隧道工程施工中防排水的质量控制

　　摘要：本文阐述了隧道渗透水带来的危害及成因，着重介绍了隧道防排水具体措施。
　　关键词：隧道工程，渗漏水，防水，排水
　　改革开放以后，我国的交通运输线路快速铺张，隧道建设也得到了快速的发展，无论是在铁路、公路还是在城市的交通中，隧道所起的作用越来越大了，它促进了我国交通事业的快速发展，给我们的行车带来了方便。但是由于技术和管理等多方面的原因，导致隧道在建设施工中面临着各种威胁，这些威胁也直接影响着隧道的运营状况。隧道是道路建设中极为重要的一个环节，地下层中的各种地下水在隧道工程完成之后将其包围。水本身具有极强的流动性和渗透性，在隧道设计或者施工过程中、在使用的时候发出的不利的扰动都能造成隧道防水、排水系统的很多缺陷，进而导致隧道出现地下水渗漏甚至造成更为严重的涌水以及流沙现象的发生。这些也就是隧道渗水的原因。所以，防水和排水技术在进行隧道工程施工过程中更显得尤为重要。
　　一、隧道渗漏水带来的危害
　　隧道漏水形式多种多样，归纳起来有三种：面渗漏、点渗漏、缝渗漏。不同类型的渗漏会导致不同程度的危害，隧道渗漏水带来的危害主要表现在以下几个方面：
　　1.造成路面积水现象，导致行车环境恶化。隧道的渗漏水会让路面潮湿和积水，降低路面和轮胎的附着力，增加安全事故。
　　2.长期出现渗漏水现象，会导致隧道被侵蚀破坏。地下水的长期渗流导致泥沙的大量流失，降低了围岩的稳定性和强度、隧道的衬砌背后出现空洞，威胁到结构安全。
　　3.围岩的周围出现地下水和侵蚀的情况，就会造成隧道内以及衬砌设备腐蚀的加重。渗漏水不仅腐蚀了隧道内部的设备，也腐蚀了衬砌内的钢筋。由于我国隧道的建设使用了大量的设施，它们都对水有较大的敏感性，所以渗漏现象会降低设备的效率，减少寿命，引发了交通事故。
　　4.造成寒冷地区出现隧道冻害，影响隧道的结构安全。冻害会导致衬砌混凝土的开裂、围岩和衬砌之间出现冻胀、拱墙的变形等。
　　二、隧道渗漏水的形成原因
　　1．设计及施工不尽合理
　　1)混凝土和易性差或施工工序质量控制不严，导致混凝土质地不均匀，捣固不密实或出现漏振，形成疏松层和蜂窝，或留下各种形状的透水缝隙。
　　2)裂隙水较发育或有泉眼处没有进行引排水。
　　3)施工缝处止水带埋设不规范，挡头板粗糙。
　　4)先拱后墙法施工的拱脚浮碴清理不干净，马口回填不密实，造成渗漏水，这种现象也较普遍。
　　5)塌方造成衬砌混凝土拉裂，膨胀围岩作用引起衬砌开裂；塌方处理措施不到位，衬砌背后回填不密实，由于应力过大引起开裂；先拱后墙法施工的马口开挖顺序不当，长度过大，拱脚下沉引起拱部开裂；因地质不均匀下沉造成衬砌开裂。以上裂缝都会造成较严重的渗漏水，治理也较困难。
　　6)喷射混凝土表面粗糙，对施工和服务期的防水板极易造成压痕和擦伤，影响防水层的完好，从而造成渗漏。
　　7)隧道中心水沟因泥砂或冰冻堵死无法排水，必然使隧道产生渗漏。
　　2．排水系统的接连不够顺畅
　　排水系统的组成包括：横向排水管、纵向排水管、环向排水管、中央排水管或者排水边沟。排水体系主要工作流程是：每到一个环节都要先汇集上游的水然后将水排到下游去。施工中容易出现的问题就是：排水管之间出现断开或者没有连接、三通管直接没有很好的畅通、排水管出现堵塞等现象。正是由于上述问题的存在导致排水的不畅，从而导致水压的增高、渗漏问题的出现。
　　三、渗漏水治理措施
　　1．喷混凝土防水技术
　　国际隧道协会在防水层问题上提倡喷混凝土作为隧道防水层，但是在我国国内，这种方式方法还没有广泛的被接受。一些已建成的高速铁路客运专线在进行设计的时候虽然对喷混凝土的材料以及其施工程序和技术上作了要求，但在防水设计角度上没有相关性的设计。依笔者看来，围岩开挖、工程施工工艺以及建设施工的现状对喷混凝土的施工质量都存在很大的影响，很难在工程的初期阶段做好隧道防水工作，但是作为隧道最外层的第一道很重要的防水线，作为防水设计在整个的隧道防水系统中都起着举足轻重的作用。
　　1）喷膜防水层
　　喷膜防水技术是近年来研究开发的全新的隧道及地下工程防水技术,它是以丙稀酸盐为主要原料,掺入还原剂A和氧化剂B,两种液体在喷嘴内混合后喷射到混凝土面上,进而形成具有隔离和防水功能的薄膜。
　　2）衬砌背后防水
　　对复合式衬砌,在支护初期与二次衬砌之间设置夹层防水层,防水材料主要有合成橡胶与合成树脂、防水板和防水薄膜。防水涂料常见的有合成高分子材料和改性沥青;防水卷材包括合成树脂类和合成橡胶类。
　　3)防水板防水。
　　防水板在隧道防水施工中发挥着巨大的作用,设置防水板是保证隧道防水性能的重要保证。防水板实际若施工中出线破损,就不能很好发挥其作用。因此在布设防水板前,要将围岩表面通过喷射混凝土填平。
　　2．排水的措施
　　要想做好防水准备，首先就要做好排水工作。排水的原理是：利用盲沟、渡槽、泄水管、中心排水沟等将地下水排出隧道外。隧道内排水常用的方式就是排水沟，排水沟连接着泄水孔中的水，其目的是将水排出隧道。纵向排水沟分为三类：双侧、单侧、中心式。它们分别是根据路面的形式、线路的坡度和水量的大小来确定的。隧道外地排水应根据地质、地形、天气等情况进行规划，设置合理的排水设施进行综合治理。
　　1）洞内排水
　　系排水型的隧道中，对于衬砌背后的排水系统必须严格施工完成并保证其质量，以便让水能够顺利的排出。在一些高速铁短隧道的洞内排水系统设计中主要包含有环、纵向排水盲管，横向引水管以及侧沟和中心排水沟。因为每个隧道的地下水的情况都不尽相同，在进行施工设计的时候一般对于长度在500米以下的不可溶岩而且地下水相对比较少的隧道不进行中心排水沟的设置，其他的隧道都应该设置中心排水沟。地下水在经过衬砌背后的环向盲管和纵向忙管引流到两侧的侧沟处，如果出现水量较大的情况，那么就需要再通过横向引水管将其引至中心排水沟内。
　　2）洞外排水
　　隧道洞口边的仰坡天沟以及明洞顶回填层的排水系统都称为洞外排水系统，要加强地质的勘探、水文情况的勘察工作，明确基础资料是否能够满足边仰坡的保护以及排水工程的相关设计要求。
　　3．截水的措施
　　截水工作的措施有：在地表水的上游设置导流沟进行截水，地下水的上游设置洞外的井点或者泄水洞进行降水。泄水洞以及截水的导流沟在设置完成后就可以持续的发挥作用，但是洞外的井点要进行降水还需水泵帮忙抽水。这样就解决了当埋深较小时的隧道降水问题。对于埋深较大的隧道就可以在洞内井点进行降水。
　　四、施工方案
　　针对已运营的隧道存在的渗漏水的问题进行分析，和针对隧道施工中的特点和存在的问题，我们对隧道中墙的施工方案在原有基础上进行了以下优化设计：
　　1．施做中墙基础部采用组合钢模板,洞外拌合站拌和砼,砼运输车运送砼,砼输送泵入模,附着式振动器振捣砼完成。基础部分浇注砼时要保护好竖向排水管。钢筋安装合格后,采用组合钢模注中隔墙基础钢筋混凝土。
　　2．立中墙模板顶部采用木模板有利于施工，便于止水带和连接钢筋的固定；在安装钢筋、排水管时,用细铁丝或钢筋箍将排水管固定在设计位置,保证排水管、等径三通与等径接头在浇注混凝土时不移位。并适当加长排水管,用土工布或其他替代物（止浆透水材料）对排水管管口封闭,以防混凝土堵塞排水管。
　　3．施做墙顶的防排水设施；
　　4．用泵送膨胀混凝土按照隧道纵坡回填中墙顶部的空洞；
　　目前流行的水平施工缝止水方法是在衬砌厚度的中央设纵向遇水膨胀橡胶条。由于水平施工缝处砼施工困难、施工不够精细和材料本身上存在一些问题，导致隧道中墙上部严重渗漏、本方案拟在水平施工缝上设可排水止水带，可理解为在水平施工缝上预先埋设了一条排水管。止水带在中墙施工缝处连管下排。
　　每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。因此,应加强对每道工序的施工质量控制,严格按规范施工确保施工达到设计效果,使隧道防排水工程质量有保证。

《隧道工程施工中防排水的质量控制》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 隧道工程施工中防排水的质量控制

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-12045