【文章內(nèi)容簡介】 的沖刷會(huì)在噴混凝土的背后造成空洞，而在以后的水的作用下，空洞會(huì)逐漸擴(kuò)大，造成隧道變異和二次襯砌質(zhì)量降低。二次襯砌施工前，要充分調(diào)查漏水地點(diǎn)的背后是否有空洞，必要時(shí)，應(yīng)用砂漿充填和設(shè)置導(dǎo)水系統(tǒng)、防水板等。施工后，因隧道周邊滲水的存在，在仰拱或路基下的分界處，會(huì)形成積水，此積水的侵蝕有時(shí)會(huì)形成圍巖空洞。有此種可能的情況時(shí)，要鋪設(shè)中央集水管或調(diào)查洞內(nèi)水溝的高程。 因隧道施工而采用降低水位方法時(shí)，會(huì)形成周邊地層的壓密下沉，這是造成地表下沉的重要原因。在施工前就要考慮地層的特性，作好施工計(jì)劃。特別是有地面結(jié)構(gòu)物時(shí)，要調(diào)整變更止水方法。同樣地，因地下水位的降低也會(huì)造成水資源、水文環(huán)境的很大變化，對(duì)水利用會(huì)造成很大的影響。為了保障隧道施工的順利進(jìn)行，同時(shí)盡最大力度保護(hù)維持當(dāng)?shù)卦械刭|(zhì)地貌環(huán)境，需要經(jīng)濟(jì)合理的處理地下水，最大可能的減小對(duì)隧道施工的影響。目前，處理地下水處理對(duì)策主要集中在兩方面：一，結(jié)構(gòu)物的防水，排水。二，施工中的止水和排水。兩者既有區(qū)別又有聯(lián)系。本次我們重點(diǎn)討論施工中的止水和排水。 結(jié)構(gòu)物防水隧道結(jié)構(gòu)物的防水和排水問題，在建國初期，我國修建的鐵路隧道，是以混凝土自身的防水性能和向襯砌背后注漿為主要的防水方法，只要工藝到位，就可以滿足結(jié)構(gòu)的防水要求。今天，隨著新型防水材料及防水板的出現(xiàn)，隧道的防水技術(shù)有了新的發(fā)展進(jìn)步，因此老式的防水方法逐漸被淘汰，而用防水板取代。其負(fù)面的效果就是忽略了混凝土的自身防水效果。防水的一個(gè)基本原則，就是不容許地下水進(jìn)入隧道內(nèi)，而應(yīng)該從隧道背后排出，即要在隧道的襯砌背后設(shè)置通暢的排水設(shè)施，而隧道內(nèi)部也需要設(shè)置排水溝等為洞內(nèi)的清潔水，雨水的排出。因此在隧道的排水上不存在以“堵”為主，還是以“排”為主，地下結(jié)構(gòu)在任何情況下都要滿足防水的要求。 表22不同防水等級(jí)的適用范圍 電氣化鐵路隧道，地下鐵道區(qū)間隧道，城市公路隧道，公路隧道等一般屬于二級(jí)防水要求，而地下鐵道車站則屬于對(duì)防水有嚴(yán)格要求的場所，一般定位為一級(jí)。在一般情況下，防水等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)可參考表23的規(guī)定。 表23地下工程防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 自防水技術(shù) 襯砌的自防水技術(shù)包括兩個(gè)方面：一個(gè)是采用防水混凝土；一個(gè)是處理好各種施工縫，變形縫的防水。 施工縫、變形縫的防水 防水混凝土的自身防水性能是比較好的，只要施工工藝按照要求操作，就可以獲得滿意的防水效果。但是施工縫，變形縫等防水薄弱環(huán)節(jié)如果處理不好，防水混凝土也就會(huì)失去防水作用，因此，做好施工縫，變形縫的防水是極為重要的。 （1）首先，防水混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，宜少留施工縫。當(dāng)需要留設(shè)施工縫是需要按照相關(guān)規(guī)范施工。 （2）變形縫應(yīng)滿足密封防水，適應(yīng)變形，施工方便，檢查容易等要求。 防水板、噴射防水膜 防水板是保證隧道防水功能的重要措施，但其本身也存在著很多的問題，突出的表現(xiàn)在防水板的質(zhì)量上，以及施工中的不規(guī)范操作等都嚴(yán)重的影響著防水板的防水功能。鑒于此，目前各國都在尋找新的防水方法，日，美，德等國的科學(xué)家首先提出用噴射成膜法去消除防水板的缺點(diǎn)，并付諸行動(dòng)，取得了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 隧道排水 在排水型隧道中必須做好襯砌背后的排水系統(tǒng)，使水流通暢的排出。一般的來說，隧道襯砌排水系統(tǒng)的構(gòu)造如圖21： 圖 21 襯砌背后的排水構(gòu)造（單位：mm）1初期支護(hù) 2盲溝 3主體結(jié)構(gòu) 4中心排水盲溝 5橫向排水溝 6排水明溝 7縱向排水溝8隔漿層 9引流井 10無紡布 11無砂混凝土 12管座混凝土襯砌背后的圍巖滲漏水可通過盲溝，盲管，暗溝導(dǎo)入基底襯砌背后的排水系統(tǒng)中排出。通常，涌水沿著防水板背后流下，到襯砌背后下部集中后，通過導(dǎo)水溝導(dǎo)入中央排水管，排出隧道。這些通道，即使一部分被土砂和混凝土等堵塞，就會(huì)破壞導(dǎo)水功能，對(duì)襯砌產(chǎn)生不良的影響。在襯砌背后下部設(shè)置的集水管，要用防水板包裹后充分固定并小心施工。集水管和導(dǎo)水管的結(jié)合部位易漏水，因此要采用防水板和橡膠等確保其充分的防水性。 施工中的排水和止水 施工中的排水和止水常常是與圍巖的加固聯(lián)系在一起的。實(shí)際中，排水和止水是常常不能截然分開的，因此，排水和止水相互配合的方法是我們經(jīng)常采用的方法。隧道施工中的山嶺隧道中通常采用的地下水對(duì)策列于表24。表24 山嶺隧道的地下水對(duì)策基本方法劃分方法排水重力排水排水鉆孔，排水坑道強(qiáng)制排水井點(diǎn)降水并用上述方法并用止水壓注壓氣凍結(jié)并用壓注，壓氣，止水，排水等并用 排水方法一般施工中的排水方法有利用重力的自然排出的排水鉆孔，排水坑道以及利用井點(diǎn)的強(qiáng)制排水方法。1. 排水鉆孔與排水行道 排水鉆孔一般是根據(jù)鉆孔的長度進(jìn)行分類的，表25是一個(gè)分類的標(biāo)準(zhǔn)。表25 排水鉆孔的分類類別長度工法有無巖芯施工位置采用機(jī)械A(chǔ)大于500m雙重管法無有從斷面外旋轉(zhuǎn)式，55KV級(jí)B300m左右雙重管法無有從斷面外旋轉(zhuǎn)式，3055KV級(jí)C3060m左右無巖芯方式無從掌子面中心旋轉(zhuǎn)式，30KV級(jí)D1030m左右無巖芯方式無從掌子面中心沖擊式E3m左右無巖芯方式無從掌子面中心沖擊式（1）排水鉆孔的設(shè)置場所 在洞內(nèi)進(jìn)行施工的時(shí)候，鉆孔的設(shè)置場所，在短臺(tái)階法中可考慮設(shè)計(jì)在上半段面和下半斷面。在短尺鉆孔的場合，從上半斷面施工是經(jīng)濟(jì)的。但是在施工后排水效果有問題時(shí)，如需要追加鉆孔的話，有必要從掌子面的下方位置施工。長鉆尺鉆孔的場合，為確保大型機(jī)械的操作空間，避免作業(yè)間的干擾，應(yīng)在斷面外進(jìn)行開挖。（2）鉆孔長度 鉆孔的長度應(yīng)根據(jù)開挖目的，調(diào)查要求以及搭接長度等決定。（3）鉆孔方向 對(duì)應(yīng)止水層的分布狀態(tài)，需研究最有效率的鉆孔方向，一般在短尺鉆孔的場合最好按距滯水層最短的距離設(shè)計(jì)，盡量靠近隧道。在長鉆尺的場合也是一樣的。2. 降低地下水位工法 開挖工程中，對(duì)地下水位高的場合，要排出地下水，在無水安全的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。為此要采取隔斷地下水或排水措施?？捎贸樗门懦鲇克?，以保持地下水位在開挖面一下，還可以強(qiáng)化地層，保持地層的穩(wěn)定。 一般來說降低地下水位的方法有：從地表降低地下水位的方法；從隧道內(nèi)降低地下水位的方法。 由于地表?xiàng)l件的限制，有時(shí)不能在地面設(shè)淺井點(diǎn)。這種條件下，可在隧道內(nèi)設(shè)淺井點(diǎn)，水平鉆孔或超前坑道等降低地下水位。在隧道內(nèi)部修深井點(diǎn)，應(yīng)向隧道下方或斜下方鉆深井點(diǎn)，進(jìn)行抽水。一般地，在開挖工程中多采用降水槽，井點(diǎn)降水，深井點(diǎn)降水及真空深井點(diǎn)降水等方法。 止水方法根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，一般在僅僅實(shí)施降低地下水位工法不能獲得充分的降水效果時(shí)，為保護(hù)環(huán)境不能降水時(shí)，水底隧道等涌水的供水無限時(shí)情況下，需要采取止水方法，施工中使用較多的止水方法主要有：壓注法，壓水法和凍結(jié)法等，根據(jù)圍巖性質(zhì)的不同一般采取的止水方法是不同的。不管在何種地質(zhì)環(huán)境條件下，僅僅采用止水方法單一措施是難于達(dá)到完全的止水效果的，要根據(jù)具體工程的圍巖條件，周邊的環(huán)境條件，同時(shí)采用壓注法和降低地下水位的方法，才能獲得經(jīng)濟(jì)合理的效果。壓注法 壓注法是向地層中注漿，造成固結(jié)土，降低地層的透水性，同時(shí)強(qiáng)化底層的方法，從壓注目的和壓注機(jī)理來看，可分為充填巖層裂隙的巖層壓注和固化土質(zhì)地層為目的的地層壓注。壓注止水法，目前想要達(dá)到完全止水的目的是不可能的，其目標(biāo)僅僅是在隧道周圍一定的范圍內(nèi)提高圍巖的止水性能，把透水系數(shù)提高到某一基準(zhǔn)值。 壓注的方式一般主要有：從地表面進(jìn)行壓注，從隧道洞內(nèi)壓注，利用超前導(dǎo)坑進(jìn)行壓注。 在壓注材料的選擇上，通常是根據(jù)施工目的和地質(zhì)條件選定，在初步選擇時(shí)可參考表33選擇。表26 壓注材料選擇參考表 壓注工法的選擇，在施工中要根據(jù)漿液的凝固時(shí)間，特性和壓注手段等有許多的方法，目前采用的方法大致按表27分類。表27壓注工法的種類 壓注范圍指用漿液能均勻改良土的范圍，可按圖22的例子進(jìn)行設(shè)定，但在實(shí)際的壓注中因地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性，幾乎很難采用理論的方法，因此多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。圖22 壓注范圍 壓注量的選擇，要根據(jù)壓注目的，并考慮土質(zhì)，孔隙率，漿液的種類，壓注方法等決定。壓注法的效果管理，需要綜合評(píng)價(jià)，主要方法有：根據(jù)壓注壓力推定，根據(jù)對(duì)開挖后的掌子面狀況目視推定，根據(jù)土質(zhì)實(shí)驗(yàn)推定，在有可能的條件下，應(yīng)采用土質(zhì)實(shí)驗(yàn)的方法確定。 防水問題分析和展望 進(jìn)一步提高地下工程設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)水平 以上海地鐵二個(gè)剛完成主體結(jié)構(gòu)時(shí)的車站施工為例,從其滲漏水統(tǒng)計(jì)資料得到的數(shù)據(jù)顯示,經(jīng)同一技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)部門審批,采用相同的施工組織設(shè)計(jì)、施工工藝(包括施工管理水平),即使由二個(gè)不同施工隊(duì)伍去實(shí)施,最后漏點(diǎn)頻率相近。這就充分說明,按此施工工藝(包括施工管理水平)最后的防水效果只能達(dá)到這樣水平。欲要提高防水效果必須從根本上改進(jìn)全套施工工藝(包括管理水平)。目前,上海地區(qū)采用非剛性接縫施工的地下連續(xù)墻接縫