防水技术在公路施工隧道中的应用探索

防水技术在公路施工隧道中的应用探索

付仲润

中铁隧道局集团有限公司勘察设计研究院，广东 广州 510000

摘 要：在公路施工时，做好隧道的防水工作，是整个工程的重点环节之一，一旦公路的隧道出现积水的情况，就会对公路隧道的使用年限产生极大的影响，在设计公路隧道的防水工程时，要注意联系实际的情况进行设计和施工。个别的工程还要注意设置防水带、施工缝和掩埋管道等，本文主要探索我国公路施工防水技术的现状，来进一步分析防水工程的重点。

关键词：防水技术；公路施工；隧道

伴随着我国经济的快速发展，我国的高速公路建设也在如火如荼的进行，越来越多的高速公路陆续建成，对于高速公路的建设来说，防水处理十分重要，隧道内长期渗水，会造成隧道结构的腐蚀，也会对隧道内部的衬砌和通风系统，照明与消防设备造成影响。路面的水会对影响司机的驾驶环境，司机会降低行驶速度从而导致隧道发生拥堵和一系列的安全问题。隧道的防水与抗渗是保证隧道能够长久使用的重要条件。隧道长期使用下的设备安全，防水处理以及交通安全，是评价一个隧道整体质量的重要指标。

一、公路隧道防水工程的实际状况

我国的公路建设逐渐面向高质量化与高级化，公路隧道的数量也远远多于过去，公路隧道变得普遍而多见。但是公路隧道的防水工程是一项十分复杂的施工项目，公路隧道的施工过程中必须对各种复杂的状况与突发事项做好有效的预防与处理，公路隧道的防水工作是公路施工的一项十分重要的工程，防水工作影响着整个隧道的正常使用与工作，也影响着整条隧道的质量与安全性。但是我国的地理环境地理条件相对复杂，地下水的分布不均，这给我国工具隧道的防水工作带来了很大的难度，这对公路隧道的施工人员提出了很大的要求，需要施工人员对施工区域的水文地质进行认真仔细的分析与检查，联系施工时的实际状况来设计科学的防水工程^[1]。在施工时还要做好预防工作。预防防水板等材料产生损坏。总体来说，公路隧道的防水工程是一项艰巨的任务，需要施工人员投入精力、施工单位投入足够的资金来进行施工与维护。我国目前已经制定了相对完整的施工方式与施工防水措施，但是还有一些长期遗留的问题与突发问题未得到解决，我国的公路隧道施工还是公路建设的一项薄弱的环节。

二、公路隧道施工要点分析

（一）质量保证措施

隧道内部的防水板应及时的进行检查，检查焊接的质量，检查防水板上是否有漏焊点，对于已经出现的漏洞，应进行及时的处理。在隧道路面铺设完成和在进行第二次的铺砌之前，要仔细、彻底的对防水板进行检查，确保没有任何的纰漏，防止在施工过程中产生漏洞与人为损坏。对于已经发现的漏洞要进行标记，并修复已经出现损坏的区域，在修复的过程中，要把贴片切成圆角，不能切的太小，修理的质量要基于用手不能撕掉，如果用手可以撕掉，就要进行重新的修理，在进行二次的衬里之前，还要注意加强对防水板的保护措施。

（二）防水板的保护

在排查过程中，在衬里的末端预留的防水板要做好保护措施方式石头对防水板产生损坏，对于衬砌钢筋的安装、挡板模板的安装、各种嵌入式设备与零件的安装、混凝土管道的布置和混凝土管道的浇筑，都可能会对防水板产生破坏、穿刺以及烧伤，在对防水板进行检查时，一旦发现防水板产生损坏，要及时的进行修理。

（三）公路隧道目前使用通用的防水结构

我国的公路隧道一般使用的是“新奥法”来进行设计”与制造。洞穴的防水措施采用处理的保护层与次级砌层之间铺设防水板，在防水板与初级的保护面之间铺设缓冲层的土工织物，二次衬砌的C30混凝土的抗渗等级要达到S6及以上，要确保抗渗等级能够达到S6级^[2]。

三、施工时的注意事项

在悬挂防水布时，要检查岩石的表面是否光滑平整，如果岩石表面存在锋利的边缘，要对岩石进行打磨，敲掉岩石四周锋利的边角，如果有凹陷的部分，要对凹陷部分进行填充，悬挂防水板时，要让防水板靠近岩石的表面，把锚钉钉在可见的任何地方，悬挂防水板时要留有自由移动的空间，防止防水板发生脱落。在悬挂防水板时产生的损坏部分要及时的进行修理，做好防水板的焊接，每个焊点每条焊缝都要进行检查防止出现漏洞。

四、隧道防水施工存在的问题

（一）防水层施工以及质量

防水板的种类有许多，主要的产品分别有EVA、PVC、LDPF、与PB等，厚度一般是1.2-2毫米，质量一般是0.3到0.4千克每立方米。在防水板上铺设土工布可以对防水板进行保护，能够减少防水板可能性摩擦产生的张力导致出现破裂的可能性。防水板每块宽为2.0-2.4米，沿着隧道的圆周方向进行铺设，每块防水板与进行保护的土工布的重量大约为30公斤。进行初始保护后，拱冠与拱脚之间的高度大约为9米，为了铺设防水板，要制作能够垂直移动的工作平台。在主盖上铺设防水板的方式一共有两种，一种是使用钢钉在主盖上将防水板钉入，产生的钉孔要使用防水板粘接剂进行密封，防止漏水，其次是防水板与土工布已经粘在了工厂的防水膜上，在土工织物上有绳带，绳索之间的距离大约为0.8m×1.0m。在施工中使用中防水卷，要使用冲击钻在拱壁上钻孔，把防水卷钉在孔洞中，并把防水卷的绳索系在钉子上，这种防水措施在公路隧道施工中被广泛使用，铺设防水板有着严格的要求，不能在混凝土的表面进行铺设或修复，不能使用有螺栓头的或不平整的零件。在两个固定点之间的防水板不能拧紧，防水板的粘贴要使用专门用与电热焊接或者防水板的生产厂商所制造的粘合剂，接头要进行紧密的连接，不能渗进水。并还应具有一定的拉伸强度。影响防水板铺设质量的原因许多，主要有以下几点：一、挖掘面或主要的防护苗表面不均匀，防水板背面存在着空隙。二、防水板的表层被岩石的尖角刺穿。三、防水卷超重，自身的重量导致产生裂缝。四、在构造钢拱架时，防水板被尖刺刺穿，或是在焊接时被烧坏

^[3]。

（二）复合衬砌存在着问题

公路隧道是由复合衬砌与外层结构所组成，内层使用的是二层衬里，目前通常使用现浇混凝土或是钢筋混凝土，外层是初始的柔性支撑，一般使用螺栓锚杆加上钢网与钢筋混凝土。在这两层之间铺设防水板。但由于内层与外层的防水层存在着分离，在这一部分中存在着空隙，所以整体不能承受力，外层首先承受力，在外层因为负载过重产生变形后，内层开始承受力，外层的承受能力比内层小，可能产生损坏或销毁，这是里层与外层应力状态差产生的原因。

五、隧道产生质量问题的原因

（一）地质勘查工作进行不充分

在进行公路隧道施工前，要对施工区域进行水文地质情况进行分析，如地质勘察工作没有充分进行，那么就会导致在施工过程中或施工后产生与施工设计情况不符合的状况。

（二）施工管理不完善

在公路隧道的施工过程中，经常会出现衬砌的施工管理不善，施工人员没有按照施工标准进行施工作业，对设计参数随意的更改，会对围岩以及衬砌的接触条件产生影响。

（三）施工技术不标准

例如在设计中会出现横向排水管与竖向排水管在联通时出现连接不畅的现象，这会在隧道后期投入使用中产生积水的情况。还有安装排水管时焊接点不够牢固，使防水板出现故障，没有对岩石上的尖锐部分以及钢筋的尖锐部分进行切除，导致防水板被划破，这都是在施工没有达到时技术标准所产生的问题^[4]。

六、公路隧道防水技术

（一）隧道涌水量预测

在施工前，对隧道的涌水量进行预测，能够了解对施工进度的影响，从而让施工团队做好准备，防止出现大规模的降水。公路隧道生态所研究的重点就是隧道的涌水量，预测隧道的涌水量有许多种方式，例如水利统计方法、水文地质比拟法、地下水动力法、经验公式法以及数值模拟法等，水文地质比拟法是与施工区域水文地质环境相仿的区域进行地下工程涌水量进行调查，并采取比例换算的方式对施工区域的涌水量进行调查。水理学统计法是以地下水资源的排泄、补给以及循环特点，运用统计学的计算方式来计算其中一部分的涌水文地质，进而对整个区域的涌水量进行预测^[5]。

（二）系统排水管的布设与安装

1.纵向盲管安装

纵向盲管安装是按照设计的位置，在底部铺设排水盲管，并沿着线路进行打孔，打进螺栓，还要用卡子对盲管进行固定。

2.环向安装盲管

事先在喷射混凝土上画好定位线，按照设计原则进行线位布设，但是要根据洞壁上的实际透水与渗水情况做具体调整，同时要保证尽量通过出水点，沿着线使用PE板和钢钉环向将盲管钉在混凝土的表面，每颗钢钉之间的距离要保证在30到50厘米，集中向出水点的水源方向进行钻孔，再将排水管插入，并且及时的对周围进行封堵，使地下水从盲管中排出。

（三）衬砌防水

衬砌防水是使用衬砌本身的紧实程度来进行防水处理，这种方式造价较低，施工条件也较为简单，施工的工序较为方便。我国目前主要使用防水混凝土来进行衬砌防水，常用膨胀性混凝土、混合外加剂的混凝土和普通的混凝土。但是一旦由于衬砌结构不当，导致公路隧道出现了积水与渗水，可以把变形缝设置在结构中合理的部分，保证结构缝的两端承载能力保持一致，也可以使用剪力杆来协调变形缝两端的结构^[6]。

（四）施工缝防水处理

在进行公路隧道的防水工程时，要在二次衬砌混凝土灌注后的四到十二小时之内，使用钢丝或者是高压水枪对接缝处的混凝土进行冲刷，直到表面能够露出沙子，在灌注混凝土之前，一定要对接缝处进行清理，使其保持洁净与湿润，通常使用的混凝土灌注方式为：先进行两次水泥浆的涂刷，之后在铺设10mm的水泥浆，在半小时后灌注混凝土。

结束语

公路隧道的防水工程是公路隧道的工程的重要部分，也是该工程的薄弱部分，防水工程影响着整条隧道的质量与行车安全，也对隧道的使用年限产生一定影响，当前的公路隧道防水工程是施工队结合实际情况对隧道进行防水处理，在施工之前，工作人员要对施工区域的地下水资源进行勘察，建设较为完善的隧道防水工程，确保公路隧道防水系统能够正常运作，使隧道能够长久使用，车辆能够安全通行。

参考文献

[1]张伟. 防水技术在公路隧道工程施工中的应用研究[J]. 四川建材,2019,45(07):119-120.

[2]辜培,朱乾. 防水技术在公路隧道工程施工中的应用[J]. 中华建设,2019,(01):174-175.

[3]邓果禅,肖鹏. 径向注浆技术在某高速公路隧道养护防水施工中的应用浅析[J]. 科技资讯,2018,16(29):41-42.

[4]雷鸣,万芳芳. 探究防水技术在公路隧道工程施工中的应用[J]. 华东公路,2016,(03):41-42.

[5]尚长虹. 防水技术在公路隧道工程施工中的应用[J]. 施工技术,2015,44(S2):400-403.

[6]刘萍. 帷幕注浆技术在高速公路隧道防水施工中的应用[J]. 江西建材,2014,(03):179+184.