公路隧道防水技术及其问题的探讨

孙海波

（中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁 辽阳 111000）

公路隧道防水技术及其问题的探讨

孙海波

（中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁 辽阳 111000）

目前我国公路建设飞速发展，工程质量也在稳步提高，但是对称中直墙连拱隧道中墙顶部防水设施，施工困难，质量难以保证，几乎难免渗漏现象。隧道防、排水问题也已受到足够的重视，但大部分隧道建成后没多久仍然出现渗漏水现象，尤其对公路隧道，这直接影响交通安全和公路形象。本文探讨高速公路隧道防排水的工程措施。

公路；隧道防水；施工

1 公路隧道目前通用防水结构

公路隧道，已普遍按新奥法设计施工。洞内防水，采用在初护与二次衬砌层间铺设防水板，防水板与初护面间铺设缓冲层无纺土工布。出厂时，土工布与防水板已胶合成双层结构。二次衬砌之混凝土，添加防水剂，要求防水混凝土的抗渗性能达到S6。通过纵向、横向弹簧软管、塑料管将二衬背后积水引至排水沟。

这种多保险的防水结构，有较好的防水功能。从理论上讲，洞内防水问题已解决了。但从实际看，已建成通车的众多隧道中，漏水的不多，但渗水现象却不少。要完全防止隧道渗水，仍是设计、施工的一道难题。

2 防水、排水设计原则

2.1 防水设计原则

防水设计的复合式衬砌初期支护与二次衬砌之间要设置PVC防水板，防水板采用厚度1.2ram产品，防水板要具有韧性好、阻燃、抗冻裂性能、易铺设等特点。在防水板铺设前应在初期支护表面铺设土工布，PVC防水板采用无钉铺设，防水板接头质量采用充气检验。PVC防水板的设置是整个隧道防水系统中最重要的一项措施，其施工质量的好坏直接影响到隧道使用及衬砌结构的安全。因此，防水板的施工应严格按照《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)的有关规定及设计要求进行施设。

2.2 排水设计原则

排水设计的初期支护与二次衬砌之问设置环向弹簧排水管进行汇水，衬砌的边墙底用纵向排水管集水，然后将水排至中心排水沟。弹簧排水管的纵距根据围岩级别及地下水量大小确定，施工时可根据实际情况适当调整，但设置的总数量不应少于设计图中的数量。局部涌水处在围岩表面设置塑料半管，施工时可根据涌水情况确定。

3 隧道防水、排水施工

3.1 排水盲沟施工

环向排水盲管及边墙泄水管施工方法隧道拱墙每8m设一道环向盲沟，并每隔5-8m设边墙泄水管将地下水引入洞内侧沟，纵、环向盲沟与泄水管采用变径三通连接牢固，泄水管的出口离开水沟内壁一定距离，不得紧贴沟壁表面。

纵向排水盲管施工方法 纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方，为外包土工布的RPG－3208G。

塑料管按规定划线，以使盲沟安装位置准确合理，盲沟安设的坡度与线路坡度一致。沿线钻孔定位，孔间距保持在20-40cm。将膨胀锚栓打入定位孔或用锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中，固定钉安在盲沟的两侧。用无纺布包住盲管，扎丝捆好；用卡子卡住盲沟，然后固定在膨胀螺栓上。

3.2 防水板的铺设技术 复合型防水板施工采用多功能台架上铺设，无钉铺设工艺。

准备工作 ①洞外准备：检查复合型防水板质量，用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线，并按每循环设计长度截取，对称卷起备用。②洞内准备：施工时采用两个作业台架，一个用作基面处理，一个用作挂防水板，基面处理超前防水板铺设两个循环。③基面处理：检查开挖断面，整修初期支护表面，处理外露锚杆及尖锐物，在铺设基面标出拱顶中线。

铺设防水板 ①安装膨胀螺栓：在铺防水板台架上，根据防水板挂绳的间距将膨胀螺栓孔的位置画在初支混凝土面。考虑防水板铺设不能太紧，画线布孔时膨胀螺栓孔间距较防水板挂绳间距小，一般取挂绳间距的0.9倍处钻孔，在孔内安装膨胀螺栓。膨胀螺栓露出混凝土面不超过1.5cm。②铺设防水板：铺设防水板前根据衬砌断面外轮廓周长，裁取防水板的长度。一般一环最多分两块，尽量减少接缝。同时准备好复合防水板专用粘胶。将露出初支混凝土面超过3cm的锚杆或尖锐物品割除。将裁好的防水板吊上防水板作业台架上将防水板沿环向展开，由上向下将挂线挂在膨胀螺栓上。用自动爬行焊接机将防水板逐幅焊接成整幅，两幅防水板焊搭大于100mm，采用双焊缝，每条焊缝宽15mm，焊缝无漏焊、假焊、焦焊、焊穿等现象。粘结后防水层在泄水孔位置开孔，做好防水板与泄水孔的密闭性连接。③防水板的检验：检查防水板质量无老化、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷；检查基面有无锚杆头和钢筋头外露；充气检查防水板焊接质量，平顺无褶皱、鼓泡，无脱胶；检查防水板与基面的密贴情况；检查防水板的松弛度和紧绷现象；检查防水板与泄水孔的密闭性连接。

施工技术措施 防水板铺设前，先割除混凝土衬砌表面外露的锚杆头、钢筋尖头等硬物，凸凹不平处需先喷平，使混凝土表面平顺；局部漏水处需先进行处理；防水板，特别是在凸凹较大的基面上，要预留足够的松散系数，使其留有余地，并在断面变化处增加悬挂点，保证缓冲面与混凝土表面密贴。做好防水板与泄水孔的密闭性连接；铺设防水板地段距开挖工作面不小于爆破安全距离；衬砌混凝土灌注前检查防水板质量，填写检查证。灌注衬砌混凝土时，不损坏塑料防水板；防水板和粘胶是易燃物品，工作区内禁止烟火，并设置必要的消防设施。

4 隧道防水层施工存在问题

4.1 防水层施工及质量

防水板种类繁多，为塑料、橡胶制品，主要的品牌有 PVC、EVA、LDPF、PB 等，厚度1.2～2mm，质量 0.3～0.4kg/m2。土工布对防水板有保护作用，减少防水板因磨擦、张拉而破裂的可能性。防水板单幅宽2.0m，沿隧道环向铺设，每环防水板、土工布重约30余公斤。初护之后拱顶至拱脚高度9m左右。为铺设防水板，需制作一个可纵向移动的工作台架。要把防水板钉在初护面上，有两种方法：一是用钢钉将防水板钉在初护面上，钉孔处要用防水板胶贴密封，防钉孔漏水。二是防水板与土工布在工厂已胶合的防水卷材，在土工布上已穿有绳带，绳带间距约0.8m×1.0m。对此类防水卷才，则先用冲击钻在拱墙上打眼，在眼内打钉，将防水卷材之绳带系在钉上。此种方法目前使用较多。铺设防水板的要求是：喷混凝土表面不得有锚杆头或凸凹不平部位应修凿或喷补，两固定点间防水板不得绷紧，浇混凝土时使防水卷材要紧贴岩面或初护喷混凝土面，相邻两环连接，搭接宽度不少于10cm，采用电热焊接或防水板厂家提供的防水板专用的胶剂胶接。接头要连接紧密，不渗水，且有一定的抗拉强度。影响防水板铺设质量因素有：a.开挖面或初护面凸凹不平，防不板背面有空洞空隙。b.开挖面或初护面有突起棱角刺破防水板。c.由于防水卷材自重拉断挂绳，拉裂接头。d.后道工序钢筋拱架施工时，防水板被钢筋刺破，被电焊烧破。e.二衬安装端头模板及端模加固件时，防水板被拉裂。防水板铺设均在简易的脚手台架上进行，承包人自检、监理复检都得攀杆爬高，可能出现漏检。因而虽从理论上设计解决了隧道防水问题，而实际渗漏现象常有发生。

复合衬砌的存在问题：公路隧道的复合衬砌，由内、外两层复合而成。内层为二次衬砌，一般采用现浇素混凝土或钢筋混凝土，外层为初期柔性支护，一般采用锚杆+钢筋网+喷混凝土。I、II类围岩初护时一般安工字钢拱架或钢格栅拱架。内、外两层间铺设防水层。外层表面难免有凸凹不平，防水层背面有可能出现空洞。由于内、外两层间防水层的分隔，局部有空隙，内、外两层不能整体地受力。首先受力是外层，外层受荷载产生一定的变形后，内层才开始受力。这种不均匀的分离受力，外层强度相对较弱，容易先单独破坏。这是复合衬砌存在一个受力状态不良的问题，减少了复合衬砌结构总体联合承载的能力。

[1]张有天.岩石隧道衬砌外水压力问题的讨论[J].现代隧道技术，2003年03期.

[2]陈绍秋，李明领等.软弱围岩隧道渗漏水综合整治，铁道建筑技术，2001（4）：30－32.

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