有关隧道施工防排水的研究

摘　要：作者针对隧道施工防排水做了一些理论和实践的探讨，内容主要包括隧道防排水工程的施工原则和防排水的施工控制方法，并对隧道防排水施工要点进行了介绍。

关键词：隧道施工；防排水
防排水的技术一直以来都是我国公路隧道的施工技术中需要攻克的难题之一。在我国拥有辽阔的山地地形以及公路事业的大力发展的优势之下，开挖隧道是公路建设之中不可避免的过程之一。有效的在隧道的施工中进行防排水的技术应用成了隧道建设中的重中之重[1]。
1.隧道防排水工程的施工原则
　　首先，在隧道防排水工程的施工中，应遵循“防、截、堵及排等相结合的原则，结合当地的实际情况，综合分析其的原因，并选取有效可行的施工方法，以实现防水有效、经济合理、排水畅通的目的。其次，妥善处理隧道地下水与地表水的排水问题，促使隧道内外逐步形成一个完整有效的防排水系统，以确保隧道设备及结构的安全使用。第三，在隧道防排水的施工中，应加强重视前期支护的防水工作，将衬砌结构的防水工作作为主体工程，将防水层的防水、变形缝与施工缝的防水作为施工的重点，以不断满足工程结构的设计及使用需求。第四，当地下水逐渐侵蚀隧道混凝土的结构时，应及时采取相关的防治措施，以确保隧道混凝土结构的耐久性及安全性[2]。
2.防排水的施工控制方法
　　超前固结注浆的施工方法是目前普遍被认可的施工方法。在开始挖掘前对断层、含水层以及破碎带等等因素的施作超前措施，并且使用单液或者双液固结注浆，既增加了围岩的稳定性，也对防水及堵水起到了积极作用。
　　我国的公路隧道和铁路隧道基本上采用的都是爆破开挖的方法，这样一来，就需要对爆破的质量有着较高要求。爆破质量的高低与围岩稳定性的强弱关系密切，并且对隧道中的防排水效果更有着极为重大的影响。因此，正是由于爆破质量的高低决定了对隧道防排水效果的影响，那么采用预爆破或光面爆破的方式便显得较为理想。
　　为了达到二次衬砌和防水层间无水压的目的，我们还可以采用对不同层裂隙漏水位置设置暗埋式排水管并多层喷混凝土的方式。我国将此种方法开放应用的前景非常广阔，因此在具体的应用过程中，我们应当注意欧洲一些国家采用这种方式方法的最新动态，学习成功经验，弥补我国采用此种方法的不成熟。
　　在二次衬砌前公路隧道的防排水的施工控制方法中，我们首先需要注意防止防水板的破坏。毋庸置疑，防水板的破坏极大地影响了防水效果。根据相关研究显示，由于二次衬砌间与喷射混凝土的压力不协调，从而导致剪力的发生，这是造成防止防水板破坏的主要原因。其次，喷射混凝土表面的不平和粗糙也是致使防止防水板破坏的主要原因之一。经过整理，目前我国可以用来防止防水板破坏的主要措施大致可以分为三种[3]。
　　首先，检测喷射混凝土的表面。为了使防水板的表面平整并且光滑，那么倘若发现钢筋、锚杆露头或者喷混凝土尖，就应当立刻将它们去除，继而采用砂浆罩面。
　　其次，喷射混凝土表层应当避免使用碎石。我们可以采用卵石来作为粗集料，在初凝前，可以用机械或者人工压抹。再次，可以适当增加防水板的垫层，也就是土工布的厚度。与此同时，防水板的厚度也可以适当增加，1.2至1.5毫米为理想标准。土工布的铺设也是二次衬砌前公路隧道的防排水的施工控制方法中的重要一环。我国目前隧道在铺设防水板前，通常采用的是300-400g/m2土工布来作为防水板的垫层。这样既能够保护好防水板，尽量避免防水板与出奇的支护或者围岩接触，从而造成损伤，也起到了滤水作用，即通过土工布过滤，把其中一部分的地下水泄到墙角的排水管道，从而减少水压力，这样对组织排水管道的阻塞也起到了积极作用。另外，在铺设时需要由拱顶向两侧对称来铺设，需要采用专用的塑料垫圈作为固定点，并使用铁锤或者射钉枪将水泥钉打入喷射混凝土中，用来固定住土工布。在二次衬砌前公路隧道的防排水的施工控制方法中，橡胶防水带的安装也成为关键的一步。在隧道施工过程中通常采用的安装方式是预埋式橡胶防水带[4]。
　　由于橡胶防水带极具施工的简便性，构造的简易型和质量的可靠性等优势，因此在隧道的防排水的施工中被广泛使用。我国目前普遍采用先钻钢筋孔，再将钢筋卡卡紧止水带的一部分，另一部分的止水带紧贴于挡头板上的安装方式。在现场中，止水带的接头通常采用搭接，并利用胶黏剂进行粘合。还用使用钢钉将遇水膨胀止水带固定在预留槽内的安装方法，相比而言，这种方法既简单快捷，施工效果又较为乐观。
3.隧道防排水施工要点
　　为了能做好隧道的防排水工程，我们应该熟悉设计图纸，充分理解防排水设计意图和设计目的，根据以排为主、堵、截、引相结合的设计思路，并结合以往排水施工的经验和教训，除按设计布置排水设施外，还在地下水多的地方增设排水设施，同时认真按设计做好三道防水屏障，使水顺利排到洞外。为克服以往施工中存在重主体轻防水的思想，定期对干部职工进行思想质量意识教育、提高全员质量意识，实行逐级岗位责任制，并认真落实“三检”制，严格过程控制，消除质量隐患。
3.1初期支护时通过“引、截、排”相结合作好的第一道防排水防线
　　根据开挖时围岩的实际涌水情况，具体作好记录，并作相应的引、排措施。当涌水较集中时，喷锚前先用开缝磨擦锚杆进行导水，当涌水面积较大时，喷锚前设置树枝状软式透水管排水，当涌水严重时设置汇水孔，边排水边喷射。喷锚完成后，使开挖岩石面与喷射混凝土之间形成排水用的汇水孔，使围岩涌水、渗漏水通过设置的汇水孔等排水装置流向墙脚纵向软式透水管，再由引水管排到隧道中心排水沟内。初期支护通过引水导管的引导及喷射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水设施。经过这样的处理，使围岩的大部分地下水通过排水设施排出洞外，喷混凝土后混凝土表面渗水现象很少，真正起到了防水作用。
3.2通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置，形成防排水第二道防线
3.2.1背面排水管安装。二次衬砌前，先对初期支护喷锚混凝土表面的锚杆和钢筋网断头及凹凸不平的部位进行修凿、喷补，使混凝土表面平顺，符合铺挂柔性防水的要求。然后按设计要求在拱部和边墙环向挂设Φ50mm软式透水管。喷混凝土表面有渗漏水时，根据渗漏水的多少采用透水管引导，或再增加环向软式排水管，并用 塑料锚固螺栓绑牢。
3.2.2隧道软性防水板安装。LDRE软式放水板铺设前，应先检查防水板的质量，检查背面排水管安装是否符合设计要求。安装LDRE放水板时，应先根据防水板的尺寸，布置好塑料锚固螺栓的位置，用电钻钻孔安装塑料锚固螺栓，用螺钉和垫圈环向整体铺挂防水板，用专用塑料焊接机及时焊接，保证拱接宽度和焊缝宽度，根据喷射混凝土面的平顺程度在每两个加固点都留有一定的富余量，衬砌时才能使防水板喷射混凝土面密贴。
4.结束语
　　总而言之，根据相关的施工成功经验，做好隧道的防排水工作。在隧道的防排水施工中，必须做好每一道程序的施工，加强施工环节的质量控制，提前做好混凝土管道的注浆、支护以及防水板的衬砌、铺设等程序的质量控制，防止以上工序的质量对隧道工程的排水效果造成较大影响。施工过程中的任何披露，均可能导致隧道工程的漏水、漏气等。对此，每一道程序的施工质量，均要达到预期设计的效果，从而确保隧道防排水工程的质量。


参考文献:
［1］雷宏运，程波．浅谈高速公路隧道防排水施工技术［J］．科技传播，2010，(11)．
［2］刘广成，黄朱盛，薛韶儒，魏越英．公路隧道防排水工程技术［J］．市政技术，2011，(3)．
［3］汪昌柱．公路隧道结构防排水施工技术［J］．石家庄铁路职业技术学院学报，2009，(1)．
［4］许文锋．海底隧道防排水技术浅析———以厦门翔安海底隧道为例［J］．台湾海峡，2009，(1)．