公路隧道工程防水技术应用

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［摘要］一旦公路隧道出现积水情况，就会严重损害公路隧道的使用年限。因此，做好公路隧道的防水工作是其施工的重点环节。在对公路隧道进行防水施工时，要联系实际隧道情况进行科学设计。例如，在进行隧道支护时，要同时考虑背面排水等相关工作。另外，有的施工工程还要考虑设置止水带、施工缝以及掩埋管道等，主要通过探讨当前我国公路隧道防水工程的现状，进而分析其施工存在的难点及相关防水技术。

［关键词］公路隧道;施工重点;防水;施工技术

0引言

公路隧道的防水工程是一项十分复杂的工程，其对公路隧道甚至是整体公路的施工的影响都是巨大的。公路隧道的防水工程不仅涉及特殊防水材料的采购、合理的防水设计，而且涉及公路隧道的地下水的相关情况。因此，施工人员及设计人员要充分了解公路隧道防水工程的施工要点，进而做出合理科学的设计及施工。

1公路隧道防水工程现状分析

当前，我国的公路建设逐渐迈向高级化，公路隧道也逐渐变得越发普遍而多见了。但是，公路隧道防水工程是一个十分复杂的项目，正如大家所熟知的，公路隧道的防水工程对于整个公路隧道工程来说是相当重要的一个部分，因为其影响着整个隧道工程的施工质量及安全使用性。但是由于我国地理条件复杂，地下水分布状况不均，导致我国公路隧道防水施工存在很多的难点，这就要求施工人员要全面分析施工区的水文条件，设计出较为科学的防水方式，同时要在施工中做好防护工作。总体来说，公路隧道的防水工程是相当艰苦的项目，到目前为止，我国虽然已确定了相关的一些施工防水原则及施工方式，但是仍残留一些较难解决的问题。截止到目前，公路隧道的防水施工仍然是公路隧道建设的一个薄弱环节。

2公路隧道防水工程的施工难点

2．1公路隧道防水工程存在主要问题

当前，公路隧道往往会出现渗水漏水的状况，进入导致隧道衬砌出现开裂，隧道内部的照明灯等设施被破坏，严重的导致路面出现积水，使得公路行车的环境恶化，容易产生交通事故。同时，公路隧道还会出现由于衬砌厚度不足、施工缝错台较大及二次衬砌侵入设计轮廓线等导致的渗漏水现象。因此，从这个角度来讲，做好公路隧道防水工程是相当必要的。但同时这也是其施工的难点，尤其是在断层较多，地下水资源丰富及岩石破碎的地区做好隧道防水工程是相当困难的。当前，公路隧道的安全行车及长期使用的决定性因素是公路隧道是否渗水漏水，而隧道防水工程的质量又是决定公路隧道是否渗水漏水的关键所在。

2．2隧道产生质量问题的原因

1)地质勘察工作不充分

由于未充分进行地质勘查工作会导致在进行公路隧道设计时出现与实际情况不符合的状况。

2)施工管理不完善

在公路隧道施工过程中，往往会出现衬砌施工管理不善，施工人员未严格按照具体的施工原则施工，随意的改变设计的相关参数，修改围岩及衬砌的接触条件。

3)施工技术不标准

混凝土例如，在设计横向及纵向的排水管时联通不畅导致后期容易出现积水、铺设防水板焊接的接头不甚牢固导致防水板容易出现缺陷、不割除尾端或其他部分的钢筋头致使防水板容易被扎破。这些都是公路隧道工程发生渗水漏水的原因。

3公路隧道防水工程施工前的准备

公路隧道施工前的准备工作的施工要点:①公路隧道设计要深入考察施工区域的地质环境、水文条件并结合具体的施工情况进行合理的设计。②考虑公路隧道的施工会对地下水及地下结构的影响，并做好防护准备。③了解施工场地的天气状况及相关防水材料及运输的情况，同时对可能发生的问题做好应对准备。④合理选择施工运输条件，安排施工的相关工具，并对公路隧道的纵面及横面进行合理的设计。⑤充分勘察施工场地的生活条件及劳动力状况等，并拟定相关供水的方案。⑥按照公路隧道施工方案或技术的不同，工程实施前需要预先准备好施工所需要的相关防水材料，并对这些防水材料进行严格的筛选及检查，坚决不能使用质量较差的防水材料，同时要对这些防水材料进行合理的管理及存放，进而防止材料发生异变，影响施工进度。

4公路隧道防水技术

4．1隧道涌水量预测

对公路隧道的涌水量进行合理预测可以了解到其对公路隧道施工进度的影响，从而使施工团队做好防水准备，防止出现大规模的水害。公路隧道的生态环境所研究的重点就是对隧道的涌水量对其的影响。当前，有很多预测隧道涌水量的方法，例如水文地质比拟方、水利统计方法、地下水动力方法、数值模拟方法以及经验公式法等。其中，所谓水文地质比拟法就是对水文及地质条件相当、相距较近的地下工程的涌水量进行调查，并通过比例换算的方式对隧道涌水量进行预测。水理学统计法就是以地下水资源的排泄、补给及径流循环的过程为基点，运用统计学的方式确定其中一部分的涌水量，进而预测出总体涌水量的大小等。

4．2系统排水盲管的布设、安装

纵向盲管安装:即按照设计的位置于底部边墙铺设排水盲管，沿着线路钻孔并打进螺栓，同时要用卡子固定住盲管。环向盲管安装:先在喷射混凝土面上定位划线，线位布设原则上按设计进行，但需要根据洞壁实际的渗水漏水情况作出适当的调整，同时要尽量通过有出水点及喷射面的凹处。沿线用PE板窄条(一般情况是8cm×20cm的窄条)和水泥钢钉将环向盲管钉于初喷混凝土表面，钢钉之间的间距一般为30～50cm。集中出水点水源方向钻孔，然后将单根排水盲管插入，同时要及时封堵周围，从而使得地下水从排水盲管中流出。

4．3防水卷材质量控制要点

有松弛度的防水板可以保证喷层与防水板之间进行紧密的结合，防止由于严防较紧而导致混凝土被压迫变形。同时，要注重凹洼的固定点，边墙与防水板的拱部的固定地点尽可能的要采用同等的密度，对于预留洞室的防水板铺设尽可能的要按照洞室的整体形状进行铺设。另外，需要着重注意的是，在敷设防水板的时候，不要留有褶皱、气泡等。铺设的接头也要焊接牢固，为了使其牢固，可以使得衬砌的实际长度短于防水板的长度，一般＜0．5～1m，在焊接时，注意不要将防水板烤焦或者是焊穿，保持焊接速度为0．1～0．15m/min。关于隧道的施工缝施工中，其施工缝与防水板之间要留有0．5～1m的距离。除此之外，衬砌端部预留的防水板接头需要做好防护准备，施工过程中所使用的钢筋等硬件要注意不要破坏防水板。对于已经铺设完成的防水板，在焊接钢筋时，应该固定好防水板。在容易淋水的地段，要防止防水板被淋湿，以免影响施工进度。例如，可以先敷设防水板的引水层。在铺设防水材料之前要清除平面上的尖锐物品并处理好混凝土的喷射层。相关单位要对基面进行检查，如果检查合格，施工单位才能铺设防水卷材，同时，防水卷材需要先进行加工并检验才能入洞。京珠高速公路粤境北段先期工程大宝山隧道采用的PVC复合式土工布防水板，是天津第三棉纺厂与化工系统联合生产的。它是以针刺无纺土工布为基材，与PVC树脂及增塑剂经压延、热溶、涂敷而成的卷材(幅面宽2m，长32m，厚2mm，PVC面层厚约0．3～0．5mm)。其特点在200kPa水压作用下，防渗水效果好，阻燃性佳、抗老化、质量轻(10。鲍/m，)，易粘接(用胶结或焊接，其抗拉强度均可达到50N/cm2，)。在这种防水板的土工布一面纵、横间每间隔50cm，设有吊带一处以便固定在围岩上。

4．4衬砌防水

所谓衬砌自防水是通过衬砌自身的紧实程度来防水的方式，这种方式的价格低廉、施工条件较为便利，施工工序也比较简单。当前，我国主要运用防水的混凝土材料进行衬砌防水。较为常用的防水混凝土包括膨胀性的混凝土、使用外加剂的混凝土及较为普通的防水混凝土。如果由于衬砌结构不当引起了渗水漏水，可以将变形缝设置于结构较为合理的部分，从而保障变形缝两边的结构与载荷度保持一致。同时可以使用剪力杆，使得衬砌结构可以保证变形缝两边沉降的协调性，并使其满足隧道变形的相关要求，进而保障行车的安全。另外，可以再对缝间设置衬垫板，这样可以防止由于地震导致的结构破坏。

4．5衬砌背面排水

衬砌背面排水是公路隧道防水工程的重点部分。主要的工作是控制排水管的材质、整体外观、连接方式及固定方式等。同时，施工单位要严格的检查排水系统，如果检查不合格不能投入使用，只有检查合格才能进行二次衬砌。当前，公路隧道一般都是由于施工技术不当而导致的渗水漏水现象，所以，在进行具体施工过程中不仅要检查止水带及排水盲管的质量问题，同时还要检查防水材料的焊接程度，从而保障公路隧道的整体质量。在初期支护与二次衬砌之间一般都会设置防水层方式渗水漏水现象的产生，一般防水层都采用合成的橡胶或者是树脂等制作而成的防水板。当前，衬砌背后防水可以采用超前小导管注浆防水的方式，常用的注浆材料包括丙凝浆、水溶性的聚氨酯以及早强水泥等。

4．6施工缝防水处理

在进行防水施工时，须在二次衬砌混凝土灌注后的4～12h，运用钢丝或者是高压水刷毛或者是冲洗接缝处的混凝土面，直至露出表面石子。在进行混凝土灌注之前，要合理的清理接缝处使其保持湿润。一般的混凝土灌注方式为:涂刷2道水泥浆，然后再铺设上10mm的水泥浆，于0．5h之后再对其进行混凝土灌注。

4．7变形缝防水处理

所谓变形缝就是指因为受力不同的结构所产生的不均匀沉降而设置的缝隙。变形缝是公路隧道整体结构外进行防水的重要环节。一般情况下，变形缝主要采用中埋式止水带进行止水防水，同时变形缝的缝隙间应填充沥青木丝板。可注浆的中埋式钢边止水带具有一项优势，即利用中埋式的钢边实现其与混凝土的咬合，另外，其注浆管的设置间距一般都为3～5m，如果结构发生渗水漏水的情况，可以采用环氧类的注浆液对其进行注浆，从而提高变形缝的整体防水效果。但，这种注浆方式很容易破坏注浆管结构，因此，可以在实际的施工中，设置泡沫杯对其进行保护。

4．8止水带施工技术

对于公路隧道的不同位置要运用不同的止水带进行防水施工。对于底部、顶板及侧墙的防水施工，可以使用外贴式的止水带。如果使用的是中埋式的止水带应先将其安装固定完毕，在依据设计人员的设计要求，在注浆管内成对的安装注浆所用的导管，所谓成对安装就是安装1根排气管、1根注浆管。注浆导管沿止水带纵向设置的间距一般为5～6m。对于安装在施工缝处的止水带，应先用钢筋将主筋与止水带焊接好，其连接的纵向间距一般在5m以内;施工缝中部设置3mm厚镀锌钢板止水带，电镀锌层厚度为8～10μm。

4．9管道部位施工技术

在对管道部位进行施工时，要注重几个重点:①对穿墙的管道及排水地方涂刷防水材料，一般防水材料为JS防水材料。在配置防水材料时，要按照合理的比例搅拌成浆糊状的涂料，在对穿墙管道及排水口进行涂刷时，要注意涂料的厚度不能超过2mm，涂刷范围一般都为沿着管道周边200mm范围内，涂层也不能堆积。②JS防水材料要进行自粘卷材附加层施工，其施工的范围一般为沿着管道周围250mm。③加强防水处理工作，即在管道两边及排水口涂刷上密封胶体，一般穿墙管道涂刷密封胶不能超过50mm高。另外，要注意控制密封胶体的加热时间，防止由于加热时间过长发生火灾。

4．10加强施工管理，落实人员责任

1)加强技术管理人员的施工培训。要对施工技术人员进行严格的技术培训，同时技术培训要落实到每一位施工人员身上包括一线施工人员。另外，施工单位要对公路隧道的核心部位、重点部位、施工工艺等进行严格的规范施工，不采用劣质防水材料，同时在施工之前、施工过程中都要做好设备材料的检查工作，一旦发现问题，要尽快解决。

2)严格检查隧道防水排水系统。在进行二衬的施工之前需要严格的检查隧道防水排水系统，保障纵向的排水管与横向的排水管之间的贯通。同时在公路隧道工程施工完成后，施工单位还有再次检查其防水排水系统，并依据实际情况，对其系统进行评估。

3)在后期公路隧道使用阶段中，相关单位还要对公路隧道进行养护，加强公路隧道防水检查及处理工作，如果发生防水工程质量问题，要及时解决这些问题，保障防水系统运行畅通。

5结语

公路隧道防水工程是公路隧道的薄弱环节，其影响着公路隧道的整体质量、行车的安全及公路隧道的使用年限。当前，公路隧道的防水工程主要是结合实际的施工状况对施工区域进行防水，遵循综合治理的原则。在实际的施工过程中，要对施工区域的地下水的状况进行深入的勘察及处理，使得公路隧道有着较为完善的防水系统，进而保障公路隧道的行车安全。本文主要探讨了公路隧道工程在施工中的难点及相关处理技术。

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作者：尚长虹 单位：中铁十九局集团有限公司