公路隧道防排水系统施工技术研究

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1 地下水对公路隧道施工的影响

公路隧道施工中，降水引起地表沉降破坏受到人们的关注，对公路隧道施工引起的地下水位变化需严格控制。降水会直接导致已有建筑物地下水位下降，造成地基土层固结时临近建筑物出现沉降。公路隧道结构排水应遵循排堵相结合的原则，在变形缝等特殊部位设置相应的止水带。

2 影响公路隧道渗漏的原因

（1）材料自身质量的缺陷。混凝土的主要材料是水泥，在混合过程中要密切监视水泥的温度和时间。水泥易受温度的影响，因此，一定要把握好混合的温度。在浇筑之前，要做好模板工作，然后开展混凝土的振捣工作，根据混凝土自身的材料，而振捣在振捣的过程中应该注意振捣的时间，在施工过程中一些施工队为了提高施工的速度，而不重视把握振捣的时间，振捣过快或者过慢都会影响混凝土的质量。在混凝土凝结的过程中应该注意混凝土内部的温度变化。

（2）地理环境的影响。公路隧道都是在地下进行施工，在施工的过程中必然会对地下水造成影响。地下水的喷涌也是造成隧道渗漏的重要原因。在进行隧道施工的过程中或多或少都会影响地下水的自然流动，公路隧道的建设可能会阻断地下水的流向，导致地下水不能沿着原始的方向自然流淌，因此在地下水积累的过程中就会沿着它聚集的上方进行喷涌。公路隧道的施工必然会建立起一个低压区，根据地下水的流通规律，公路隧道便成为地下水的另外一个流向，而这种流向就会导致地下水渗漏在隧道里，这是由水位的变化引起的隧道渗漏，因此在施工前一定要做好地下水考察工作。

（3）施工质量的不过关。施工过程中涉及的人员众多，一些人员并不是专业的施工人员也不懂得专业的施工技术，因此在施工过程中往往会施工不到位，导致工程出现质量问题。公路隧道施工很复杂，涉及多种技术和多种材料的使用。而公路隧道施工对于施工的准确性和技术性有着非常大的挑战，因此在对公路隧道进行施工时容易出现很多问题，加上公路隧道所处的环境比较特殊，这些因素都给公路隧道施工带来了巨大的挑战，提高施工技术的过程中也应该注重施工的准确性与专业性，开展标准化的施工是公路隧道施工的永恒问题。

3 公路隧道防排水施工要点

（1）做好公路隧道超前地质探测。在前期施工准备阶段，提前做好地表地质钻孔勘察工作，对地质特殊地段加密地质钻孔，根据地质报告，提前做好开挖工法变更和隧道注浆防水工作；在公路隧道开挖之前，提前进行隧道超前地质预报，主要采取超前地质探孔、超前地质雷达等措施判断裂隙水发育情况和前方地质状况，采取合适的开挖施工方法，尽量减少开挖对围岩的影响，并编制帷幕注浆、超前注浆的措施。

（2）混凝土施工质量控制管理。混凝土施工质量不仅与二次衬砌结构强度有关，还与隧道结构自防水密切相关，因此提高混凝土施工工艺同样能起到防水作用。隧道结构的混凝土一般采用防水、防渗的设计原则，需严格控制水泥、砂、添加剂等原材料的质量，以科学合理的配比确保混凝土质量满足设计规范要求。因为公路隧道混凝土施工中需进行较长距离运输，混凝土在运输过程中易流失水分，造成粗骨料和细骨料分离，所以应选用和易性好且坍落度满足浇筑需求的混凝土，以确保隧道内混凝土的最终质量。通常施工缝处的混凝土是整体隧道二衬结构最为薄弱的地方，也是最容易出现渗漏水，因此在施工缝处一般采用埋设橡胶钢边止水带辅以涂抹水泥基渗透结晶材料进行加强处理。

（3）做好隧道内渗漏水处注浆施工工作。根据渗漏水特点，对隧道边墙和仰拱分别采取单点径向注浆，系统径向注浆，初支背后注浆等多种注浆方式相结合。径向注浆应以渗漏水处为中心，由四周向中心、由下向上、由水少处至富水处原则进行注浆施工。为了提高注浆效果和注浆施工进度，系统注浆采取分区分段注浆，注浆孔按照设计要求全环布置，对渗漏水严重位置进行加密注浆处理（见图1）。

图1 注浆管头

（4）做好隧道初支基面的处理。初期支护及注浆完成后，对外露的钢筋、导管等及时进行割除处理，对钢筋和管道表面砂浆进行光滑处理；初支表面未及时平整，辅助喷涂，凹凸不平处进行混凝土凿除处理，保证初支基面的平整度符合规范及设计要求。仰拱及边墙基面上的碎石等杂物及时清理干净，防止石块刺破防水板。仰拱楼板防水板铺设完成后，应及时浇筑细石混凝土对防水板进行保护。

（5）防水板施工质量控制。防水板的施工是防水施工质量的关键环节，防水板的施工质量直接影响到整体防水质量。加强对现场技术人员和作业人员的技术培训和安全技术交底，做到现场全程盯控带班作业。为了更好地保证隧道的整体防水效果，可采用分区注浆系统防水技术，每隔6m设置一道背贴式橡胶止水带，从而将防水板在二次衬砌背后分隔成若干个闭合区域，确保若其中一个区域出现渗漏水不会传递至另一区域，并在每个区域内布置6个注浆管，注浆系统应尽量靠近施工缝、变形缝等易发生渗漏的部位，便于后期注浆堵漏。严格把控防水板原材进场质量关，做好防水板进场质量检验，坚决杜绝不合格产品进场。在防水板施工过程中，严格控制圆垫片布置数量和位置，防水板与圆垫片采用电磁焊机进行焊接。传统的热吹风焊机容易造成防水板过热，从而导致防水板破损或防水板连接不到位。橡胶止水带及钢边止水带居中、布置顺直，保证止水带连接和搭接长度满足设计要求，橡胶止水带采取热熔硫化焊机焊接方式连接。通过试验制定爬焊机的自动行走速度标准，并在焊机速度调节装置设定标记，严格限定爬焊机的自动行走速度，将爬焊机速度控制在2.5m/min。加强对已完成防水板的成品保护，钢筋进场前对钢筋头采用塑料管套进行保护，二衬钢筋安装时，采用塑料管套住钢筋头，可以有效地防止钢筋刺破防水板，不仅施工速度快还可以反复利用防水板（见图2）。

图2 防水板铺设

4 常见公路隧道引排水技术

4.1 股状涌水点引排

对股状涌水点钻孔并埋设PVC管，引排至拱脚，最终连通至公路隧道纵向排水管，通过隧道防排水体系排出。消除最大涌水点，降低涌水点泄向临空面的流量与流速，从而减少喷射混凝土的施工影响。

4.2 反坡引排水

（1）流量。考虑到水泵的损坏维修、集水坑的清淤以及抽水能力不应小于最大涌水量，故将每天有效的抽水时间设定为20h。（2）扬程。考虑到左右洞集水坑的方便管理，将集水坑的间隔设置为260m，即在每个横通道的附近设置，方便人员机械在左右洞之间来回调运，节省路程。考虑当地市场的现有型号以及局部水头损失的富余量，水泵扬程可都定为20m。从现场潜污泵维修更换以及排水管布置方便的角度考虑，最终采用2排管径200mm的排水管。（3）泵站级数。两个集水坑之间不需要设置增压泵，完全满足引排水需求。（4）自动报警系统。在高程最低处的集水坑设置浮球液位开关，连接至报警器。当集水坑水位超限(即涌水量增大或者是潜污泵堵塞、损坏)时，警报器即发出警报，由洞内值班采取相应的措施。从而实现无人化，免去因派专人值守而产生的人工费用，提高经济效率。

4.3 掌子面渗水点引排

在渗水点铺设弹簧排水管，引排至拱脚位置排出。弹簧排水管应靠近岩壁，以封闭初始支护周边的渗水。

5 结束语

随着经济的不断发展，我国的交通发展得越来越快，公路隧道在交通运输中发挥着越来越重要的作用。公路隧道防排水系统施工具有较高重要价值，文章从公路隧道防排水系统施工过程质量控制出发，提出了当代公路隧道防排水系统施工的主要问题、防护措施，旨在为国家公路隧道施工的发展和完善提供一定的借鉴。