隧道防排水技术发展构思

隧道防排水技术的探讨及发展构思摘要：水害一直以来都是工程界里的公认难题。特别在隧道及地下工程中，更增加了其隐蔽性、严重性。随着我国国民经济的快速发展及隧道施工技术的高速进步，对隧道防排水施工技术及质量提出了越来越高的要求。隧道防排水控制的好坏，不仅影响工程实体质量、施工安全，而且对隧道运营后的安全构成一定的危险。本文就水的几种特性对工程的影响，对目前隧道防排水技术及发展构思做一些探讨。

关键词：水害水性防排水新材料新工艺

一、水的几种特性对工程的影响

要防水，首先要先了解水。水的哪些特性对工程造成影响，可见表（一）。水的这些特性也可能同时存在，对工程造成更大的影响。所以在设计勘察阶段，对该区域水文水质的特性必须调查详细；在施工阶段，更需根据设计资料，结合现场实际，详细分析水性，采取必要的手段，才能做好防排水的理想效果。

表（一）地下水对隧道工程的影响

水的特性特性说明对工程影响

流动性常见的为“水往低处流”，较好解决；在地形地质影响下，亦会“往高处走”，另如毛细水等施工过程的涌水，突水，淋水等现象，影响施工安全，施工文明，甚至影响上游、洞顶生态环境

致密性可说无孔不入，无缝不钻导致实体渗水，冒水，特

别发生在运营期间，处理较困难

侵蚀性酸碱性，结晶、分解性，潜蚀性，流砂作用等对实体材料或岩土侵蚀，导致破坏

积累性积少成多，逐渐影响出水处微小，难以发现，对机电、管线影响

形态变化性水冰变化，影响实体冻融、翻浆现象，尤其对路基路面造成破坏

二、隧道防排水控制欠佳的原因分析

1、设计原因

隧道防排水设计应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到排水畅通，防水可靠，不留后患的目的。通常出现治理不佳的原因首先看设计是否合理可靠，原因主要有：（1）规范中“以排为主”的防排水设计思想实际上在一定程度上破坏了结构与围岩密实共同作用，这样隧道壁后的长期水流冲刷淘蚀，使衬砌背后出现空洞和松软，从而导致结构受围岩的约束不一致而产生开裂，加重了隧道渗漏水的病害程度。

（2）设计依据不充分。由于地质情况复杂，勘察费用较高，很难通过勘探来掌握隧道的地质情况，大都要经过试验和估算推测，不能全面掌握构造物地区地下水状况。隧道防水设计及规定仍缺乏可靠的理论依据。

（3）设计上未能充分重视隧道的受力特点，特别是往往忽略了隧底的结构设计。该情况导致仰拱设置不合理和隧底填充层开裂，

遇积水和车载作用下会导致路面冒水或翻浆等现象。

（4）没有根据隧道洞室的性质与防水部位结构特点而合理选择防水材料；对地下水防水工程的防水标准等级未能作到合理确定，特别是目前对喷射砼的抗渗效果一般没做要求。当隧道通过断层、破碎带等不良地层以及裂隙发育的富水地层中时，或实体成分在长期渗透水流、或其它侵蚀性水的作用下，使实体强度逐渐降低甚至完全消失，失去止水和加固作用。同时扩大了围岩裂隙，反而提高了围岩的渗透性。这样原设计的防水层因其效果和耐久性差而形同虚设，完全不能隔离地下水与衬砌的接触，导致一系列的病害后果。

2、施工原因

属于防水施工的原因有：过分依赖设计图纸，不能因地制宜，结合现场实际，采取必要措施；施工队伍不规范，不能按照设计真确施工，甚至有偷工减料的行为，不注重细节对防水层施工的原材料保护不够；施工单位对防水不够重视，检查不细致不认真，或混凝土抗渗强度过低等等。一般存在于以下问题：

（1）不能结合有效手段，探测现场地下水详细情况，导致施工过程中涌水、突水等情况，给工程安全带来隐患。临时排水等措施不够完善，施工文明较差，可能导致下道工序更加隐蔽，更难以完善。

（2）向盲沟保护层不够严密坡度不顺畅，造成盲沟很容易被堵塞。环向盲沟低端由于在施工时很容易造成混凝土堵塞盲沟末端，致使环向盲沟与的水无法按照设计要求排到纵向盲沟中。

（3）膨胀式止水条施工选择的时机也有一定的问题，膨胀式止水条一般施工单位采用预埋工艺，很容易造成止水条遇水先期膨胀而失去止水效果。

（4）防水层的施工工艺决定了防水层的防水存在缺陷，一般情况下防水板采用机械焊接，但是，防水板焊缝存在一些机械无法焊接或难以保证焊接质量的死角部位，如十字交叉部位，结构变截面部位和一些破损部位。

（5）筋混凝土施工质量达不到要求隧道二次衬砌钢筋混凝土施工质量包括钢筋的保护层厚度和混凝土的密实性、强度、抗渗性能以及拱部灌满程度等。

（6）施工缝、变形缝未处理好。施工缝和变形缝是隧道防水的薄弱环节，对此工程界有“十缝九漏”的说法。主要原因是操作工人技术水平不齐，施工时不能保证中埋式止水带或嵌入式止水条等止水材料位置准确、固定牢固、接缝严密，不能保证将施工缝表面的杂物、积水处理干净，特别时水平施工缝表面的杂物、积水处理干净，特别是水平施工缝处的积水，容易导致遇水膨胀橡胶止水条在混凝土浇筑前先期完成膨胀而失效。

（7）初期支护渗漏水严重，防水层施工条件差。隧道施工一般具有地质条件复杂，地下水丰富等特点，一些地段的地层含水量大，地层渗水系数较高，而往往对初期支护的防水都重视不够不能把初期支护结构防水作为隧道结构的防水的一道重要工序来抓。

二、隧道防排水控制的主要措施与施工要点

1、从设计源头抓起，在勘察阶段不仅要查明与岩土工程有关的水文地质问题，评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响，更要针对工程实际中地下水的作用于影响提出预防及治理措施的建议，为设计和施工提供必要的水文地质资料，以消除或减少地下水对岩土工程的危害。

2、现场施工过程中，根据图纸资料，结合实际，做进一步探测预报工作，将地下水情况与工程实际对比，改正或提高防排水措施。

3、提高主要管理人员的防水意识，加强内部质量检查，从组织上重视防水工作。严格施工纪律，建立责任制和奖罚制度，建立各个岗位的责任制及相应的奖惩制度，按照隐蔽工程检查程序报检，通过后才能进行下道工序。

4、施工前必须对隧道防水施工的工人进行技能、技术培训，通过培训，使职工能够清楚地认识到各道工序的防水施工要点，熟练掌握防水施工工艺，提高职工对保护防水层、保证防水各道工序施工质量的防水意识。

5、从技术措施上重视。施工中必须采取可行的措施，努力避免结构渗漏水的出现，同时将防渗漏自始至终作为施工中的一件大事来抓。保证防水质量的主要技术措施和施工要点如下：（1）在隧道开挖中，要如实地进行开挖面工程地质和水文地质的记录和描述，并与详勘地质资料进行对比。采取各种措施，加固地层和截水，为后续施工工序创造良好的施工环境。

（2）格按照施工配合比和施工工艺进行喷射混凝土的施工，保