公路隧道防排水体系缺陷与对策
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摘要：公路隧道防排水质量和效果的好坏，直接影响隧道整体的工程质量和运营时间及使用寿命的长短。本文在介绍了隧道常规的防排水体系的基础上，介绍了目前公路隧道防排水体系存在的缺陷并且提出了对应的防治对策。
关键词：隧道防排水 缺陷 对策
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：
前言
随着我国高速公路建设的快速发展，公路隧道建设技术也日趋成熟，而其中隧道的防排水技术是保持公路隧道能否正常运营极为重要的因素之一，公路隧道的防排水效果的好坏不但影响着隧道的整体质量和使用效果，而且由于渗漏水会导致路面湿滑，严重威胁人们行车的安全，严寒地区渗透水反复冻融，常导致成衬砌开裂、变形甚至破坏。由于不同地区地质构造和地下水分布具有一定差异，目前大多隧道的防排水的效果未能达到理想效果，所以目前国家各级政府对公路隧道建设，尤其是高速公路隧道建设中防排水工作极为重视，质量要求也特别高。
1、隧道的防排水体系
要想使隧道达到永久性的防排水，就要从隧道的外部环境水流和山体内部水流两方面的共同治理做起，对地表水和地下水妥善处理，隧道内外形成一个通畅完善的防排水系统。目前国内、外隧道的防排水多采用“防、截、堵、排”相结合、多道防护的原则，“防”，即指全方位的防御，防护；“截”，顾名思义，截流，主要指将所有可能流向隧道区域的地表水、地下水的通道截断，一般采用常规的地形疏导，修建排水沟、喷抹灰浆等方法截断地表水，或者采取封堵措施堵截地下水通道。“堵”主要指隧道开挖以后，针对渗透水从隧道内壁进行防御、围堵，一般采用注浆堵水、设置防水层、采用抗渗混凝土衬砌自防水、采用止水带、止水条等方法。“排”即排水，将堵截下来的地表水、地下水通过特定的排水渠道将水流排水，引出隧道区域以外，一般的排水方式包括排水管排水、盲沟排水、排水沟排水、泄水管排水等，排水管主要用于汇集被防水层封堵的围岩渗水，排水沟则将排水管汇集的流水和隧道路面的流水排出隧道，最终的排水是整个防排水系统的最关键部分，好的排水系统，才能稳定衬砌和围岩的内水压，做到无压防水。只有做好了地表水和地下水的“截、堵、排”工作，彼此结合，才能形成一个完整的“防”水系统，才能将隧道的防排水工作做好。
2、公路隧道防排水体系的缺陷
目前我国公路隧道防排水体系大多不完整，从设计至后期的施工均存在一定的缺陷，主要包括以下几个方面：
（1）缺乏外部围岩的注浆堵水工作
虽然“围岩注浆堵水”的思路已提出多年，但在我国大多的公路隧道中，除对某些个别的岩溶通道、断裂裂隙进行砂浆封堵外，却并没有进行此项工作。通过对围岩注浆，不但可以从减少隧道围岩表面的出水量，还能降低隧道整体的防水压力，它是隧道洞内防水的首道防线。
（2）防水层的铺设不当及后期维护不足
防水层位于隧道内壁初期支护和二次衬砌之间，在前期对隧道内部采用喷射混凝土后，在混凝土表面进行防水层的铺设，在此期间多出现铺设过紧，焊接不牢和焊穿等问题。由于在防水层铺设时混凝土不够平整，故必须预留一定的空隙，保证松弛度，防止在后期浇筑二次衬砌混凝土时不被挤破；焊接不牢多是在防水层搭接时热熔温度过低或时间过短而引起，导致接口处不牢固；焊穿则多由于操作不当而引起。
防水层位于夹层位置，所受力较为复杂，除受到垂向的挤压力，同时在某些情况下如混凝土结构的热胀冷缩、地震、车辆震动等，会受到水平方向的搓揉力，综合影响下，防水层易被破坏。加之隧道内部施工条件恶劣，机械、人为因素复杂，钢筋、绑扎铁丝锚杆等尖锐物十分容易损伤防水层，后期的爆破也会有一定的影响。
（3）衬砌施工不当
隧道衬砌施工中存在缺陷主要包括两个方面，其一为衬砌混凝土施工不当，包括混凝土配合比用量不当引起的蜂窝麻面、养护不当引起的温度裂缝、收缩裂缝以及衬砌结构施工缝未对齐引起的变形不均产生裂缝等；其二为衬砌施工缝处理过程中止水条、止水带安装不当，其中止水条安装不当主要包括：①施工前止水条发生浸水膨胀；②安装固定不牢靠，后期混凝土浇筑时发生脱落、偏移；③由于施工缝宽度不一致，宽出止水条不能自由膨胀。而止水带安装不当主要包括：①与防水层粘结不牢，不能有效阻隔渗水串流；②止水带固定不牢靠，易发生偏移，未正对施工缝；③止水带钢筋卡发生锈蚀后形成渗漏通道。
（4）“堵”水与“排”水未完全结合
在隧道的防排水体系中，常常出现隧道“堵”水措施与后期的 “排”水工程搭配不当。如对某些隧道内壁围岩进行注浆堵水后，未再安排合理的排水工程，导致围岩内部水内压增大，长期后水流从其他未注浆部位渗出。同时在很多情况下，由于自然损伤和防水层施工的缺陷，防水层容易破损，而地下水就会顺破损部位进入防水层与二次衬砌之间。目前针对此种情况，多采用止水条（带）和防水混凝土衬砌进行堵水，将渗透水封堵在夹层中，而未采取排出措施，即只堵不排，同样内部水压增高，最终水流会从薄弱部位排出，出现渗水。
3、公路隧道渗漏水治理对策
目前针对上述公路隧道防排水体系中存在的缺陷，可采用以下方法进行防治，因地制宜，全面防护。
（1）合理安排，加强围岩注浆堵水工作
不同地质环境下的岩石地质构造不同，对于围岩条件较好，岩石致密，构造稳定的区域，地下水则主要通过贯通性的裂隙渗出，只需要将通道封堵即可，一般采用水玻璃或化学注浆堵水。对于围岩条件较差，岩石松软，构造不稳定的区域，地下水多通过岩石裂隙、节理、断层间隙渗出。此种情况下，在堵水的同时需要加固围岩环境，稳定岩石构造，采用水泥砂浆或水泥浆。
（2）加强防水层铺设技术
针对防水层铺设后受到揉搓力易损坏，可在防水层铺设前采用模筑早强混凝土进行初期支护，从而提高初期支护表面的光滑度，提高防水层的贴合程度以及降低防水层在水平方向受到的摩擦力和拖拽力。并且严格按照规范进行防水层施工铺设，尽量减少出现焊接不牢和焊穿的现象，在施工前用砂浆覆盖或清除、磨平安装基面的尖锐物，保证支护表面的平整度，防水板的铺挂严格按照规范要求的松铺系数。
（3）加强衬砌施工管理
首先严格控制防水层材质和混凝土配合比，采购撕裂强度、拉伸强度、扯断伸长率等性能指标均符合设计要求的防水层，混凝土配比量合理控制，保证混凝土的收缩比例、含水量、塌落度符合要求。其次根据实际情况，提前设计规划，调整好衬砌混凝土施工缝的位置、宽窄，保证施工缝从上到下贯穿整个横断面，使其均匀受力，防止出现裂缝。
（4）加强堵排水之间的配合
针对某些堵水措施，合理安排排水管或排水沟，将水流排出进入隧道排水系统，调控内外压力差，对于穿透防水层的渗水，可采用可排水止水带，同时在条件允许的情况下可采用新型背贴式可排水止水带，可以有效实现堵排结合和分区防水，并且安装方便，可随时检测与控制施工质量。
结语
公路隧道防排水是一个复杂精细而重要的系统工程，我们要结合实际，充分考虑各方面因素，对地表水、地下水妥善处理，洞内外形成一个完善通畅的防排水系统。“防、截、堵、排”每一个环节的缺陷都有可能前功尽弃，导致防排水工程的失效，只有通过分析目前公路隧道防排水体系中存在的缺陷，对症下药，采用合理的防治措施，才能做好隧道的防排水工作，保证公路隧道的正常运营。
参考文献：
[1]申峰,李咸友. 公路隧道防排水体系缺陷与对策[J]. 现代交通技术,2010,02:71-73.
[2]段长高. 高速公路隧道防排水技术与施工安全性研究[J]. 科技致富向导,2013,12:214.
[3]周遵平. 试析公路隧道防排水施工技术要点[J]. 黑龙江交通科技,2013,03:124+126.
[4]李传章. 公路隧道防排水存在的问题及对策研究[J]. 企业导报,2011,09:273-274.
[5]张华. 公路隧道防排水工程施工技术[J]. 中华建设,2012,12:242-243.
[6]米志刚. 公路隧道防排水施工技术[A]. 中国土木工程学会隧道与地下工程分会防水排水专业委员会,2011:3.
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