广东省长大公路工程有限公司
摘要：随着高速公路，铁路及其他交通方式的飞速发展，各种型式隧道越来越多。隧道施工过程中由于渗水加大施工难度，施工质量无法保证；运营过程中隧道渗水对行车存在安全隐患，同时降低结构寿命，所以防水问题成为施工需要考虑关键因素，本文着重介绍鼎湖山2#隧道防水施工及漏水处理措施，为以后隧道施工及运营防水处治提供借鉴。
关键词：隧道 防水处治 止水桩 抗渗砼
1工程、水文概况
鼎湖山2#隧道全长985米，为整体式明挖隧道，进口为U型槽段与鼎湖山1#隧道相接，设置抗拔桩及填充层压重，共3节长85m；出口为明挖暗埋矩形结构，共27节。隧道参数如下表：
隧址区位于鼎湖山脚下，地下水大体走向为从北向南横穿隧道，分布于地表覆盖层，赋存于地表第四系冲积卵石层、砂土层、及残积层的碎石土层中，具有一定的承压性，含水层分布较连续，厚度变化大，级配差、渗透性较好，富水条件较好。该类型地下水对隧道施工有一定影响。隧道区水质较好，对混凝土微腐蚀性较小，但长期渗水会对隧道外观造成一定影响。
2防水施工
根据以堵为主，先堵后排，堵排相结合的理念进行隧道防水施工，贯穿整个施工期防水处治包括地基高压旋喷防水帷幕止水，结构外包防水，结构防水及结构内侧防水。在施工中严控各道防水施工工序，保证结构耐久性及隧道运营安全。
图1 隧道结构防水布置
第一道防水即隧道的地基防水处治在隧道基坑开挖前后进行，包括基坑开挖前砖砌基坑顶截水沟及高压旋喷止水桩施工，基坑开挖后修筑基底排水沟及集水井。截水沟距基坑边坡线不小于1m，沟顶略低于地面，沟壁及沟底用2㎝1：3水泥砂浆抹面，防止漏水。坑底排水沟避开结构墙身位置，安照基坑底横坡设置于低侧，双坡基坑设置两条排水沟，根据基坑横纵坡在每节段最低位置外侧设置集水井，排水沟在基坑开挖后立即砌筑，基底平整严禁侵水，集水井内积水用水泵抽至坑顶排水沟内。垫层施工前，在基底铺设一层石粉透水层，隧址区内地下水通过透水层排至排水沟，结构底板、保护层及垫层施工前用碎石填满排水沟，将排水沟变为渗沟，地下水通过渗沟进入集水井。底板施工完成且达到一定强度后可以选择封堵或者保留渗沟，进行下一节段施工，一般情况下地基为透水层或者抗浮要求较高的U型段保留渗沟，在适当位置将地下水引至成型隧道内；地下渗水较小，隧道上方填土高度较大的节段，可以封堵集水井及渗沟，封闭地下水。高压旋喷止水桩在支护桩施工完成后进行，止水桩布置如图1，施工工艺如下：
图2 止水桩施工工艺流程图
高压旋喷止水桩桩长不小于支护桩桩桩长，且穿过透水层，伸入不透水层至少1米，先施工桩间止水桩，再施工桩外止水桩，止水桩按基坑开挖计划顺序与支护桩同序进行，相邻止水桩旋喷在上一根桩初凝之前完成，透水层及基坑高度范围内止水桩增加旋喷遍数，根据基坑开挖后止水效果适当增减复喷遍数进行调整，鼎湖山2#隧道桩间止水桩基坑范围内高度复喷3遍，基底以下透水层复喷2遍，不透水层复喷1遍，桩外止水桩基坑高度范围内复喷2 遍，基坑以下位置复喷一遍。旋喷时缓慢提钻，提钻速度20㎝min，旋喷压力≥25MPa，水泥浆水灰比控制在1.5～1.55间，止水桩施工完成后3～5d才能进行深层基坑开挖，以保证止水帷幕有足够强度抵抗水压。
砼结构外包防水采用HDPE复合防水卷材，底板外包防水铺设防水卷材前清理垫层砼上的泥土及水迹，铺设前拆除卷材底面薄膜，铺设时对卷材全宽移动施压，使卷材顺直紧贴垫层，横向两端预留一定长度卷材作为竖直墙面防水搭接接头，卷材预留长度高出第一次浇筑砼面不少于30㎝，卷材铺完密封后拆除上表面的薄膜，立即进行保护层砼浇筑；侧墙铺卷材前应清理墙面，尽量使墙面平整，对渗水点进行埋管引水处理，保证墙面干燥，铺设过程同底板，外侧同喷射砼墙面密贴，侧墙钢筋安装前拆除内表面薄膜，钢筋安装过程中通过加垫钢筋保护层支垫卷材，钢筋安装时注意保护卷材，防止钢筋碰撞损坏，砼浇筑时控制泵管口高度，震动棒距离卷材至少30㎝，以免浇筑砼过程中卷材受震动脱落或者接头裂开。卷材预铺或者湿铺前地面或者墙面无明水冒出，若有流水通过埋设暗管或者暗沟引流至基底排水沟内。卷材铺设完成后浇筑保护层C20砼，底板保护层主要为防止卷材在施工中受到破坏而设置，顶板保护层主要为回填土时防止土石及机械撞击破坏卷材及表层水污染侵蚀卷材。
结构防水包括结构施工缝，沉降缝防水处理，防水砼的配置及施工。由于隧道主体结构分底板，墙身，顶板三层浇筑，在施工缝处以结构钢筋为支撑固定350×10中埋式钢边止水带，止水带一半预埋于先浇砼中，另一半伸入下次浇筑结构内，通过设置架立筋固定，施工时保护止水带，防止损坏。节段间环向施工缝和沉降缝采用中埋式橡胶止水带及背贴式橡胶止水带联合防水，在结构钢筋安装后与模板同步进行安装，通过伸缩缝钢筋及设置适量架立筋固定，钢筋、模板及止水带施工顺序为：
施工结构砼采用C40，抗渗等为P8，结构施工前通过配合比试验确定抗渗剂用量，由于选用几种添加剂效果不理想，主要控制原材料质量及施工过程以达到最佳的防水效果。原材料主要控制砂石的含泥量及碎石的含粉量，在满足泵送的前提下尽量尽量降低水灰比，坍落度为16～20cm。由于同一节段面积较大，砼浇筑时控制浇筑速度，在同一层内及不同层间浇筑砼应保证相邻砼或下层砼初凝前完成，避免施工缝产生，为防止漏振及振捣不到位，一组震动棒跟随下料口振捣，另一组震动棒根据浇筑顺序地毯式再振捣一遍。
结构内侧防水为隧道主体结构横向施工缝或者沉降缝的内侧防水，通过安装接水盒引流缝间漏水至隧道内排水系统，接水盒采用采用2㎜厚304不锈钢。主体结构施工时节段间预留长331㎜，深34㎜槽，顶板内侧设置预拱使结构顶板底具有不小于1%横坡，以便流水畅通。接水盒安装前清理预留槽，涂刷5㎜聚硫建筑密封胶，盖上接水盒，用M8@30㎝膨胀螺栓锚固，再用聚硫建筑密封胶封边。接水盒安装时接头搭接不小于10㎝，采用下节接头压上节方式搭接。
3 隧道水害处理
隧道水害主要表现为基坑开挖后止水帷幕的渗水，结构完成后渗水。施工中以排为主，堵排结合，各道防水施工工序认真把关，渗水后积极处理原则减少水害影响。
止水帷幕渗水主要止水帷幕强度不够或者施工时漏打止水桩造成，施工时认真记录止水桩水泥浆配合比，复搅遍数，根据开挖后地质情况及渗水情况调整后续施工砂浆配合比及复喷遍数，且适当延长基坑开挖的间歇时间。当渗水较小时，采用快硬水泥封堵，漏水较大不能有效封堵时才塑料软管疏引至节段外，周围用快硬水泥密封，使结构施工前场地内干燥无污染，保证防水层施工。结构完成后渗水主要是结构裂纹及结构施工工艺控制不当造成，主要表现为结构长度过长，厚度较大，外侧墙身紧贴支护桩变形能力受限，同时由于支护结构在施工过程中常受振动荷载作用，对结构砼扰动而产生裂纹，这种情况下通常通过减小节长，减少施工临时荷载对基坑支护系统的冲击，控制材料堆放，结构发生漏水时，采用堵引相结合的办法处理。根据裂纹走向以@5㎝钻孔，钻孔深度以接近外侧钢筋为宜，根据水溶性聚氨酯遇水固化特点注浆封堵，封堵时先堵渗水小的位置，将水引至最大出水点，再钻穿透墙身的引水孔，采用不锈钢压入引水孔作为排水管，周围其他钻孔密封处理。用塑料软管接入隧道内排水沟。
4结语
本文以明挖隧道为例阐述隧道防水施工及渗水处理。隧道防水贯穿于整个施工过程，在每一施工阶段防水处理都极为重要，其中止水桩施工为第一道防水工序，直接决定后续施工难度，影响隧道结构质量。导致隧道渗水的因素很多，由于为隐蔽性工程，各种渗水处理效果只能根据渗水情况表现出来，只能加以推测改善后续施工措施，本文提供鼎湖山2#隧道渗水处理措施，以供类似地下结构防水提供借鉴。
参考文献
[1]广佛肇高速公路肇庆大旺至封开江口段两阶段施工图设计文件第A标段（K2+900～K39+600）第五册第三分册（鼎湖山2号隧道土建工程）.广州：广东省长大公路工程有限公司；
重庆：招商局重庆交通科研设计院有限公司，2014.3.
[2]《地下工程防水技术规范》（GB 50108-2008）
论文作者:旃智顺
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/20
标签：隧道论文; 结构论文; 基坑论文; 卷材论文; 鼎湖山论文; 排水沟论文; 渗沟论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;