隧道排水系统的施工技术分析

隧道排水系统的施工技术分析

发表时间：2019-05-31T10:35:30.593Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：陈爱国

[导读] 在隧道工程施工中，严格规范要求，合理设置排水系统具有重要的作用，对于隧道排水系统施工的研究也具有重要的意义。

四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司四川成都 610200

摘要：随着隧道工程的发展，我国交通工程也得到很大改善，隧道工程的合理设计，大大缩短了交通里程，也越来越受到广泛关注与认可。但由于勘探技术的不完善，隧道工程技术仍存在一些问题，排水系统施工的合理性对于隧道的安全运行和结构稳定具有重要的影响。基于此，本文从隧道排水系统的基本概念出发，分析了隧道排水系统的设计原则，重点阐述了隧道排水系统的技术要点，以期为同行相关工作提供参考与借鉴。

关键词：隧道工程；排水系统；施工技术；要点

引言

在我国现有的隧道工程中，有将近70%的隧道存在渗漏的问题，隧道工程是一个地下工程，如果在设计和施工过程中没有妥善处理好排水问题，将会对将来的运行产生较大地影响。因此，在隧道工程施工中，严格规范要求，合理设置排水系统具有重要的作用，对于隧道排水系统施工的研究也具有重要的意义。

1、基本概念

1.1 隧道排水概念

隧道排水是指为了保证隧道建筑不致因排水不畅而造成病害，危及行车安全，腐蚀洞内设备，降低结构使用寿命而采取的排水措施。隧道排水的设计受地形、地质、气候、材料、设计方案等多方面因素的共同影响。

1.2 隧道排水系统的组成

隧道排水系统包括顶拱和侧墙的环向弹簧盲管、侧墙趾部纵向排水管、横向排水盲管及中央排水管等几部分。水的具体流程是从围岩到环向弹簧盲管，然后到纵向排水管，之后到达横向排水管，中央排水管，直至水流通过洞外出水口流出隧道外。

1.3 隧道排水系统设置目的

排水系统设置目的是使地下水经过排水设施的有效疏导，经由排水管路、盲管自行排出洞外。

2、隧道排水系统的设计原则

隧道排水系统的设计原则是指在结合支护设计的情况下根据实际情况采取一定的排水措施，从而完善排水系统，“排”是指排除衬砌背后空隙及围岩里的积水，从而减少衬砌背后渗水事故的产生。根据不同地质条件，不同环境情况，采取的排水措施也是有差异的，对于破碎带等地下水较大的情况，一般采用以排为主的排水方案时就有可能造成对环境的破坏，而应该采用以堵为主、限量排放的排水方式进行排水，这样能有效保证有效的排水；对于溶岩发育地段，则应该采用以疏为主的排水方案，保证在溶岩内部水流通道畅通，不至被堵塞。

3、隧道排水施工技术分析

隧道工程项目在进行开挖施工的过程中，首先需要加强重视地表渗水、地下涌水，倘若发现存有渗水、漏水现象，应及时找出水源，对于地表水应采取引排等措施，为防止出现积水，作业面及其周边区域不允许留有坑槽，对于地下水应进行封堵，倘若水压过高则需要将其引入隧道的排水系统中。在不同情况和条件下，隧道排水施工技术也有一定差异。

（1）在开挖施工完毕后，对于拱部与边墙位置的渗水、漏水，在进行喷射砼的操作前，应事先在岩面上的出水位置埋设水管、盲沟等排水管道并利用钢钉进行固定。

（2）对于排水管道，可将其导入拱脚，利用临时挖设的排水沟将水输送至隧道外，待隧道排水系统施工完毕后，再将水导入固定排水设施内。

（3）对于隧道底部的涌水现象，可在仰拱施工完毕后，在其下方设置横向、纵向并通往隧道外的盲沟，利用碎石、土工布进行内铺、包裹。隧道施工在完成初期支护后，首先需要齐根切除初期支护外表上的锚杆头、钢筋头等尖锐物质。然后，严格、仔细的检查喷射砼表面的平整度，倘若矢弦比超出 1：6 则需立即进行补喷、找平，采用砂浆对仍裸露于支护外表的尖锐物质进行抹平，以此避免防水板遭到损坏。依据隧道结构与排水系统的设计要求，对于纵向、横向的排水管以及环向排水盲沟的铺设，应严格控制其缩量、间距、长度，对于周边区域存有出水口的环向盲沟，可是当调整、相对控制布设间距。

4、隧道排水系统的技术要点

隧道内排水设施的施工一般都是采用混凝土浇筑方式，常用的排水设施主要有：盲沟、盲管、排水沟、排水管、泄水孔等。一般的排水过程为：水在岩体裂隙内回流，渗入盲管（盲沟），而盲管或盲沟连接的是泄水孔，在经过泄水孔泄出水后汇入排水沟，进而排出洞外，达到排水目的。

4.1 盲沟（管）

（1）盲沟（盲管）的施工流程如下所示：

钻孔定位→安装锚栓→捆绑盲管→盲管纵向环向连接。

（2）对于弹簧盲管，在安装的时候应在两端有10cm的留白，使其在纵向排水管对接时有充分的空间。断头部位紧贴纵向排水管的梅花眼，用防水板在接口处半包围扣紧。环向弹簧盲管安装过程不应有中断的现象，在紧贴岩壁的情况下保证其铺设的连续性。

（3）在排水盲沟（盲管）施工过程中，其注意事项主要有以下几个方面：

①确保在盲沟（盲管）安装时，能够与岩壁密贴；

②施工中，应注意避免盲沟的损坏，要注意混凝土的喷射角度和距离；

③对于混凝土施工过程中，要注意混凝土残渣的清理，避免水泥砂浆对盲沟（盲管）的堵塞，进而造成水流通道的阻塞；

④盲管（盲沟）的水流要确保能正常流入泄水孔，这样才能保证排水通畅，因此，在施工过程中，要确保盲管（盲沟）的施工位置与

泄水孔的相互关系。

由上可知，对于排水措施的施工，要作为统一整体来考虑，根据地形、地质条件，合理设置排水措施，以达到有效排水的目的。

4.2 泄水孔

泄水孔的施工方案，主要有两种方式：

（1）在泄水孔施工时，要事先安设泄水管，避免在模板施工时，无法安设泄水管，同时，对于泄水管的安设要确保泄水管能与盲沟相连通，这样才能更好的保证排水措施的有效性。此情况一般应用于排水量较大时的情形。

（2）当排水量较小时，可根据实际情况，可考虑先施工边墙，后期再根据盲沟的具体位置，采用钻孔的方式使盲沟与泄水孔相连通，以达到排水目的。

4.3 排水沟（管）

（1）施工技术要求

排水管在初期支护施作完成之后，防水板铺设之前安设，结合施工缝布置，纵向排水管10m一段。纵向排水管两端采用135°的弯头接入隧道侧沟；横向排水管采用外包土工布的φ50打孔波纹管，纵向盲沟采用外包土工布的HDPE107/96双壁打孔波纹管。

排水沟其主要目的是将泄水孔的水排水洞外，一般而言根据具体地质、地形条件，可采用中心式、单侧式、双侧式的布置形式，通常排水沟的布置要结合地形条件、排水量大小、路面结构等因素综合确定。

排水沟的施作，通常是与底板混凝土同时模筑，或者设计有仰拱时，则与隧道底部填充混凝土同时施作，以保证水沟的整体性，防止水下渗影响地基。

（2）施工注意要点

横向排水管的施工过程中应留有不小于2%的倾角，形成一定的坡度以利于排水。横向排水管在与其他管道的衔接上应使用二级连接，保持严密性，否则很容易产生漏水的现象。中央排水管在施工时在其接口处一般用沥青或者橡胶垫圈密封，出水口应采取必要的保温措施，以避免冬天结冰时，妨碍水流的顺利排出。

4.4 排水板

排水板在初期支护施作完成之后，防水板铺设之前安设，结合施工缝布置，环向排水板纵向间距一般4～5m一段，并根据地下水情况调整。环向排水板下端进行φ100mm的PVC管后连接接入隧道侧沟；环向排水板与纵向盲管出水口要独立接入测沟。对于防水板的施工，其主要施工工艺流程如下所示：

（1）洞外准备工作：做好测量工作，准确定位，同时要检测防水板的材料质量，为施工过程做好准备。（2）洞内准备工作：在进行防水板的施工之前，首先要做好基面的清理工作，待基面清理干净后，再进行防水板施工。（3）断面量测工作：断面得设计一般是根据排水量大小确定的，因此在施工过程中，要严格按图施工，确保隧道的尺寸满足设计要求，特别是对于欠挖部位一定要进行处理，确保隧道断面满足净空要求。

（4）基面处理工作：

①局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边。

②钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。

③初期支护应无空鼓、裂缝、松酥，表面应平顺，凹凸量不得超过±5cm。

5、结语

隧道工程的排水系统对隧道工程的安全有着十分重要的作用。在施工前期应制定好合理的施工方案，施工过程中严格按规范进行，确保施工质量，设置合理的排水措施方案，才能更好的保证我国隧道工程的耐久性、安全性、经济性，充分发挥隧道工程在交通运输的重要作用。

参考文献：

[1]王建宇，胡元芳.对岩石隧道衬砌结构防水问题的讨论[J].现代隧道技术，2001，38（1）：20-25.

[2]吕康成，盆祥秋，崔凌秋.公路隧道防排水若干问题探讨[J].中国建筑防水，2000，19（3）：24-26.

[3]张玉玲.地下工程防水技术规范（修订）的主要特点[J].工业建筑，2000，30（9）：5-8.

[4]韩忠存.隧道及地下工程结构防排水技术的发展和应用[J].隧道建设，2001（02）：1-6.