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摘要：隧道工程位于地下，会受到地下水的影响，做好防排水施工，才能保证隧道结构的安全性和稳定性。本文首先介绍了隧道施工中防水技术、排水技术的应用，然后结合工程案例进行分析，以供参考。
关键词：隧道施工；渗水漏水；防水技术；排水技术
在隧道工程中，防水施工是利用防水材料或防水混凝土，将隧道周边的地下水隔离开来，防止地下水侵蚀隧道结构和内部设备；排水施工是设计合适的排水系统，促使地下水顺利排出隧道外。以下结合工程案例，探讨了防排水技术在隧道工程中的具体应用。
1．隧道施工中防水技术的应用
1.1 喷射混凝土
以模筑混凝土为例，自身具有抗渗阻水性能，通过高压喷射，能快速封闭岩层，抑制围岩变形，增强岩体的稳定性。我国的施工单位所掌握的现有技术并不先进；施工单位中的操作人员专业性程度有待加强，专业技术水平存在不达标的现象。在水利工程进行给排水施工时，由于施工单位的工作方式过于粗糙，施工技术不到位，导致在施工中后期出现管道之间阀门渗水的现象；管道安装所需的管线尺寸不达标；施工噪声值过大，对周围的环境造成不好的影响。其次，所使用的施工材料不符合规定的施工标准，给排水管道的材料应该严格按照相关标准进行采购。施工期间，注意事项有两点：①防水混凝土的抗渗标号、抗压强度，要满足设计要求，配合比设计期间，水灰比控制在0.6以内，水泥用量高于280kg/m3，适当提高砂率至35%以上。②衬砌施工时，必须采用机械振捣，在施工缝、沉降缝、伸缩缝等部位，可以利用橡胶止水带、中埋式塑料、背贴塑料止水带。
1.2 塑料防水板
塑料防水板是一种新型的防水材料，防水性能、抗腐蚀性能较强，在隧道工程中应用广泛。如果围岩出现明显的渗水、滴水现象，且水压力较小，可在混凝土喷射完成后、内层衬砌施工前，在岩壁铺设大面积塑料防水板，板厚一般控制在1.2mm。值得注意的是，固定塑料板时不能太紧，要预留一定的松弛度，内层衬砌混凝土施工时，塑料板通过变形，防止过度张拉破坏。如下表1，是塑料防水板的物理力学性能要求。
表1：塑料防水板的物理力学性能指标
性能指标EVA材质ECB材质PVC材质PE材质
拉伸强度（MPa）≥15≥10≥10≥10
断裂延伸率（%）≥500≥450≥200≥400
不透水性24h（MPa）≥0.2≥0.2≥0.2≥0.2
低温弯折性（℃）≤-35≤-35≤-20≤-35
热处理尺寸变化率（%）≤2.0≤2.5≤2.0≤2.0
1.3 分区隔离防水
如果隧道穿越的地层范围大，且地下水条件复杂，那么不同区段的地下水出露情况有明显差异。分区隔离防水技术，在隧道运营维修中应用广泛，即在长度方向上对隧道进行分区隔离，针对富水区段采取防水措施，既能提高整体防水效果，又能降低造价成本。确定分区长度时，应该考虑水量大小、出露范围等要素，对于富水区段，采用注浆管背贴式止水带，发生渗漏时进行注浆。
2．隧道施工中排水技术的应用
2.1 盲沟
盲沟技术的应用，注意事项如下：①安装时盲沟、岩壁要紧密贴合；②喷射混凝土时，控制好喷射角度、距离，避免冲击盲沟；③盲沟在喷射混凝土后施工，要避免水泥砂浆进入盲沟，防止堵塞渗水通道。④盲沟一定要和泄水孔连接，使用模筑后钻孔泄水，还要准确记录盲沟的位置。水利个排水工程的开挖地一般选在废弃的农田或者没有用途的空地，沟槽底部一般保留20厘米左右厚度的土层不进行开挖工作，采用人工挖土的施工方式直至达到设计的标准。水利给排水工程的管槽开挖采用人工开的原因是为了减少对现有设施造成未知的破坏。机械开挖无法对未知的现有设施进行识别，容易造成不可预见的破坏行为。沟槽中心的开挖误差在20毫米左右，上口宽的可允许误差为10毫米左右，下口宽可允许误差在50毫米左右。
2.2 泄水孔
泄水孔的施工，主要有两种模式：一是水量较大时，支设边墙模板，同时安装泄水管，并且和盲沟相互连通。泄水管的材质，分为钢管、塑料管、蜡封纸管等。二是水量较小时，可在边墙混凝土拆模后，根据记录的盲沟位置钻出泄水孔，并且满足规范要求。
2.3 排水沟
排水沟的设置，用来承接泄水孔排出的水，并将其疏导至隧道以外的排水沟。一般而言，排水沟的布置分为单侧式、双侧式、中心式三种，其截面尺寸、纵向坡度、布置形式的确定，要分析水量大小、路面构造、线路坡度等因素。具体施工时，排水沟和底板混凝土同步施工，能提高排水系统的整体性，防止水体下渗导致地基不稳。给排水管道的管口质量是不是符合施工和验收的相关规定。在正式安装之前，应该逐个检查PCCP 管材的外表面是不是完整，有没有裂痕或者变形的情况。在进行机械下管操作时，起重机与沟边之间的距离要大于2.5米，这样可以在一定程度上对槽壁起到保护作用，避免发生坍塌事故。水给排水管道的下管施工现场必须有专门的人员进行指挥作业。
3．工程案例分析
3.1 工程概况
以国内某人行过街地道工程为例，位于广州市番禺区，主体结构尺寸为5m×4m，地道净宽、净高分别为4m、3m，基坑支护等级为2级。在支护形式上，将钻孔桩支护、放坡支护、喷射混凝土支护等相结合；止水帷幕设计为双排水泥搅拌桩，进入不透水层的深度为1.5m。
3.2 施工流程
如下图1，是防排水施工技术的工艺流程。要求施工企业科学编制施工方案和组织设计，合理配置人员、机械、材料等要素，明确施工质量目标。
图1：隧道工程防排水施工工艺流程
3.3 技术要点
第一，测量放样。首先使用全站仪放出隧道中心线，以中心线为基准向两侧展开，每间隔1m放出一个点位；其次，放出纵向排水管道的平面位置，相邻点位的间隔距离为2m；然后放出边墙边线，相邻点位间隔1m；最后使用水准仪，测量排水管道底部标高、边墙顶部标高。
第二，防排水预处理。进入隧道前，分析地质勘察报告，了解隧道内的水文条件，明确地表水的补给方式，为防排水施工提供准确依据。对于低洼部位，可使用粘土进行分层回填、夯实、整平；如果位于隧道洞顶，岩层伴有较多裂缝，可使用浆砌片石进行铺筑，必要时联合水泥砂浆抹面处理；隧洞洞口施工，严格遵循设计方案和施工工序，天沟部位可使用浆砌片石，促使地表水排到地表外侧，和路基边沟排水系统相连，防止地表水渗漏。
第三，排水管施工。环向排水管的施工，应事先在隧道内部安装锚钉，间距控制在1m；然后利用铁丝，将排水管固定在混凝土悬挂锚钉上。值得注意的是，①锚钉要固定在混凝土表面，能防止弹簧管掉落；②弹簧管的端头，要预留出10cm长度，方便弹簧管和排水管连接。纵向排水管的安装，和环向排水管相近，要求低于水沟20cm，固定在锚钉上以后，割破纵向排水管，并和环向、横向排水管相连接，并对接头密封处理。
第四，防水板施工。施工前先要拼接防水板，一般每3幅焊接在一起，然后利用装载机放置在架子上。防水板后的无纺布，每间隔1m设置一个吊带，安装时有利于逐个安装，并预留出一定的松弛度。安装防水板时，按照从上到下的顺序，在铺设的同时，将吊带固定在铁丝上，相邻防水板的搭接宽度控制在10cm。
结语：
在隧道工程中，做好防排水技术方案，能保证隧道工程的安全性、稳定性。文中从喷射混凝土、塑料防水板、分区隔离防水三个方面，介绍了防水技术的应用；从盲沟、泄水孔、排水沟三个方面，介绍了排水技术的应用，并结合工程案例指出施工技术要点，希望为类似工程提供经验借鉴。
参考文献：
[1] 肖辰裕 .基于铁路隧道施工防排水技术的研究[J].建筑工程技术与设计,2017,(15):1802-1802.
[2] 马欢.高速公路隧道防排水技术运用与施工技术要点探寻[J].中国科技投资,2017,(19):24.
论文作者:呼葆俊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
标签：隧道论文; 混凝土论文; 排水管论文; 技术论文; 工程论文; 排水沟论文; 地下水论文; 《防护工程》2018年第31期论文;