浅谈洛带古镇隧道防排水施工技术

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摘要：公路隧道防排水是一项设计复杂，施工要求严格的工程，其施工质量的好坏将直接或间接影响着整个公路隧道的施工质量及正常运营，本文通过成都市成洛大道东延线洛带古镇隧道防排水施工的工程实例，探讨公路隧道防排水的施工技术。

关键词：公路隧道；防排水；施工

中图分类号： S276 文献标识码： A

前言

公路隧道所处地区、部位的工程地质及水文地质情况将直接影响着隧道的施工进度、质量及隧道的安全和运营。水是影响隧道正常施工和运营的重要因素；若防排水设计不合理、施工不完善，可能引起隧道渗漏，不但会影响隧道的使用，而且可能会使砼主体结构产生腐蚀、钢筋锈蚀、地基沉降，危及隧道安全，在运营期间将造成洞内通信、供电、照明等设备长期处于潮湿的环境中而发生锈蚀。因此，公路隧道的防排水极重要，现以四川省成都市成洛大道东延线洛带古镇隧道为例，探讨公路隧道防排水施工的技术。

1、工程概况

1.1工程简介

四川省成都市成洛大道东延线洛带古镇隧道进口位于成都市龙泉驿区洛带镇东侧长安连接线公路旁，出口位于万兴乡南侧约500m的大石村三组。隧道长2895m，开挖断面面积112.5m2，最大埋深151.58m，采用分离式双洞结构。全隧共设置车行横通道3处，人行横通道8处。其起讫桩号为起至桩号为：ZK2+060～ZK4+955（K2+060～K4+930），其围岩级别分为Ⅳ级和V级，其V级围岩长694m，Ⅳ级围岩长5060m。因其位于川中油气构造上，为低瓦斯隧道，全隧采用复合式衬砌结构形式，按新奥法施工。

1.2水文地质

隧址区属构造剥蚀地貌，地下水以基岩裂隙水为主,主要富集于砂岩内，以泉的形式在砂岩与泥岩接触处溢出，受大气降水影响显著，地下水呈动态变化。水质类型为：HCO3-•SO42--Ca2+、HCO3-• SO42--Ca2+•Mg2+、HCO3--Ca2+，在Ⅱ类环境下无结晶类腐蚀，对钢筋、混凝土、钢结构具微腐蚀性。预测本隧道单洞涌水量Q0=5311（m3/d）,QS=1778（m3/d），涌水量较大。

2、防排水设计

2.1设计原则

1、遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。采取切实可靠的措施，达到防水可靠，排水流畅，经济合理，不留隐患的目的。

2、地表水和地下水妥善处理，洞内外形成一个完整的排水系统，保证隧道结构和设备正常使用和行车安全。

3、防水重视初期支护防水，以衬砌结构自防水为主体，以施工缝、变形缝施工为重点，辅以注浆防水和防水层加强防水。

4、因地下水对混凝土有微腐蚀性，将采取相应措施，保证结构的安全和耐久性。

2.2洛带古镇隧道防水等级为一级，即拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水；隧道衬砌背后不积水；车、人行横通道等服务通道拱部不滴水，边墙不渗水；隧道二衬的抗渗等级不低于S8。

2.3防排水设计参数

1、防水措施及参数

在初期支护与二次衬砌之间铺设EVA防水板加无纺布防水；隧道衬砌变形抗震缝设全环中埋式钢边橡胶止水带+全环外贴式橡胶止水带+嵌缝材料防水；环向与纵向施工缝设中埋式遇水膨胀止水条+ 外贴式橡胶止水带+砼界面剂。

2、排水措施及参数

本隧道排水系统主要由衬砌背后环向排水管、纵向排水管、横向排水管、路侧边沟及侧向深埋水沟组成完整的排水系统，具体如下：

1）洞内路面较低侧设路侧边沟排泄隧道内消防和清洗用水，规格尺寸为DN150镀锌钢管；

2）洞内路面两侧基层下设侧向深埋水沟引排围岩水，水沟断面尺寸30﹡30cm。

3）隧道防水层和喷射砼间设DN50 HDPE打孔单壁环向排水管，纵向按10m一道设置，当渗水量较大或有股水集中流出时根据水流大小，并排增设1～3根环向排水盲管。

4）在隧道两边墙脚防水层和喷砼间各设一根DN/ID100 HDPE打孔双壁纵向盲管，其纵坡与路线纵坡一致。

5）隧道纵向每隔20m设一道DN/ID100 HDPE无孔双壁横向导水管将纵向排水盲管内水排入路侧深埋水沟。

6）纵向排水盲管与横向导水管、环向排水盲管间采用配套三通成品连接。

7）纵向排水盲、环向排水盲管及其接头处埋无纺布，横向导水管尽量设在环向排水盲管附近，以便环向盲管内的水能迅速流入侧沟内。

3、防排水施工

3.1防水施工的材料

防水材料的好坏是防水成败的关键，洛带古镇隧道采用以下防水材料：

1、 EVA防水板性能指标

幅宽3m，厚1.2mm，拉伸强度≥12MPa，断裂强度≥60KN/m，断裂延伸率≥200%，热处理时变化率≤2.5%，-20℃无裂纹，0.2MPa 24h不渗水，适用于热焊接，并能保证焊接密实，搭接时长度不小于0.1m。

2、无妨布性能指标

幅宽4m，厚度≥3mm，重量350g/㎡。

3、止水带性能指标

止水带分中埋式橡胶止水带和外贴式橡胶止水带。中埋式止水带拉伸强度≥15MPa，拉断伸长率≥380%，撕裂强度≥30KN/m；外贴式止水带拉断伸长率≥380%，拉伸强度≥12MPa，拉断伸长率≥380%，撕裂强度≥25KN/m，厚10mm，宽300mm；砼界面剂由醋酸乙烯—乙烯制成，超强的粘接力和很强的渗水性。

4、止水条性能指标

中埋式遇水膨胀止水条厚14mm，宽30mm，带注浆管，遇水膨胀，拉伸强度≥3.5MP，扯断伸长率≥450%，体积膨胀倍率≥200%，-20℃×2h无裂纹。

5、环向半圆管性能指标

打孔单壁波纹管HDPEDN50，内经50mm。

6、横向导水管性能指标

无孔双壁波纹管HDPEDN/ID100，内径100 mm。

7、纵向排水管性能指标

打孔双壁波纹管HDPEDN/ID100，内经100mm。内壁均匀光滑，透水孔均匀地打在波谷高度的1/2以下，打在波谷高度1/2以上的孔数不大于总数的10％，透水面积≥45cm2/m。

3.2防排水施工要点

1、初期支护通过“堵、排”相结合做好防排水的第一道防线

1）原则：大堵小排，堵混排清，限量排放。

2）对较大的水流，增设1～3根环向排水管，很大的水流可考虑进行注浆止水。

3）对较小水流，采用单壁打孔环向排水管引排。

2、通过初支和二衬之间的防水层形成第二层防线

1）纵环向排水管的安装

二衬施工前，先施工纵向排水管基础混凝土，对初期支护喷射混凝土表面的锚杆及不平的部位进行修凿补喷，使混凝土表面平顺，再按照设计要求挂设环向排水半圆管和安装纵向排水管（环向排水管按10m每道铺设，纵向排水管隧道双侧通长布置），保证纵向排水管的半圆孔向上，初支表面涌水量较大处并排布设1～3根环向排水管。

2）防水板施工

施工前必须保证铺设表面的圆顺，截除外露的锚杆头和钢筋网断头，保证防水层与喷层面平顺密贴；防水层的施工采用洞外先拼接成大块体，再在洞内大块体铺挂，拼接大块体时在洞外平整、清洁的场地上进行，大块体之间采用双接缝热熔工艺，两条缝之间留空隙，以被充气检验焊缝质量；铺挂时在洞身喷砼支护表面用冲击电钻打孔，每m2不少于1 个，点深100～150mm，在孔中钉入木楔，表面钉入U 型钉，待铺设防水卷材时，采用作业台车，将卷材传送到拱顶喷砼面，依次往边墙铺设，利用绳结吊扎在U 型钉进行固定，在凸凹处适当增加固定点，考虑到喷砼表面的状况，两点之间防水层不得绷紧，充分留足富余量，以保证模注砼与喷砼面密贴；衬砌防水卷材的铺设，超前二次衬砌30～50m 以便延续搭接；防水卷材铺设完成，做好接头标记，并填写质量检查记录。

3）防水板检查

防水板焊缝的焊接质量检查按充气法检查，当压力达到0.25MPa时停止充气，保持15min，压力下降在10%以内，说明焊缝合格，如压力下降过快，则用肥皂水涂抹在焊缝处，有气泡的地方重新补焊，直到不漏气为止。

3、通过浇筑二衬防水砼和设置施工缝以及变形缝构筑第三道防线

1）衬砌防水砼施工

①衬砌砼拌合物必须按配合比准确计量，水泥质量偏差不超过±1%，集料质量偏差不超过±2%，水及外加剂质量偏差不超过±1%。

②钢模台车模板必须具有足够的强度、刚度和稳定性，表面光滑、接缝严密，内外模之间不能用螺栓拉杆穿透固定，以免留下透水通道。

③浇筑拱顶时要防止防水板绷紧，施工中可讲绷紧的防水板割开，并将切口处封焊严密再浇筑混凝土，确保封顶混凝土的厚度。

④衬砌混凝土拌合物在运输时不能离析。

2）施工缝和变形缝设置

施工时，在先浇筑的砼中埋入止水带和固定止水带的钢筋卡，为使钢筋卡固定，在待浇筑砼空间应设置定位钢筋，定位钢筋沿环向每隔10cm设一道，钢筋卡与定位钢筋用铁丝绑扎。浇筑砼时保证止水带不变形。

施工缝表面先使用钢刷将疏松浮灰等清理干净，使施工缝表面基本平整无污物，再涂刷施工缝界面剂，界面剂可采用水泥基渗透结晶型防水材料，也可采用聚合物基水泥涂层，然后安装。中埋式止水带使用钢筋卡固定，在二次衬砌浇筑时沿隧道环向每隔0.5m设置定位钢筋，钢筋卡与定位钢筋连接，沿衬砌设计轴线按定位钢筋位置，在挡头板上钻φ12钢筋孔，以固定钢筋卡。止水带采用热熔对接法连接，对接部位接缝严密、不透水，对接部位的抗拉强度不小于母材强度的90%。

每段变形缝部位的混凝土应振捣充分，振捣时振捣棒不得触及止水带，变形缝内嵌缝前，应对变形缝内表面用铁刷进行清理，然后用高压水进行冲洗，待缝内混凝土表面完全干燥后，用专用注胶枪进行注胶，注胶应连续，中间不得断点。

4、做好排水措施，确保排水畅通

按要求埋设横向排水管，纵向排水管，施工好路侧边沟及侧向深埋水沟，洞内排水畅通。

结束语

通过对洛带古镇隧道的施工经验来看，防排水施工的质量必须从隧道施工过程的每一道工序做起，超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响，施工中的一点疏忽可能造成渗漏水隐患，因此，每道工序的施工质量都要达到设计要求，才能使隧道防排水工程质量有保证。

参考文献[1] .公路隧道施工技术规范 人民交通出版社 JTG F60-2009[2] .公路隧道施工技术细则 人民交通出版社 JTG/T F60-2009[3] .公路隧道施工 黄成光 人民交通出版社