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1、高速公路隧道防排水系统及施工摘要：公路隧道防排水施工应遵循“以排为主，防、排、截、堵相结合”的综合 治理原则，达到排水通畅、防水可靠、经济合理。确保结构和设备的正常使用和 行车安全，便于隧道防排水系统整体功能增强。关键词：防排水系统、无纺布密度、防水板、止水带1引言：水对隧道危害是多方面的，漏水的长期作用，可能造成隧道侵蚀破坏， 危害结构的耐久性。特别是严寒地区。因此，高速公路隧道防排水应满足：拱部、 边墙、路面、设备箱洞不渗水；车行横通道、人行横通道等服务通道拱部不滴水； 边墙不滴水。要达到 公路隧道防排水标准必须对隧道地表水、地下水进行妥善 处理，结合隧道开挖、支护、衬砌采取可靠的防水、排
2、水措施，使洞内外形成一 个完整的畅通的防排水系统。2、隧道防排水系统2.1、隧道洞外：为防止地表水冲刷洞口和洞口边、仰坡的水流入隧道，隧道、 辅助通道的洞口及明洞应设置截水沟和排水沟。具体措施是在明洞回填层顶面洞 门墙背设排水沟，明洞槽边、仰坡开挖线3-5m以外设截水沟。排水沟一般采用 矩形断面，尺寸50cm x 50cm ；截水沟可采用矩形断面，也可采用梯形断面。 洞口水沟应不渗透才能起到截水作用，并将洞口边、仰坡地表水引至洞口以外的 路基边坡排水系统。排水沟、截水沟迎水面一侧沟壁不能高于坡面。洞外的水不应流入隧道，避免将洞外泥沙和杂物带入洞内，堵塞洞内排水系 统。当出口方向的路暂为上坡时，
3、一般可沿路线方向做反坡排水：当地形条件限 制时，反坡排水有困难进，最好在隧道设置带流水蓖的横向路面截水沟，阻止洞 外路面流水入隧道内。横向路面截水沟引入路基排水系统。2.2、隧道洞内的排水系统隧道纵向主排水系统有埋在“路面结构下中心水沟（管），集中引排地下水” （地下水不大的中短隧道可不设中心水沟），纵向间距100m设检查井；路面两 侧设边路侧边沟，主要用来引排运营中隧道内清洗污水、消防水、电缆沟内的集 水，一般不会太多，可通过路侧边沟设沉沙池的地方打入进入路侧边沟。当隧道 内未设中心水管（沟）时，衬砌背后的地下水也可通过横向盲管穿过电缆沟底向 边沟排出。侧边沟纵向相隔50m设沉沙池。这三条排
4、水沟（管）主隧道排水（主 干沟管）。在隧道衬砌外缘防水层与喷射混凝土层之间设纵向排水盲管、环向导水盲 管、竖向排水盲管。纵向排水盲管设在隧道边墙底部沿隧道两侧布置，全隧贯通， 环向导水盲管沿隧道衬砌外缘环向布置，并下伸到边墙脚与纵向排水盲管连通。 在遇到地下水较大的地段或有集中渗水地段，加设竖向导水盲管。衬砌背后，防 水板外的地下水引入，通过环向、竖向导水管，汇集纵向盲沟后，由纵横方向的 三通管通过横向导水管，将衬砌背后地下水引入纵向中心沟（管）排出洞外。2.2.1、隧道洞内排水系统的施工隧道的排水系统已叙述过系统之间的关系，主要包括系统盲管和排水沟两 部分，这两部分承担着整个隧道的排水任务，
5、关系到随后二衬结构是否承受水压 和受压影响而渗水问题，所以排水系统与防水系统具有同等重要地位，在施工上 必须引起高度重视。（一）、系统盲管的施工方法系统盲管包括竖向盲管、环向盲管及无纺布、纵向排水盲管和横盲管组成。 它们象大河的水系，那条支流出问题都会引起水患。1、竖直盲管的施工：是根据开挖初支后，喷射混凝土面渗水量大小而设置，有 渗水、股水可顺边墙、拱部竖向凿槽，槽深68cm，宽8cm，将水引入槽中， 外用0 75mm半圆波纹管覆盖。每米长用铁卡固定，砂浆填缝抹平，竖直盲管的 水可直接流进纵向盲管。2、环向盲管及无纺布铺设，一般是将密度300g/m2的无纺布先期沿拱墙初支铺 设，再设置050
6、mm螺旋钢丝构成的软式透水盲管，这种盲管地下水既能进去 也能出来，和无纺布的共同一起，利用水的毛细作用，通过无纺布纤维将地下水 导入纵向盲管。同时无纺布又可作为喷射混凝土和防水板之间的缓冲层，防止喷 射混凝土棱角和尖锥刺破防水板的作用。有实验证明，无纺布与防水板成一体铺 设，其滤水和导水性能大大降低，所以无纺布不得与防水板粘合在一起。有时候 为了施工方便，无纺布与防水板一次铺设，只能与点粘接，每平方米一个粘结点， 每点粘接面积不太于25cm2 （JTG07-2004.10.3.4）环向盲管的间距一般为810m必须设，水较多时可适当加密，也可根据 需要变为1-3根的管组，管径不能过大，太大会侵入
7、二衬混凝土的空间，因隧道 开挖时并没有预留设置环向盲管的位置，根据公路隧道施工技术规范（JTJ042-49）第5.3条超欠挖控制，认为环向盲管直径定为050mm较为合适， 同时也不违背（JTJ070-2004）第10.3.4条的规定。设置环向盲管外包土工布及 细铁丝网，环向每隔一米用铁环加射钉固定在喷混凝土面上。刚竣工的新大瑶山 隧道长10km以上，已经过三个雨季考验全隧道达到一级防水要求。3、纵向排水盲管施工：纵向排水盲管沿隧道纵向设置于隧道边脚外侧，盲管底足够的混凝土垫层， 防止纵向排水盲管占据边墙位置，最好安装在电缆槽槽底标高。施工时要和隧道 铺底相结合起来。在喷射混凝土划线准确定位，然
8、后沿边墙基础上打孔，孔距 50-70cm，将膨胀锚栓或锚固剂将钢筋头固定在定位孔中再将纵向打孔波纹管固 定在锚栓上，纵向盲管每10m要接一个三通管。施工底边墙基础时，应将200cm 宽的防水板紧贴纵向排水管，三通管要穿透防水层，若纵向排水管浸入二衬空间 处理，隧道设计厚度在v级围岩衬砌为50cm,III级围岩衬砌为35cm，而纵向排 水管的管径为0118mm，若初次支护稍有不平就会造成纵向排水管浸入二衬，在 有钢筋段还会造成排水盲管和钢筋打架，无筋时造成墙基薄弱，所以建议提高电 缆沟高度，适当加深边墙基础处理。4、横向排水盲管施工：横向排水盲管，当隧道设置中心排水沟时，采用0 75的波纹管一端
9、接三通。 另一端引入中心排水沟（或检查井）。施工仰拱填充时将横向排水盲管埋入固定 位置；当不设中心排水沟时，横向排水盲管较短从三通越过电缆沟底直接排入路 边侧沟。（二）、隧道排水沟的施工隧道排水沟分排水侧沟和中心排水沟两个部分。侧边沟也分常用开口式 明沟和暗沟两种形式。一般说来，设中心排水沟的排水系统，侧边沟用开口式明 沟。不设中心排水沟的排水系统，侧边沟设暗沟形式。为了叙述方便，设中心排 水沟的系统放在（隧道路面铺设结构及路面排水系统）有关章节叙述。公路隧 道设计规范（JTGD70-2004） 10.3.3.1规定：地下水量不大的中、短隧道可不设 中心排水沟（管）。1、隧道洞内排水沟的坡度应
10、与隧道中线保持一致，是为了避免加深或减小边沟 的深度。保持正常过水面不变。在隧道线路纵坡变坡的分坡范围内，由于处于流 水的起始点，水流量一般不大，且分坡范围距离一般不长，减少坡顶水沟坡度可 作为保证排水最小坡度的处理。2、隧道洞内横向坡度，当隧道坡度大于2%时，为减少两边水沟的高差坡点可从 W/2算起，也可避免外侧水沟加深。为增加安全度满足隧道设计限界情况下，提 高步道高度。3、盖板式暗沟沟身可以和电缆一起浇筑，因电缆槽和侧沟都是拱墙衬砌之后才 能施工，所以电缆沟和侧沟可分段施工，电缆槽底角排水问题往往被人忽视，它 基本上不允许存水，必须隔30-50m留一个泄水孔直接泄入到侧沟。有些单位是 先
11、施工电缆沟再作路边侧沟，这样做有优点也有缺点。优点是在电缆沟边弹线路 标高很好控制，缺点是做侧边沟时电缆槽沟外墙与水沟接荐处要凿毛，方能立模 板做边沟沟身。4、侧沟盖板有活动盖板和固定盖板两种，活动盖板施工简单清冼方便，可以不 设过滤蓖，由盖板接缝滤水。缺点是对行车不利；固定盖板对行车有利，但边沟 淤塞，不方便疏通。为此，应设沉砂池和滤蓖。本文提出一个大胆设想，可在隧 道内提出一个新理论：取长补短，把水沟每5米分组段，有4米为固定盖板现场 浇筑，1米为活动盖板，预制而成。建议红少隧道试行。5、水沟盖板施工：路边侧沟的大小和深度是按排水量来决定，方形侧排水量较大，沟跨不易 过大，满足清理，沟深是
12、根据电缆槽沟底角的标高确定，要比电缆槽底沟底标高 低5-10cm为好。由于行车时车轮偶然会压在盖板上，承受一定压力。因此侧沟 盖板要求有足够的强度。2.3、隧道洞外的防水系统：围岩地下水的来源大部分由地表水补给，为防止或减少地表水下渗、下漏是 减少围岩渗漏水的一种措施。对洞顶存在的积水洼地，宜设洞顶排水疏导引流， 洼地可采取填平、封堵洼地缝隙，经过洞顶的天然沟或输水渠道、水工隧道等排 水设施对隧道产生影响时，宜将沟床铺砌，对易发生积水下渗的废弃坑穴，施工 坍塌冒顶、钻孔等应填实封堵。2.4、隧道洞内的防水系统：公路隧道防水主要有喷射混凝土基面处理围岩注浆、铺设无纺布+防水卷材、 二衬防水混凝土
13、（含施工缝、沉降缝渗漏水薄弱环节）是拱部边墙防水三道重要 防线，加上隧道路基路面的防水要求组成隧道内部防水系统。2.4.1、喷射混凝土基面围岩注浆。对不同岩面接触带、断层破碎带、节理密集带 等地段，开挖后围岩后可自稳地段可采用围岩径向注浆（称围岩注浆）。有些围 岩有足够的自稳性，但喷锚支护完成后，由于开挖时对围岩的扰动裂隙扩张和贯 通，加上洞室面空间形成，自由面压力减少，水自然沿裂隙渗透到隧道初支面， 这就是开挖支护过出现漏水的现象。（1）、全断面注浆采用“分区隔断，集中封堵、一长一短、先浅后深”的原则。 分区隔断：根据初支后漏水情况，分区进行注浆，一段20-30米为宜，为防止互 相串浆，区与
14、区之间必须隔断，注浆区两端各打两排深5米的孔进行注浆割断， 以此形成止浆隔墙。集中封堵：注意顺序，采用由两向中间，由边墙向拱部的方法进行，将大面积散 水集中成一股或几股水，调节浆液配比及注浆压力进行封堵，水量减少为较小的 股水后，在初支面上竖向凿槽引入股水，再把0 75的半管敷设槽内，每米使用 铁卡固定，砂浆补平。一长一短、先浅后深：注浆施工中采用浅孔与深孔相结合方式。首先对浅孔进行 注浆，浅孔注浆完毕后注深孔。集中封堵区应进行深孔注浆。（2）、相关注浆参数A、先进行注浆孔的布置B、浅孔注浆：孔深1米，终止注浆压力1Mpa，注浆孔直径0 38mm，排距0.8 米，环向间距0.8-1.0米，梅花
15、形布置，水灰比0.8： 1-1： 1。C、深孔注浆：深孔3米，有效扩散半径1米，终止注浆压力1.5Mpa，注浆孔直 径0 35mm，排距1.7米，环向间距1.2-1.5米，梅花形布置。D、注浆浓度：水灰比0.8： 11.0： 1.0，注双浆液时，水玻璃为3035B e水 泥浆与水玻璃液体积比1： 0.3, 1： 0.45由试验所需时间来配制。（3）、注浆施工工艺A、钻孔及孔口措施。测量定位，用红油漆准确标示开口位置，利用多功能台架， 按标示孔位及设计角度钻孔至设计深度，安装0 40mm孔口管:浅孔口管长30cm, 深孔长50cm，安装前，先在钢管外壁绕麻丝在孔口放入锚固后，强行推入孔 中，然后
16、用水泥水玻璃胶泥密封孔口缝隙。B、制浆与注浆，浆液以水泥浆为主，水泥浆根据试验配制。水泥浆在外停留时 间不得超过70分钟。水玻璃稀释：浓水玻璃中加清水边搅拌边加水，稀释到设 计浓度30玻美度为止，再配制双液浆。C、注浆准备工作：对注浆系统进行压水检查。压水压力一般为注浆压力的1.2 倍，以检查各注浆机具的密封性和完好性，同时检查搅拌机的运行状况，避免注 浆过程中因机械故障而造成注浆中断。同时检查止浆塞的磨损程度，若发现止浆 塞不能有效密封止浆，应立即更换。D、注浆：注浆压力的控制，开泵前旋转压力调节旋钮，将压力调在要求的油压 刻度上，随注浆压力增大，油泵压力增高，当达到定值时就会自动停机，不至于 产生超压注浆的危险。注浆泵流量的控制：注浆泵流量大小由注浆泵的排量调节 控制按钮和排量记录仪方便地加以控制。单孔注浆量：单孔注浆量以注浆过程
