公路隧道洞身防排水施工技术应用探讨

作者：苏松保

来源：《科技视界》 2011年第24期

苏松保

(中国中铁四局集团淮南项目投资公司 安徽 淮南 232001)

【摘 要】本文主要结合淮南市东山隧道的施工案例，对该隧道施工中洞身的防排水施工技术作了探讨和阐述。

【关键词】公路隧道；防排水；施工技术

1 工程概况

洞山隧道位于淮南市市区南部，距离市区仅1.5公里，交通便利，隧道设计为左右分离式曲线中隧道。隧址区地貌单元属江淮波状平原区的丘陵区，区内地形微起伏，分布标高为

64.29-167.57m。地形总体特征是：中部高，南、北两侧低，东部为一凹口。隧址处于高丘区，位于高丘的边坡及丘顶部位，高丘走向基本为东西向，分布标高为64.29-167.57m(洞山)，丘顶浑园，丘坡较缓，北坡坡度8-16°，南坡坡度9-20°。高丘北坡植被较茂密，南坡植被破环严重，现为植树造林区。

隧道设计技术标准：（1）道路等级：城市Ⅱ级快速干道，双向四车道，单向行车；设非机动丰道及人行道；（2）隧道计算行车速度：40km／h；（3）隧道建筑限界：净宽：14.50m，净高：5.0m；（4） 洞内路面设计荷载：公路－I级；（5）通风方式：机械通风；（6）通风卫生标准：正常状态：CO设计浓度δ：150ppm 烟雾设计浓度K：0.0065m－1；交通阻滞(控制时间20分钟)：CO设计浓度δ：300ppm 烟雾设计浓度K：0.012m－l。

2 公路隧道洞身防排水施工技术

2.1 防水板铺设施工

（1）铺设工艺

防水板剪裁下料→洞外焊接→接缝检查→铺设台架就位→台架上设顶铺气囊→台架上纵向铺设铁丝→将防水板铺设在台架上→升起支撑架→气囊充气→悬承铁丝→相邻循环接缝焊接→降下支撑架→放气并取出气囊→铺设质量检查。

防水板在洞外下料及焊接防水板，按环向进行铺设。根据设计断面尺寸、规范规定的搭接尺寸及循环的衬砌长度来确定防水板的下料尺寸和纵向搭接块数；将剪裁好的防水板平铺，按规范要求搭接，再焊成一个循环所需要的防水板；对焊接好的防水板抽样检查，合格后将一个循环的防水板卷成筒状待用。

铺设防水板在铺设台架上进行，采用结构简单的临时支架，其上部采用?准108钢管或槽钢弯成与隧道拱部形状相似的支撑架，用丝杆与台架连接，以便其升降；走行部分采用轨行式，轨距与衬砌模板台车一致。

卸掉上一循环固定悬承拉丝的膨胀螺丝，将上一循环的拉丝露头与本循环的悬承拉丝逐根相连，张拉铁丝将防水板与壁面贴紧，之后将悬拉丝的另一端固定在临时膨胀螺栓上。

（2）铺设情况及操作程序

1）将防水板铺设台架移至作业地段就位；

2）沿隧道拱顶中心线纵向铺设尚未充气的圆柱形气囊；

3）在支撑架上纵向铺设悬承用的?准6圆钢拉丝和8#铁丝；

4）将一个循环长度卷成筒状的防水板置于支架中央，放开防水板使之自由垂落在支撑架两侧，无纺布与防水板密切叠合后，整体铺设；

5）旋转丝杆将支撑架升起，使防水板尽量紧贴锚喷壁面；

6）给气囊充气；

7）悬承顺序为先拱后墙、由上而下进行，考虑到拱部受力较大及悬承拉丝有一定的弹性变形，拱顶及两侧拱脚各设置2道?准6圆钢悬承；

8）相邻循环防水板之间的搭接缝，采用15cm宽的三合板置于锚喷面与前一组防水板端头作为焊接平面，边焊边沿环向移动三合板，焊接完成后撤出三合板；

9）旋转丝杆下降支撑架，放掉气囊中空气，取出气囊。本循环防水板铺设即告铺完。

2.2 加劲型透水管盲沟施工

加劲型透水管盲沟流速大、安装方便，能适用各种地质条件下水的排水条件。施工时根据地下水的发育情况，可适当增加劲型透水盲沟的数量。以保证隧道在运营期间地下水变化及时排出，减小水压。

在初期支护趋于稳定的条件下，最终逐层喷射混凝土封闭直至喷层表面干燥无水。在大面积淋水或地下水流量大的地段，亦按上述方法设置多层暗埋式排水管，通过暗埋式排水管将水引入墙脚纵向排水管排出洞外，以达到“排水通畅，衬砌表面干燥无水”的要求后。施工程序是：先铺设盲管，再铺设防水层和土工布。

2.3 止水带施工

隧道施工缝、沉降缝中设计有中埋式BW-96遇水膨胀型橡胶止水带。止水带宜采用缓膨型，在使用前避免遇水。为保证止水带安设位置正确，在衬砌混凝土的挡头模内侧环向中部位置，钉设宽3cm，厚1cm的小木条。拆模后，取掉小木条，混凝土端头表面便呈现一条凹槽，用粘结剂将止水带粘在凹槽内即可。

2.4 隧道二衬背后的注浆防水措施

暗挖隧道二衬混凝土与防水板间的空隙，采按照专隧（02）1020-Ⅰ图进行充填压浆。在拱顶和边墙设注浆孔，注浆孔呈梅花状布置，环向间距5m，衬砌完成后压注水泥砂浆，达到防水抗渗目的。注浆管为?准50钢管，注浆时控制注浆压力和流量，以防注浆时跑浆对结构造成损害。

2.5 隧道不渗、不漏、不裂技术措施

引起隧道衬砌出现渗漏、开裂的原因很多，如由于二次衬砌的时机选择不恰当，隧道围岩变形还没达到规定的施作时间，二次衬砌受力过大，引起开裂，出现渗漏现象；当衬砌混凝土养护不到，热胀冷缩导致混凝土出现收缩裂缝，地下水从裂缝中渗漏。排水管路堵死，导致衬砌背后水压过高，衬砌出现渗漏现象。

（1）初期支护与二次衬砌背后务必回填密实，初期支护背后不得回填异物，必要时多次注浆回填，直到密实。

（2）防止二次衬砌受力过大，产生开裂的办法是加强监控量测，根据量测结果，调整施工支护参数，确定二次衬砌施工时间。

（3）防止隧道衬砌因热胀冷缩产生开裂的办法是按设计要求做好伸缩缝，伸缩缝一定要在竖向通直，不能出现错台、咬口等，伸缩缝处的止水条按要求设置。

（4）对于地质条件较差，如隧道通过断层、破碎带等地段时，隧道衬砌结构必须加强，采用钢筋混凝土结构，隧道衬砌断面采用特殊结构形式。

（5）为减小二次衬砌施工缝，进行二次衬砌时，必须连续灌筑。不得已间歇时，应按设计要求设置止水带。

（6）为避免由于基底下沉，造成二次衬砌开裂，二次衬砌施工前，必须将边墙基础清理干净后，方可立模模筑。

（7）采用外架剂和掺合料，配置低水灰比的砼，使用粉煤灰的大掺量技术也是防止衬砌开裂的有效措施。

（8）提高超前地质预测预报水平：采用综合物探及水平钻探等手段，在开挖前查清岩体物理特征、水文地质环境、水压、水量，正确选择适当的注浆方式，提高注浆堵水的有效性和耐久性，合理确定防排水措施，尤其应注意注浆后通过注浆效果的检测判定工后地下水赋存条件及隧道周边岩体结构改良后对衬砌结构的影响，选择适宜的衬砌结构，防止衬砌结构性破坏导致开裂、渗漏。

（9）加强衬砌基础的处理：加强衬砌基础软弱围岩、隐伏岩溶的探查和评价，选择适宜的基础处理，加强措施防止基础下沉尤其是不均匀下沉引起的隧道开裂；加强衬砌基础的施工管理，除清除虚碴、杂物、积水外，对于软弱围岩(如断层破碎带、煤线)开挖后必须采用喷混凝土封闭，防止风化、软化、也便于衬砌清基，必要时可采用树根桩、旋喷桩等地基处理，形成复合地基，保证衬砌基础稳定；先行施作仰拱、加强铺底结构。

３ 结语

隧道结构防排水采用以堵为主，以控制排水为辅，综合治理的措施，即通过注浆和锚喷作业，使初期支护达到设计防水标准，然后在边墙安设纵向和横向排水盲管，并将防水板铺设到电缆槽顶面以上，把有限的边墙水汇集到墙脚纵向排水盲管中，经泄水管排到边墙水沟中，形成一个完整的防水体系，达到衬砌结构不渗、不漏、不裂的目的。

【参考文献】

［1］GB50108-2001地下工程防水技术规范．

［2.］JTG B01-2003公路工程技术标准．

［3］JTJ042-94JTGF60公路隧道施工技术规范．

［责任编辑：王静］