浅谈公路隧道防排水方法的选择

浅谈公路隧道防排水方法的选择

【摘要】近年来，路隧道防排水结构和施工方法已经形成了一套比较完整的体系，根据实际施工条件选择合理的防排水结构成为了隧道防排水的重要步骤，本文根据现有的防排水通用结构对隧道防排水方法的选择进行了介绍。

【关键词】公路隧道;排水;新奥法

1.防渗堵漏施工方案的确定

衬砌体与围岩之间架空现已成为隧道渗漏的主要原因，由于其形成了良好的储水空间；围岩节理裂隙发育及部分地段垮塌，形成了良好的地下水补给通道；砼施工不连续造成的接缝不严，以及砼配比不均匀，振捣不充分，造成的蜂窝状洞眼，形成了渗水通道，从而使隧道产生渗漏。隧道防排水包含两方面，一个是施工中的止水和防水，一个是结构物的防水与排水，一般采用的方法是截、排、防、堵相结合，因地制宜，综合治理。

1.1隧道施工中的排水和止水

隧道地下水按含水介质特征大致可分为围岩裂隙水、孔隙水、岩溶水等。隧道施工中的地下水处理主要有两种方法，即排水和止水的方法，实际上，排水和止水是不能截然分开的。施工中的排水方法有利用重力自然排出的排水钻孔、排水坑道及利用井点降水等排水方法。

1.1.1排水钻孔

在下列情形时，可考虑采用排水钻孔：a.无前方围岩的地质资料，需进行超前地质勘察；b.伴随涌水的地带较长，预计涌水连续，预测前方有大的滞水层；

c.在实际长尺排水钻孔的区间，判断有残留水，开挖面涌水量多，无法准确把握前方围岩状况。

1.1.2井点降水法

在下列条件下，比较适合采用井点降水法：a.围岩透水性大，开挖面有涌水，可能产生崩塌；b.地下水位较高，需大范围、大量降低地下水位时；c.为防止贯穿需要对深层承压水减压时。

1.1.3压注法止水

压注法止水是向地层中压住浆液，通过浆液对岩层裂隙的填充固结，强化地层，降低地层透水性的方法，压注止水方法，其目标是在开挖面周边围岩中形成一个难透水带，在一定程度上提高围岩的止水性能，把透水系数提高到某一基准值。结合国内实际施工情况，在以下情况时，可考虑采用压注法止水：a.实施降低地下水位法不能取得预期效果时；b.为保护环境不能降低水位时；c.水底隧道等涌水的供水无限时。

1.2施工缝、变形缝防水

由于隧道内混凝土施工的不连续性，以及隧道结构物的受力要求，需设置施工缝和变形缝。施工缝和变形缝是防水的薄弱环节，如果处理不好，防水混凝土就会失去防水作用。施工缝、变形缝出防水措施主要采取安装止水带、涂抹防水材料等，施工时要做到以下几点：

a.防水混凝土应尽量连续浇筑，少留施工缝；施工缝不能预留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙的交接处，如果没有变形缝，宜与变形缝相结合。

b.止水带安装时要定位准确，固定牢靠，在浇筑混凝土时不产生位移；止水带界面保持平展，不得扭转翻滚。止水带接头处必须做到搭接良好。

c.施工缝、变形缝表面使

用混凝土界面剂进行防水处理；混凝土界面剂是液体聚合物界面处理材料，能渗入基层，形成憎水干燥层，阻止外部水的侵入和内部可溶性盐的泛出，有很强的防水效果，并能提高粘结性能。涂抹前要将混凝土表面清洗干净并晾干。

2.具体的施工方法

根据以往防渗堵漏施工经验，结合国内堵漏施工技术，采用地表钻孔灌浆与洞内堵漏施工技术，采用地表钻孔灌浆与洞内堵塞相结合，以地表灌浆为主，洞内堵塞为辅的施工方法，达到了止水防水的目的。

2.1地表钻孔灌浆

在隧道全长上，于地表沿隧道轴线按间距6m,排距2m，呈梅花状布置三排钻孔。利用钻孔至隧道拱顶部位，从钻孔中灌注水泥浆液，在围岩及其与拱顶间实施帷幕，充填灌浆，在围岩中构筑一定厚度的止水帷幕，并在拱周围形成一定厚度的防水盖层，切断拱周与围岩之间的地下水通道，拱周灌浆层设计厚度不小于0.5m。

2.2洞内封堵

在经帷幕、充填灌浆处理后，拱周地下水通道已被基本隔离，主要漏水通道已被堵塞的情况下，对仍然存在的衬砌体细微空隙中产生的渗漏，在隧道内实施化学注浆，利用化学浆液堵塞衬砌体上的渗漏通道。对化学注浆后仍然存在的渗漏，则在渗漏部位采用防水水泥砂浆强行封堵，或采用疏导引流并涂抹水泥砂浆封闭，在砼衬砌体表面形成刚性永久防水层。

2.3洞内防渗漏

地表注浆以后，隧道拱顶已全面地覆盖了一层水泥，衬砌体接缝及蜂眼基本上已被水泥充填，洞内严重的渗漏已被封堵和解决，但是由于衬砌与围岩间的空间较大，即使在灌注近4t水泥的情况下，也远不能将其填实，所以在隧道拱顶仍然存在着储水空间。由于水泥体本身存在的毛细通道不能完全阻止清水的渗透，同时也由于衬砌体接缝及蜂眼处原先所充填的杂质，在地表灌浆前难以全部清洗干净，所以在衬砌体上仍然存在着细微的过水通道，接缝渗水和轻微滴水现象仍然存在，因此，必须进行洞内防渗堵漏。

针对不同的渗漏情况，洞内防渗堵漏采取了三种施工方法：a.对比较集中的渗漏带，用聚氨脂化学浆液堵漏；b.对比较分散的漏点，采用在水泥砂浆中加BS3无机铝盐速凝防水材料封堵；c.对全面渗漏的接缝，采用沿接缝设过水通道将漏水引向隧道两旁。

3.新奥法施工公路隧道的问题

现在公路隧道已经普遍采用新奥法进行修建。在初期支护和二次衬砌层之间加设防水板，在防水板和初护面之间铺设无纺土工布作为缓冲层，需进行洞内防水设计。在出厂时，防水板与土工布已经粘合成为双层结构。而二次衬砌层的混凝土要添加防水剂，其抗渗透性能要达到S6及以上通过初护、二次衬砌，纵横管道能够将积水引流到排水沟。通过上述多重防护措施，使隧道的防水结构达到了一个很好的状态，具有较强的防水功能。但是，这仅仅是从理论上来说，而在实际公路隧道修建过程中，即使采用这种结构，渗水问题仍然十分严重。渗水问题成为公路隧道施工中亟待解决的一个问题。所以防水层的保护对于新奥法施工隧道防排水的效果有着至关重要的作用。由于所用防水层较薄，抗刺戳能力较弱，因此在防水施工完后，必须注意严加保护：a.底板防水层做好后，应及时打设二次衬砌底板现浇混凝土进行保护。b.再无保护层处绑扎或焊接钢筋时，应注意采取防护措施，如设临时挡板等，以防机械损伤或电火花烧伤防水层。c.进行二次