楊云東

（中國水利水電集團(tuán)第十六工程局有限公司，福建 建陽 354209）

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的交通建設(shè)事業(yè)也取得了極大的成就，尤其是隧道勘察設(shè)計，施工和運營管理水平都有了很大的提高。我國的高速公路路網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)在還處于建設(shè)高峰期，隨之而來公路隧道的數(shù)量和里程都在快速的增長。隧道的長度不斷被改寫，然而隧道的施工地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，尤其是深埋的特長隧道，其主要的地質(zhì)災(zāi)害有高地應(yīng)力、高地溫、地下水等，其中地下水對隧道的影響尤為突出。隧道修建于地表之下，處于各種地下水的包圍之中。而地下水無孔不入，由于隧道勘測、設(shè)計、施工及運營過程中各環(huán)節(jié)工作的不到位，造成隧道防排水體系的任何缺陷，都可能引起隧道的滲漏水。為此，必須要加強(qiáng)對公路隧道排水方面的研究。

本文主要結(jié)合公路隧道的施工特點，對公路隧道防排水技術(shù)展開應(yīng)用分析研究，以期從中能夠找到合理有效的公路隧道防排水技術(shù)與施工管理經(jīng)驗，并以此和廣大同行分享。

2 公路隧道排水施工現(xiàn)狀分析

相較于國外，國內(nèi)在公路隧道排水方面的研究應(yīng)用水平相對還處于起步階段。近年來，盡管我國在隧道建設(shè)方面取得了可喜的成績，在隧道的防排水及滲漏水的防治研究和工程實踐已取得了豐碩的成果和經(jīng)驗，但絕大部分隧道仍有不同程度的滲漏，有些隧道的滲漏狀況相當(dāng)嚴(yán)重。目前我國隧道防排水技術(shù)存在的問題集中體現(xiàn)在以下4個方面：

2.1 隧道防排水的等級不明確

大部分規(guī)范對防水等級的劃分比較模糊，相對于國外的隧道防排水規(guī)范，各種隧道的防水要求和等級都不明確。

2.2 隧道防水的設(shè)計依據(jù)不充分

由于地質(zhì)情況的復(fù)雜性，勘探費用昂貴，因此很難通過勘探來掌握隧道所處的地質(zhì)情況。同時地下水的運動是一個非常復(fù)雜且不能準(zhǔn)確計算的問題，他對結(jié)構(gòu)主要產(chǎn)生滲透作用。而設(shè)計人員在設(shè)計之前，對其工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況了解的不夠細(xì)，對襯砌周圍地下水水源、水量、流向及水質(zhì)勘察不全。

2.3 隧道防水的施工做法不規(guī)范

盡管規(guī)范對不同隧道的防水進(jìn)行了規(guī)定，但國內(nèi)對不同的防水措施沒有從經(jīng)濟(jì)、效率上進(jìn)行系統(tǒng)的研究，對防水施工措施缺乏規(guī)范。另外，施工隊伍專業(yè)技能水平較差，施工質(zhì)量難以保證，這都為隧道的滲漏埋下了隱患。

2.4 科研、設(shè)計、施工單位之間缺乏交叉滲透，缺乏組織協(xié)調(diào)和分工協(xié)作

科研開發(fā)往往是低水平、著眼主導(dǎo)產(chǎn)品多，而對配套洞內(nèi)防水和施工技術(shù)的研究不夠，妨礙了隧道防排水技術(shù)總體水平的提高。

3 公路隧道排放水技術(shù)應(yīng)用研究

3.1 兩排兩防系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用

傳統(tǒng)的防排水系統(tǒng)設(shè)計采用“一排一防”的設(shè)計思想。即噴射混凝土與襯砌之間形成一圈排水和襯砌混凝土一層防水。為了進(jìn)一步提高公路隧道的抗?jié)B漏性能，公路隧道可采用“兩排兩防”的設(shè)計思想。“兩排兩防”的設(shè)計思想分為“兩排”和“兩防”?！皟膳拧本褪窃趪娚浠炷僚c防水層之間、防水層與襯砌之間形成兩圈排水?！皟煞馈本褪遣捎梅浪畬雍鸵r砌混凝土兩層防水。由于“兩排兩防”設(shè)計比“一排一防”設(shè)計增加了一圈排水和一層防水，因此大大提高了隧道的抗?jié)B漏性能。

3.1.1 噴射混凝土與防水層間的排水

從圍巖中出來的滲水，受到防水層的阻擋，不能沿徑向滲向隧道，而只能在重力的作用下沿著噴射混凝土與防水層之間的間隙下滲。如果隧道圍巖的滲水量不大，則此間隙足以將其下排；如果隧道圍巖的滲水量較大，在噴射混凝土與防水層的間隙應(yīng)每隔數(shù)米設(shè)有環(huán)向排水管，用以增加滲水的下排能力，減小噴射混凝土與防水層間隙內(nèi)的水壓，進(jìn)而減小滲水穿越防水層的可能。

3.1.2 防水層與二次襯砌間的排水

由于防水層在隧道施工期間和運營期間均有可能受到損傷，一旦防水層出現(xiàn)缺陷，防水層外的有壓水就會穿過防水層滲流到二次襯砌混凝土。由于二次襯砌混凝土與防水層之間空隙極小，又缺乏土工織物充當(dāng)排水通道，二次襯砌混凝土與防水層之間的滲水下排到縱向排水管的阻力很大。這種情況下，滲水就容易沿隧道縱向擴(kuò)散，通過混凝土襯砌的缺陷部位，尤其是襯砌施工縫，向隧道內(nèi)空滲漏。因此，防水層與二次襯砌間的排水也很重要，而目前在隧道防排水體系設(shè)計中一般都不考慮采取防水層與混凝土襯砌間的排水措施，這是一個普遍存在的問題。

3.1.3 防水層防水

在公路隧道建設(shè)中，隧道防水技術(shù)的核心是在復(fù)合式襯砌中設(shè)置防水層。防水層由防水板及其墊層組成。防水板的作用是將地層滲水拒于二次襯砌之外，以免水與二次襯砌接觸并通過二次襯砌中的薄弱環(huán)節(jié)滲入隧道。墊層的主要作用是保護(hù)防水板，使防水板免遭尖銳物的刺傷，同時充當(dāng)噴射混凝土與二次襯砌間的滲水下排通道。

3.1.4 襯砌混凝土防水

混凝土襯砌是隧道防水的最后一道防線，如果混凝土的配比得當(dāng)，施工振搗充分，不出現(xiàn)漏漿和走模等意外情況，完工后的襯砌不出現(xiàn)裂縫，在壁后水壓不是特別大的情況下，滲水是不易從襯砌的外側(cè)至襯砌的內(nèi)側(cè)的。

3.2 防水板材施工工藝分析

目前在公路隧道中實現(xiàn)防水的方法主要是依賴于防水板材的應(yīng)用。目前防水卷材的鋪設(shè)工藝有3種：無釘熱合鋪設(shè)法、有釘冷粘鋪設(shè)法、多點復(fù)合免釘穿鋪設(shè)法。

3.2.1 無釘熱合鋪設(shè)法

原理：塑料墊片和防水板為同質(zhì)材料，固定防水板時，電烙鐵從防水板表面加熱防水板和墊片，經(jīng)過加熱，防水板先處于熔融狀態(tài)，然后由于熱傳導(dǎo)，墊片才進(jìn)入熔融狀態(tài)，最后使二者融合。一般墊片的熔點要低于防水板的熔點，這樣可以防止防水板“過熱”。

3.2.2 有釘冷粘鋪設(shè)法

固定防水板時，先采用射釘槍固定塑料墊片，塑料墊片外壓防水卷材，卷材墊片間的粘接采用卷材廠家提供的專用膠，可冷涂施工。最后用比固定塑料墊片稍大的卷材塊涂膠后修補射釘孔。這種工藝特點是防水卷材鋪成的表面留有釘疤，接茬時用膠冷粘。

3.2.3 多點復(fù)合免釘穿鋪設(shè)法

墊片與防水板的復(fù)合有兩種：一種是面復(fù)合、防水板和土工布完全粘結(jié)在一起；一種是多點復(fù)合、防水板和土工布卷材有規(guī)律地在若干點上用專用膠復(fù)合在一起。

目前，防水層施工中經(jīng)常采用單一的方法，即防水板接縫熱焊則“補丁”也熱焊，或防水板接縫冷粘則“補丁”也冷粘，這種方法不好，不利于發(fā)揮各種粘結(jié)技術(shù)的長處。從施工中可以看出，熱焊法焊縫質(zhì)量高，而冷粘法打“補丁”質(zhì)量高，且施工方便，速度快。因此，在施工中可以將兩種粘結(jié)方法結(jié)合起來，接縫用熱焊法，打“補丁”用冷粘法。

4 結(jié)束語

近年來，我國隧道防排水技術(shù)得到了快速的發(fā)展，很多技術(shù)已得到工程界的認(rèn)同和工程實踐的檢驗，但總體上隧道防排水技術(shù)還不夠成熟，還有許多方面有待完善和改進(jìn)。本文主要對公路隧道的防排水技術(shù)展開了分析探討，給出了若干具體的公路隧道防排水技術(shù)的應(yīng)用措施和建議，對于進(jìn)一步提高我國公路隧道防排水技術(shù)的應(yīng)用水平具有很好的借鑒和指導(dǎo)意義。

1 蔣樹屏.我國公路隧道建設(shè)技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J].交通世界，2003（3）：22～27

2 方梁正.公路隧道滲漏與凍害防治研究[D].長安大學(xué)，2001

3 呂康成、崔凌秋.隧道防排水工程指南[M].北京：人民交通出版社，2005