隧道防排水系统施工

浅析隧道防排水系统施工

【摘要】高速公路隧道防排水系统对于整个隧道的施工质量、施工进度和今后的运营有着至关重要的影响，它是一项设计复杂，施工要求严格且隐蔽性很强的工程。本文浅析了高速公路隧道复合式衬砌防排水机理，就以防排水施工材料并结合同类工程施工实践进行借鉴参考，避免工程人员对隧道防排水工程不熟悉引致的施工疏漏，减少工程结束后防排水系统对隧道造成的病害。

【关键词】隧道防排水材料施工

隧道长期受到山体水、地下水的影响，如果防排水系统设计不合理、施工不完善，可能引起隧道渗漏，不但会影响隧道的正常使用，而且可能会使混凝土主体结构产生腐蚀、钢筋锈蚀，在施工阶段会危及工程施工安全，在运营期间将造成洞内通信、供电、照明等设备处于潮湿环境中发生锈蚀，甚至使路面积水，造成打滑危及行车安全。因此，隧道的防排水系统施工就显得尤为重要。

现以广河高速广州段凤凰山隧道为例，浅谈隧道防排水施工的基本方法。

1. 基本概况

1.1 工程简介

凤凰山隧道是广州至河源高速公路广州段的中长隧道，其位于广州市天河区联合圩罗岗渔沙坦村境内，山顶高程约290米，隧道最大埋深约190米。左线长1679m（zk3+522~zk5+201）；右线长1706m

（yk3+515~yk5+221），左右线间距洞口段约25米，洞身段约36米。全隧道均采用复合式衬砌，按新奥法设计和施工。

1.2 气象水文

凤凰山隧道属南亚热带季风气候区，气候温暖湿润，区内年平均气温21.8℃，极端最低气温-0.3℃，极端最高气温39.1℃。年平均降水量约1680.5mm，日最大降水量284.9mm，时最大降水量101.1mm。雨季的开始在4月初，结束期在9月底，降水量占年降水量的81%。年内暴雨较集中在5~9月份。年蒸发量1400~1600mm，年平均相对湿度为79%，本区风向季节性变化比较显著，从春季至初秋盛行偏南风，秋季至冬末盛行偏北或偏东风，年平均风速

1.9m/s，线路所在地区受台风影响，台风季节出现在每年的5~9月，工程施工过程及运营期间可能遭受台风暴雨的影响和破坏。

2. 隧道防排水设计

凤凰山隧道防排水设计总的原则是：

1.隧道防排水设计遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”，形成完整的防排水体系，使隧道建成后达到洞内基本处于干燥的要求，保证结构和设备的正常使用以及行车安全。

2.确立混凝土结构自防水体系，并以此作为系统工程对待，以结构自防水为根本，加强混凝土结构的抗裂防渗能力，改善混凝土结构的工作环境进一步提高其耐久性。

第一道措施，在初期支护设置ω型弹簧排水管；第二道措施，在初支与二次衬砌之间铺设1.5mm厚单面自粘高分子橡胶沥青卷材

（以下简称防水板）；第三道措施，采用混凝土自防水，根据工程的埋深跟地下水的情况，防水混凝土抗渗标号不小于s8，施工缝、沉降缝用橡胶止水条封堵，路面采用pvc管盲沟排水；第四道措施，在明洞衬砌外层铺设350g/㎡无纺布和1.5mm厚单面自粘高分子橡胶沥青卷材，并在洞顶上回填土表面夯填50cm厚粘土隔水层。

2.1隧道复合式衬砌防水机理

隧道复合式衬砌分两层进行防水设计、施工，首先隧道开挖完成后，按照该位置的围岩情况设置钢支架，钢筋网并马上进行喷射混凝土的处理安设ω型弹簧排水管，此工序作为隧道的初期支护。经监控量测确认围岩稳定后，立即铺设防水板，然后立模进行防水混凝土的二次衬砌的浇筑。这就构成了隧道主体得两道防水措施：一是防水板，二是二衬的防水混凝土，两者相辅相承，缺一不可。

防水层之所以采用不透水，表面光滑的材料施作是为了保证防水层与二衬防水混凝土两者能更好地互相作用，保障材料的完好，极大减低两者破损的风险。

首先，防水成采用不透水材料的道理浅显易懂，其次，必须采用表面光滑材料是为了减低混凝土与防水板间摩擦力造成对材料

的损害，因为混凝土浇筑过程中或完成后，会因外界的各种原因，如：施工中的操控，温度的变化，外围环境的挤压。从而产生各种不同的应力。如果采用粗糙的材料，则容易因为混凝土的应力产生的摩擦力使防水板破裂，也使防水混凝土不能自由变形而产生裂缝的几率加大，极大影响两者防水的效果。而混凝土受力最集中的部

位是隧道起拱部位，所以裂缝会比较集中在该处。

2.2防排水材料、施工工艺

2.2.1 排水管

为了防止随到底部涌水的可能，影响行车安全，在路面以下基层处设置纵、横向外裹土工布的φ10cmhdpe打孔波纹管以排除隧道底部渗水。该管是以聚氯乙烯为主要原料加工生产的内壁光滑，外壁波纹，内外壁中空的特殊管材，抗压力强，管内水阻力小，耐腐蚀，施工简易，只要包裹好土工布防止砼堵塞其孔，用铁线固定在出水口再进行混凝土施工。

基层排水管工艺流程图：

2.2.2 ω型弹簧排水管

ω型弹簧排水管的作用是初支与岩面间提供提供排水管道，并使之汇入隧道两侧排水沟。主要用于引导较为集中的局部渗流水。凤凰山隧道用的是弹簧排水管，该管具有施工方便，布置灵活，连接容易，接头不易被堵塞等优点。

ω型弹簧排水管工艺流程图：

2.2.3防水板

防水板材料必须具有优良的防水，抗腐蚀性能，适用于机械焊接并能保证焊缝密实。具有抗外力损伤能力，施工安装简易等特性。凤凰山隧道采用的是1.5mm厚单面自粘高分子橡胶沥青卷材。防水

板施工前必须进行量测，因为防水板施工完毕就不允许轮隧道廓线有较大幅度的修正凿除，除做好控制量测外，还要做好断面检查，保证表面平整度，有突出的锚杆头和混凝土块进行处理，以免防水板被突出的初值面刺破。

防水板工艺流程图：

2.2.4止水带

在二衬施工缝，沉降缝处需要设置止水带堵截流水。凤凰山隧道采用橡胶带止水带。

3. 结语

隧道作为隐蔽性最强的工程，无论是山体水还是地下水对其的作用都是无可避免的，工程完成后再对结构进行防排水方面的整改会对隧道造成很大的影响，甚至影响其整体结构的稳定性，我们应在施工前就引起重视，通过采用合理的防排水方案，施工中严格控制质量，这完全可以有效地防止水害，从而保证工程在施工或运营中的安全。

4. 参考文献

《铁路工程施工技术手册》—隧道，中国铁路出版社 1999

《广河高速凤凰山隧道施工图纸》中交第二公路勘察设计研究院