隧道防排水设计及施工要点(上)[摘要]本文结合北隈子隧道防排水施工实例，介绍了高速公路隧道防排水设计要点及实际施工过程中的一些具体作法。

[关键词]防水工程、排水工程、防水板、抗渗混凝土、台车、坍落度公路隧道工程的防排水工程对正常运营和安全起着举足轻重的作用，高速公路隧道的防排水设施对保证隧道内基本干燥、确保结构和设备的正常使用和行车安全尤为重要。

现将丹本高速公路北隈子隧道防排水设计及施工做以总结。

1．工程概况丹本高速公路北隈子隧道位于辽宁省凤城市通远堡镇，地处辽东山地。

属低山丘陵区，山势陡峻，地表植被发育。

年平均气温5.5-9.2℃，7月份平均气温22-23℃，极端最高气温36℃，1月份平均气温零下16-9.4℃，极端最低气温零下32℃，年降水量865~1203mm。

地下水主要接受天气降水补给。

主要地质为下元古界辽河群盖县组三段千枚岩，洞身设计位置均在地下水位以下。

在隧道开挖过程中，断裂带、节理裂隙发育带会有滴水或渗水现象，局部有小股涌水。

北隈子隧道分左、右线：左线长为950米，右线为1024.5米，设计为双线四车道。

2．隧道防排水设计要点隧道永久性防排水应采取以排为主，截、堵、排相结合的综合治理措施。

高速公路隧道对防排水的要求更为严格，丹本高速公路北隈子隧道永久性防排水工程设计包括防水工程（衬砌柔性防水工程及衬砌漏水防止工程），排水工程（衬砌背面排水工程，路缘排水工程以及洞顶截水工程）。

（1）衬砌柔性防水工程就是在二次衬砌与喷射砼之间设置LDPE背贴式复合土工防水板作为柔性防水设施。

衬砌漏水防水工程就是通过添加防渗防裂膨胀剂BR-3把衬砌结构自身做成防水砼结构（抗渗标号不低于S6）。

并在沉降缝和施工缝采用BW4（300×8×φ22）止水带防水。

（2）衬砌背面排水工程就是在喷射砼与LDPE防水板之间环向设置φ5第三代软式透水管，使水能从环向管排到衬砌墙脚处，在墙脚处有纵向φ10第三代软式透水管，再用引水管将纵向管里的水引到隧道中心排水沟内。

路缘排水工程就是在隧道路面较低侧设有排水边沟，将隧道内清洗、消防污水及渗水收集到边沟并排到隧道中心保暖沟。

洞顶截水工程就是在隧道口适当位置设置截水沟或挡水坝，使大气降水或地表溪流不流入隧道。

3．隧道防排水施工要点为了能做好北隈子隧道的防排水工程，我们根据以排为主，截、堵、排相结合综合治理的措施，以及水工施工防排水施工的经验，给水以顺畅的通道再在施工中以截、堵、引等措施，把分散的地表水和地下水截流汇排。

使水顺利通过设置的排水设施而不渗漏、漫流。

具体做法就是在设计的基础上认真仔细，作好三层防排水防护，并通过认真落实“三检”制度，消除质量隐患。

3.1 初期支护时通过“引、截、排”相结合作好的第一道防排水防线。

根据开挖时围岩的实际涌水情况，详细作好记录，并作相应的引、排措施。

当涌水较集中时，喷锚前先用开缝磨擦锚杆进行导水，当涌水面积较大时，喷锚前设置树技状软式透水管排水，当涌水严重时设置汇水孔，边排水边喷射。

喷锚完成后，使开挖岩石面与喷射砼之间形成排水用的汇水孔，使围岩涌水、渗漏水通过设置的汇水孔等排水装置流向墙脚纵向软式透水管，再由引水管排到隧道中心排水沟内。

初期支护通过引水导管的引导及喷射砼的堵截作用形成永久性地下水排水设施。

经过这样的处理，使围岩的大部分地下水通过排水设施排出洞外，喷砼后砼面的渗水现象很少，真正起到了防水的作用。

3.2 通过衬砌柔性防水和背面排水工程的设置，形成防排水第二道防线。

3.2.1 背面排水管安装二次衬砌前，先对初期支护喷锚砼面进行检查，烧掉喷锚砼表面的锚杆和钢筋网断头，并对凹凸不平的部位进行修凿、喷补，使混凝土表面平顺，符合铺挂柔性防水板的要求。

然后按设计要求在拱部和边墙环向挂设φ50mm软式透水管。

喷砼表面有渗漏水时，根据渗漏水的多少采用透水管引导，或再增加环向软式排水管，并有塑料锚固螺栓绑牢。

3.2.2 隧道柔性防水板的安装LDPE软式防水板铺设前，应先检查塑料防水板的质量，检查背面排水管安装是否符合设计要求。

安装LDPE 防水板时，应先根据防水板的尺寸，布置好塑料锚固螺栓的位置，用电钻钻孔安装塑料锚固螺栓，用螺钉和垫圈环向整体铺挂塑料防水板，用专用塑料焊接机及时焊接，保证搭接宽度和焊缝宽度，根据喷砼面的平顺程度在每两个加固点都留有一定的富余量，衬砌时才能使防水板与喷射砼面密贴。

铺设塑料防水板施工工艺如图：塑料板质量检查洞外准备洞内准备1．工作台车就位2．接通电线路3．检查背面排水管安装质量4．拱顶划隧道中线，第一次应环划，隧道垂直线准备工作固定塑料板钻孔→清孔→放膨胀管→垫圈→放无纺布→螺钉地塑料胀管上紧焊接塑料板搭接缝焊缝补强质量检查移动工作台车结束焊缝检查2004-7-16 20:11:33songhk2000等级：高级工程师 文章：70 积分：131 门派：桥梁 注册：2004-1-12第 2 楼 隧道防排水设计及施工要点(下)（1）准备工作：检查喷射砼及背后排水管，检查防水板质量。

（2）塑料防水板铺设步骤与固定铺设与锚固是同时交叉进行的，先用电钻在喷射砼上钻孔，孔深视螺栓长度而定。

清除孔内灰碴后，于孔内埋设φ8mm 的塑料膨胀螺栓，再用φ4螺钉或圆钉，配上垫圈，穿过塑料防水板后的无纺布将其拧钉入膨胀螺栓孔中，使塑料板固定于砼壁上。

铺设塑料防水板，应从洞外向洞内，自上而下进行。

洞身的防水板均搭接在各种洞室防水板上面，并在正洞与洞室边缘处增加固定点，固定点间距0.5m ，搭接宽10cm ，焊缝宽为2-3cm 。

塑料防水板等长卷成左右两卷，借助施工台车把防水板吊起，然后从隧道中线开始向左右两边自上而上依次铺设。

并根据砼尺寸，在两固定点间预留适量尺寸，使防水板能与喷砼面密贴。

特殊情况下的处理办法：1）在浇灌混凝土过程中若发现塑料防水板铺设绷得过紧，为避免破裂，可根据范围大小，将该处塑料防水板破开，另裁一块塑料防水板插进破口内使其紧贴岩壁，然后再将新旧两块塑料板焊成整体；2）在大面积漏水或有股水的地段必须先用油布、薄膜、塑料布等材料，将水引离施工工作面，待塑料板铺设到适当位置时，再行拆除，引水顺塑料板后流下。

（3）焊接工艺1）焊接温度应控制在200~270℃为宜，并保持适当的速度即控制在0.1~0.15m/min范围内。

太快焊缝不牢固，太慢焊缝易焊穿、烤焦；2）搭接尺寸：搭接尺寸为10cm；3）焊缝宽度：焊缝宽度一般为2.5cm；4）焊接作业：在铺设塑料板时，固定工序必须和焊接工序紧密配合。

铺挂固定应超前于焊接工作。

①采用焊接双焊缝焊接开始前，应用小块塑料片上试温。

②焊缝若有漏焊、假焊应予补焊；若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点，必须用塑料片焊接覆盖。

③焊接接头应平整，不得有气泡折皱及空隙。

（4）防水板保管与施工注意事项：1）塑料板应存放在室内，库房应整洁、干燥、无火源、自然通风要好，并应远离高温热源及油脂等污物，存放时应立放不得倒放、堆码。

2）任何材料、工具、在铺设时应尽量远离已铺好的地段堆放。

3）绑扎钢筋和安装模板及台车时，应防止碰撞和刮破塑料板；挡头板的支撑物在接触到塑料防水板处必须加设橡皮垫层。

4）浇筑混凝土时，应防止碰击塑料板，二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不小于5cm ，以防止破损塑料防水板，浇筑时应有专人观察，发现损伤应立即修补。

5）安装孔位要严格控制方向和排列距离，避免安装时搭接困难。

（5）防水板施工质量检查：1）目测检验：用手将已固定好的塑料板上托或挤压，检查其与喷射砼面的密贴程度及预留量，检查塑料板有无烤焦、焊穿、假焊和漏焊，焊缝宽度是否符合设计，焊缝表面是否平整光滑，有无波形断面。

2）用专用工具压缩空气检查焊缝有无漏气现象。

（6）铺设塑料板的机具设备1）工作台车；2）塑料焊接机；3）冲击电钻。

3.3 通过浇筑抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第三道防线。

防水衬砌时在拌制的混凝土中添加防渗防裂的BR-3膨胀剂，增加混凝土的抗渗能力，衬砌模板使用简易衬砌台车，运输采用混凝土输送车，浇筑采用混凝土输送泵作业，混凝土搅拌站配置3台0.375m3强制式搅拌机。

3.3.1 防水衬砌灌注方法：1）每组衬砌的灌筑工作应从离开混凝土泵的最远处开始，这样有利于连续作业。

2）为了使混凝土输送管路安设后不再移动，靠近灌筑工作面的输送管接有两节软管，并在作业窗口设有漏斗。

3）灌注时左、右侧应分层平衡施工，每灌一层，应用振捣器捣固密实。

4）为了便于拱圈封顶密实，我们在台车顶部预留了5个作业窗口，在每个作业窗口上焊有封顶时压进混凝土的管道。

封顶时把作业窗上压进混凝土管口与混凝土输送管连接，用输送泵直接给压把混凝土压入拱圈顶，当输送泵的工作压升到正常工作压的2倍甚至更高时，停止加压，关上作业窗口混凝土管的封闭开关。

然后再把混凝土输送管接到下一个窗口，直至全部作业窗口都压砼完毕。

3.3.2 施工要点及注意事项1）混凝土拌合时要严格计量，确保BR-3型防水剂掺量和设计的坍落度。

2）混凝土衬砌用输送泵作业。

因此，粗骨料最大料径为30mm且保持最佳级配，水灰比为0.51，坍落度控制在7-10cm。

3）防水混凝土施工，每组尽可能一次灌筑完成，并防止施工过程中产生离析和坍落度损失。

4）灌注混凝土的入模自落高度超过1.5m时都设有串筒将混凝土送入。

5）施工中预留的施工缝要留有凹槽和安装止水带，为了使接缝紧密结合，灌筑前均将接缝表面凿毛，清理浮粘和杂质，用水冲洗干净，并保持湿润，再铺上厚20-55mm厚的同配比水泥砂浆。

6）防水混凝土必须振捣密实，插入式振捣器插入间距不超过其有效半轻的1.5倍，避免欠振、漏振和过振现象，施工缝和预埋件部位尤需注意振捣密实，要防止振捣器触及模板、止水带及预埋件。

3.4 作好排水设施，确保排水畅通按设计要求埋设横向排水管，安装好中心保暖沟、边沟，保证设计顺坡和接缝密实。

施工要点：1）中心保暖沟、边沟等预制件安装时，预制件接头处要用沥青麻絮填塞密实，外面用满涂热沥青的油毛毡围裹两道，以防渗漏水，并确保设计坡度以便流水顺畅。

2）埋设的离心花管上半面布有梅花形孔眼，在盖好无纺布后用炉渣填满压实。

3）中心排水管出口要按设计要求做好保暖措施。

4．心得和体会根据施工经验要做好隧道防排水，必须从隧道施工过程的每一道工序做起，超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响，施工中的一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。

因此，每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果，才能使隧道防排水工程质量有保证。