论述隧道工程防渗漏施工技术

论述隧道工程防渗漏施工技术

【摘要】隧道是工程建设中的重要组成部分，而隧道渗漏是隧道工程中最为常见的问题，因此，工程施工中的防渗漏施工技术对于保证隧道工程的安全性具有重要的作用，本文分析了地下水对隧道安全性的影响，对防渗漏的相关技术进行了分析。

【关键词】隧道工程；地下水；防渗漏；施工技术

1、前言

随着我国公路、铁路以及水利工程的大规模兴建，隧道作为工程中的重要组成部分其建设中的问题也越来越突出，尤其是地下水的影响尤为显著。隧道修建于地表之下，在施工及运行过程中均受到周围地下水的影响，无论设计、施工或运营等环节出现问题，都可能会引起隧道的渗漏造成隧道结构的损坏甚至出现事故，采用合理的施工技术在建设过程提高隧道的防渗透能力对于保证隧洞的安全运行具有重要意义，本文首先分析了地下水对隧道造成的影响，详细论述了隧道工程的防渗漏技术，为隧道工程防渗漏提供参考。

2、地下水对隧道工程的不良影响

地下水对于隧道的影响主要体现在三个方面：一是影响隧道周边围岩的工程性质，降低岩体强度，从而对隧道安全性构成威胁；二是给施工造成困难，地下水的侵蚀直接影响到隧道支护结构的稳定性，从而对隧道安全造成影响；三是对隧道运行环境造成破坏，降低服务质量，提高运营成本。

（1）地下水对隧道围岩的不良影响。岩体长期处于地下水影响

下，一方面地下水的流动会冲刷或进入岩体微裂隙中，造成岩体结构面软化，降低岩体整体强度，使得隧道周边岩体易于发生塌方；另一方面，岩体中饱含地下水，使得裂隙水压力增大，增加了岩体自重，促进了其发生塌方的可能性。对于某些特殊岩土体，水的影响更为显著，例如膨胀土地区，在地下水影响下，土体产生膨胀，造成隧道支护结构下沉或破坏；而在湿陷性黄土区域，受水影响时土体出现不同程度的湿陷性，使得开挖后的围岩快速失去自稳能力，极易造成隧道塌方。

（2）地下水对隧道结构的影响。地下水除了由于静压或动压对隧道支护结构造成影响外，地下水可能的侵蚀性对隧道结构的影响也不能忽视。由于混凝土属于多孔介质，因此水较为容易侵入到混凝土内部，与水泥、钢筋等发生物理、化学反应，从而影响支护结构的长期耐久性，降低了工程的使用年限，一般溶入地下水中的侵蚀性化学物主要有硫化物、碳酸类等。

（3）地下水对隧道运营环境的影响。地下水的进入隧道中后也会对隧道的运营环境造成影响，一方面会使得隧道内部环境较为潮湿，影响车辆的安全运营；另一方面水的渗入也会对隧道内的电气设备造成不良影响，降低各种电气设备的使用效率和寿命，引起火灾等事故。

3、隧道防渗漏施工技术

为了防止隧道渗水对其安全性等造成影响，我国交通部、铁道部等提出了相应的隧道防排水要求，规定隧道防排水施工应遵循“防、

排、截、堵，因地制宜，综合治理”相结合的方式。“防”是指衬砌抗渗和衬砌外围防水，包括衬砌外围防水层和压浆；“排”，是指使衬砌背后空隙及围岩不积水，减少衬砌背后的渗水压力和渗水量；“截’，是指在地下采取导坑、泄水洞、井点降水等截水措施，将水从地面截走，减少地面水下渗，减少地下水流向衬砌周围；“堵”，是指采用注浆、喷涂、嵌补抹面等方法堵住渗水裂缝、空隙、裂缝。从而保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全。目前隧道的防排水体系设计可用“一堵两排两防”来概括：既一圈围岩注浆堵水。喷射混凝土与防水层间、防水层与衬砌间两圈排水，防水层与衬砌混凝土两层防水。

3.1 注浆堵水施工工艺

（1）注浆孔的布置。注浆孔布置时宜长短结合呈伞形辐射状，其倾斜角度随注浆段长度而异。具体施工时，应根据涌水方向、渗水及地质情况进行调整。裂隙愈密小，孔数应增多；反之可以减少。注浆泵压力低，孔数也应适当增多。

（2）注浆方式。注浆方式有分段注浆和全段注浆。分段注浆的顺序有上行式和下行式。施工时应根据钻孔出水情况、裂隙发育程度和注浆设备能力等确定注浆方式。

3.2 喷射混摄土与防水层间的防排水

一般喷射混凝土的抗渗性能比较差，当隧道围岩的渗水量较大时，可考虑在喷射混凝土与防水层间隙设置的环向排水管，增大渗水的下排能力，减少喷射混凝土与防水层间隙的水压。

目前隧道防水技术的核心是在复合式衬砌中设置防水层，将地层渗水阻隔在二次衬砌以外，防水板是防水的关键，目前防水卷材的铺设工艺主要有三种：无钉热合铺设法、有钉冷粘铺设法、多点复合免钉穿铺设法。

（1）无钉热合铺设法。塑料垫片和防水板为同质材料，固定防水板时，电烙铁从防水板表面加热防水板和垫片，经过加热，防水板先处于熔融状态，然后由于热传导，垫片才进入熔融状态，最后使二者融合。垫片的熔点要低于防水板的熔点，防止防水板“过热”。（2）有钉冷粘铺设法。固定防水板时，先采用射钉枪固定塑料垫片，塑料垫片外压防水卷材，卷材垫片间的粘接采用卷材厂家提供的专用胶，可冷涂施工。最后用比固定塑料垫片稍大的卷材块涂胶后修补射钉孔。

（3）多点复合免钉穿铺设法。从施工中可以看出，采用热焊法焊缝质量高，而冷粘法打“补丁”质量高，而且施工方便，速度快。因此在施工中可以将两种粘结方法结合起来，接缝用热焊法，打“补丁”用冷粘法。

3.3 防水层与二次衬砌间的排水

由于防水层容易出现缺陷，因此，在防水层与二次衬砌间的设置排水也非常重要。目前隧道防排水体系大都采用止水条及可排水橡胶止水带两种。

（1）可排止水带的施工工艺。1）止水带的中央排水通道应当与工作缝对齐，保证从工作缝中出来的渗漏水被止水带堵住后能够透

过滤水带流入排水系统。2）止水带的下部必须与排水管连接牢靠、畅通，保证渗漏水顺畅的进入纵向排水管排出洞外。3）避免在施工时截断止水带。应当尽量做到一条工作缝一条止水带，避免搭接。4）可排水止水带的安装工作在衬砌台车定位以后，进行端头模板安装时进行。台车定位以后，将整条的止水带展开，先放置于衬砌台车上，随着端头模板的安装逐步固定止水带。在不同的围岩类别中，由于隧道衬砌形式的不同，止水带在衬砌中的位置略有不同，止水带在端头模板上的固定是止水带安装的关键，一般可采用用铁丝固定、用扎丝固定、钢筋固定等方法。

（2）防水层与衬砌之间设环向排水管。目前在设计中普遍被忽视的问题是在防水层与衬砌之间没有排水通道，使穿过防水层的地下水难以流向隧道的排水系统。所以应在围岩渗水量大的衬砌段的中部、防水层与衬砌之间设环向排水管。具体方法是用土工布包裹带孔的波纹排水管，再用专用胶将其粘在防水层的表面。环向排水管设置如图所示。

3.4衬砌混凝土自防水

除了以上的防排水措施外，衬砌的自防水也是防排水体系中的重要一环，衬砌混凝土即外力的承载结构，也是防水的最后一道防线，因此要求衬砌既要有足够的强度，同时还具有一定的抗渗性。衬砌混凝土的抗渗性的提高是通过对普通混凝土调整配合比、加外加剂的方法来实现。

4、结语