检，从源头至使用到工程实体的各个环节均需严格控制。

6.3 提升方案设计

斜井长1255.5m，坡度较大，角度17.63°，坡比为31.8%，高差为349m，且具有地质状况复杂、富水量大等特点。如何选择合理的斜井提升系统，是满足开挖出渣、混凝土衬砌高强度施工要求的重点，也是解决混凝土、材料和灌浆等斜井运输施工技术问题的重点。

为解决斜井运输问题，根据施工条件、使用需要及安全保证等各方面因素，并结合主洞开挖对斜井提升系统的要求，由专业设计人员进行专门的提升系统设计，选择提升系统配套设备，以满足高强度出渣、材料运输及人员上下的施工需求。

布置双线轨道，配置2套JK-2.5×2.5/20A型大功率单卷筒单绳缠绕式提升机。轨道基础1#线（左侧）采用轨枕加道砟形式，2#（右侧）采用整体道床形式（必要时增加）。每台提升机配置一台型号为KZ-8的曲轨侧卸式矿车，作为物料提升设备，矿车运输能力为8m3。洞内采用扒渣机或液压侧翻式装载机（小型挖掘机）进行装渣。人员上下采用专用人车，配置型号为XRB-15型抱轨式斜井人车（载人能力15人/次），满足人员上下需要。小型机械设备及材料运输配置采用MP3-9B型平板车。提升系统轨道设计采用沿洞轴线偏左方式布置，选择行业标准轨距0.9m宽，矿车间距不小于0.6m，矿车与结构物间距不小于0.3m。后期混凝土衬砌钢筋台车、钢模台车、灌浆施工台车采用独立轨道。

6.4 裂隙的引排水处理

裂缝引排水处理主要包括喷射混凝土与防水层间的排水、防水层与二次衬砌间的排水等部分，利用各部分之间的裂缝设置排水管道，从而达到隧道引排水的目的。围岩处的地下水容易渗透到喷射混凝土和防水层之间，由于该防水层的阻隔作用，地下水不能沿径向渗入隧道，而是受重力作用沿喷射混凝土和防水层之间的空隙渗透。

对喷射混凝土-防水层间隙设置环向排水盲管，可提高下排渗水能力，降低喷射混凝土与防水层间隙的水压，从而降低渗水通过防水层的可能性。在隧道施工及运行过程中，防水层存在被损坏的危险，当其存在缺陷时，外部的地下水将通过防水层渗漏到二次衬砌混凝土中。

7 结束语

隧道防排水系统质量的好坏严重影响公路的正常运营和设计使用年限，然而防水材料及施工中存在的一点小问题，都可能会严重影响防排水系统的正常运转。因此，应该从材料和施工各个细节严格把关，加强管理，不断提高施工人员素养，增强质量意识，才能保证隧道防排水工程的施工质量。