【導(dǎo)讀】新月異，全國(guó)性高等級(jí)公路路網(wǎng)格局正在形成。由于高等級(jí)公路的線形技術(shù)指標(biāo)較高、投資。隧道比修建橋梁更為適當(dāng)。因此，在高等級(jí)公路迅速發(fā)展的帶動(dòng)下，作為公路重要組成部分。的公路隧道也迎來了規(guī)模空前的建設(shè)熱潮。許多路段由于采用了隧道方案，改善了路線指。標(biāo)，縮短了路程和行車時(shí)間，提高了運(yùn)營(yíng)效益。例如：成渝高速公路重慶段總長(zhǎng)104km，較原。著，且隧道建成后高速公路線形順暢，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。310國(guó)道寶雞至牛背段，設(shè)計(jì)為二級(jí)汽車專用公路，全長(zhǎng)40km其中隧道累計(jì)長(zhǎng)度5km多，占路線比例較大。公路隧道，如深圳的梧桐山隧道長(zhǎng)2km，首次在我國(guó)采用全橫向通風(fēng)。地被人們所認(rèn)識(shí)和重視。一湖霧嶺隧道，西安一安康公路上的秦嶺隧道長(zhǎng)度超過了9km。都不同程度地出現(xiàn)了質(zhì)量問題，有的甚至出現(xiàn)了嚴(yán)重的質(zhì)量事故，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。在路面形成冰湖，常常會(huì)誘發(fā)交通事故。2020年6月，某高速公路因?yàn)樗淼绹?yán)重漏水，發(fā)生險(xiǎn)情而關(guān)。閉，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

　　

【正文】 離隧道。 (三 )路塹邊溝 路塹兩側(cè)邊溝，將路塹水流引走，不宜引入隧道。路線在兩個(gè)洞 12I，邊坡水流都應(yīng)向外 流。所以有的排水溝與路線正好相反坡度。特殊情況，路塹水可經(jīng)隧道流出，但必須檢驗(yàn)洞 內(nèi)水溝斷面，不夠的應(yīng)予擴(kuò)大。 以上三種水溝，均必須全部鋪砌。 21 0 三、洞內(nèi)排水設(shè)計(jì) 洞內(nèi)排水設(shè)計(jì)，一般包括洞內(nèi)排水溝、襯砌背后的排水設(shè)施 (環(huán)向排水管、縱向排水管、 橫向盲管等 )設(shè)計(jì)。 (一 )洞內(nèi)排水溝 為了消除洞內(nèi)水窖，除短隧道且常年干燥時(shí)，可不設(shè)排水溝，而采用單側(cè)明溝外，隧道內(nèi) 一般均應(yīng)設(shè)置排水溝，其具體設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求： (1)為了利于流水通暢，排水溝應(yīng)與路線坡度一致，并不小于 3‰； (2)有利于路面水匯入，便于襯砌背后的水通過橫向盲管排人； (3)水溝斷面應(yīng)根據(jù)水量大小選定，要有足夠的過水能力，且便于清理和檢查； (4)為了排水方便，盡管高速公路隧道均為單向橫坡定向通行，但仍宜設(shè)置雙側(cè)排水溝， 不宜設(shè)置單側(cè)排水溝； (5)中央排水溝 (管 )由于位于路面 下部中央，要根據(jù)具體情況，謹(jǐn)慎采用，其在檢修方面 存在一定困難； (6)排水溝的鋪砌，對(duì)于設(shè)有仰拱的隧道，排水溝必須為現(xiàn)澆水泥混凝土，若排水溝為基 巖，則必須用水泥砂漿抹面。 (二 )隧道襯砌背后的排水設(shè)施 ， 1．一般公路隧道 (1)盲溝 ’ 、 盲溝是修建在襯砌背后的一種排水設(shè)施，沿出水點(diǎn)開溝，溝中用于砌片石、卵石等回填 作為導(dǎo)水層，使地下水在襯砌背后能集中到溝內(nèi)排水洞內(nèi)水溝。 盲溝適用于Ⅲ類及Ⅲ類以上的圍巖，地下水發(fā)育地段。盲溝設(shè)置的具體 位置，宜選在節(jié) 理、裂隙發(fā)育、滲漏水較多的地方。盲溝之間的相隔距離，可根據(jù)地下水多少確定，一般為 4 一 lOOm。盲溝的斷面尺寸，應(yīng)按照地下水量及洞身超挖情況決定，一般厚度不小于 20cm，寬 度為 10～ lOOcm，內(nèi)填干砌片石或卵石。如設(shè)置盲溝處超挖小于 20cm 時(shí)，應(yīng)補(bǔ)挖，以滿足斷 面尺寸。 為保證盲溝排水效果，可根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，在盲溝處向周圍地層鉆孔，將 附近圍巖中地下水引向盲溝。 隧道僅拱部地下水較多時(shí)，可只做拱部盲溝，用引水槽或水管徑邊墻泄水孔排至洞內(nèi)水 溝。如僅邊墻部分有水 時(shí)，可另做豎向盲溝，豎向盲溝亦可根據(jù)具體出水情況設(shè)為單側(cè)或雙 側(cè)。 當(dāng)圍巖顆粒易流失時(shí)，應(yīng)在可能流失處或在邊墻泄水孔處做細(xì)顆粒級(jí)配反濾層，保持圍 巖穩(wěn)定。并在邊墻泄水孔出水處及洞內(nèi)水溝適當(dāng)位置設(shè)沉淀井，便于檢查水溝淤積。 盲溝宜在未襯砌前修好。灌注襯砌時(shí)，應(yīng)有防水措施，以防漏水造成砂漿流失，堵塞盲 21 1 溝，當(dāng)?shù)叵滤星治g性時(shí)，可在襯砌與盲溝間設(shè)置防水層。 (2)鉆孔排水 鉆孔排水系利用鉆孔在隧道上方形成滲水幕，攔截地下水，并將其引入隧道內(nèi)的水溝 排 出。此法適用于Ⅲ～Ⅳ類圍巖，鉆孔長(zhǎng)度、角度、位置應(yīng)根據(jù)地下水及圍巖的具體情況確定。 其拱部鉆孔宜向隧道中線傾斜，以利截、排水溝頂部位地下水。 鉆孔可用 YQ 一 80、 YQ 一 100 潛孑 L鑿巖機(jī)或其它大口徑鑿巖機(jī)進(jìn)行。 ’ 2．高等級(jí)公路隧道 (1)環(huán)向排水管 隧道開挖后，每隔一定距離沿洞周圍環(huán)向鋪設(shè)彈簧排水管，其直徑 5～ lOcm，具有一定 的柔性，可順壁面隨彎就彎，由于這種排水管具有一定的剛度，無論管子怎樣變形，管徑基本 保持不變。彈簧排水管外面用玻璃纖維 布包裹，具有濾水防堵功能，彈簧排水管下端與縱向 排水盲管相連。 襯砌背后的地下水，通過環(huán)向排水管排向縱向排水盲管，因此環(huán)向排水管的質(zhì)量直接影 響隧道排水系統(tǒng)的質(zhì)量和壽命。 (2)縱向排水盲管 縱向排水盲管的作用，一是將環(huán)向排水管下流之水經(jīng)其排至橫向盲管； 是將防水卷材 ．阻擋之水經(jīng)縱向盲管上部透水孔向管內(nèi)流導(dǎo)；三是將匯集的地下水排向橫向盲管。 縱向排水盲管有軟管和硬管之分。軟管與彈簧排水管構(gòu)造相同，管徑通常為 10cm 左 右，硬管即為建筑工程中常用的 PVC 排水管。 為了使該管既具有排水功能，又具有透水作 用，使用中常在 PVC 管的上半部鉆有大量的／ I,~L。為了充分利用縱向排水盲管，縱向盲管 鋪設(shè)時(shí)還帶有一定的泄水坡度?？v向盲管每隔 10～ 20m 留有一出水口，連通橫向盲管。 縱向排水盲管上部與環(huán)向排水管相連，下部與橫向盲管相通，是整個(gè)隧道排水系統(tǒng)中的 一個(gè)中間環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用。在分離式隧道中，通常布置在邊墻下部，排水效果較 好。而在連體隧道中，由于中隔墻先行施工，有的設(shè)計(jì)將縱向排水盲管位置確定在中隔墻與 拱圈接合部位，難以保證其縱向坡度 ，常常影響其排水效果，且橫向盲管在中隔墻位置變?yōu)? 豎向盲管，排水效果很差。晉焦高速公路晉城段某隧道剛建成，尚未通車就發(fā)生嚴(yán)重漏水。 對(duì)于連體隧道，為了有利排水，最好在中隔墻設(shè)計(jì)中，考慮復(fù)合式襯砌，而計(jì)算則不考慮二次 襯砌參與中隔墻受力。防排水設(shè)施仍沿二次襯砌外側(cè)鋪設(shè)，縱向排水盲管設(shè)在中隔墻下部 與橫向盲管相連。 (3)橫向盲管 橫向盲管位于襯砌基礎(chǔ)和路面的下部，布設(shè)方向與隧道軸線垂直，是連接縱向排水盲管 與中央排水管或排水溝的水力通道。橫向盲管通常也為硬質(zhì)塑料管，其出水口 若與排水溝 相連，應(yīng)比排水溝溝底高出 5～ lOcm。 212 (4)中央排水管 中央排水管位于路面下部中央，通常由預(yù)制混凝土管段構(gòu)成。其作用主要有：一是集中 排放由上游管路流來的地下水；二是通過其上部的眾多小孔 (咖 12 左右 )疏排路面下的各種 積水。 中央排水管段應(yīng)規(guī)整，且管壁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。由于中央排水管存在檢查維修困難 的缺點(diǎn)，在可以采取邊溝排水的情況下，宜優(yōu)先選用排水邊溝排水。 (三 )泄水洞 1．適用條件 當(dāng)圍巖中地下水特別發(fā)達(dá)，有暗 河、泉眼，或涌水地段較長(zhǎng)，且水壓較高，采取其它防排 水措施難以收到良好效果時(shí)，可采用與隧道平行或近似于平行的泄水洞，攔截排走地下水， 降低地下水位，疏干地層。 泄水洞宜用于不易減化、不易溶解和滲透系數(shù)大于每晝夜 lOm 的地層中。 2．設(shè)計(jì)的一般規(guī)定 (1)泄水洞的平面和立面位置，應(yīng)根據(jù)隧道附近地下水來源、流向、流量以及地質(zhì)、地形 條件確定。一般攔截地下水流的泄水洞，宜設(shè)在地下水流的上游并垂直于水流方向，’盡可能 地截?cái)嗔飨蛩淼赖乃?。用以疏干地層的泄水洞，其底面?biāo)高適當(dāng)?shù)陀谒淼琅潘疁系臏?底，以 起到疏干作用為度。 (2)泄水洞一般應(yīng)修建在穩(wěn)定的巖層內(nèi)。泄水洞與隧道的間距應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和地下 水位及降低水位的程度決定，不得因修建泄水洞而影響隧道的穩(wěn)定。 (3)當(dāng)隧道僅局部地段地下水特別發(fā)達(dá)，可僅在地下水發(fā)達(dá)段設(shè)置泄水洞。泄水洞可用 橫洞或橫向水溝與隧道內(nèi)排水溝連通。 (4)隧道圍巖有幾層含水層時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件及地下水危害程度，泄水洞可設(shè)在最 低一層，或設(shè)在對(duì)隧道影響最大的含水層，并用滲井、鉆孔等與泄水洞連通以排除上面各層 地下水。 (5)泄水洞斷面尺寸應(yīng)根 據(jù)滲入泄水洞的地下水流量確定，為便于檢查維修和施工，不 宜小于 1 2m2。泄水洞一般宜做襯砌不宜采用填塞透水材料代替襯砌，同時(shí)，襯砌上應(yīng)有 足夠的泄水孔，以便引入地下水。 (6)泄水洞的縱向坡度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況決定，一般應(yīng)不小于 3‰，泄水洞一般應(yīng)設(shè)置洞 門及出口溝渠。 泄水洞排引地下水方法，不利于水資源保護(hù)和生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，在采取適當(dāng)?shù)姆蓝滤胧? 可以解施工問題時(shí)，盡量不采用。 四、防水措施 截、排地表水和地下水對(duì)減少隧道內(nèi)滲漏能起很大作用，但不能完全防止水滲入隧道， 2 1 3 故必須同時(shí)采取堵的措施，相互結(jié)合進(jìn)行，采取完善的防水措施，確保隧道不滲漏。 (一 )壓漿封閉 壓漿就是將制成的漿液壓入隧道襯砌背后，使?jié){液填充地層與襯砌中間及地層內(nèi)的空 隙，凝結(jié)、硬化后起到堵塞地下水通路的防水作用和相應(yīng)對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)起到加固作用。 根據(jù)水文地質(zhì)條件及不同的防水要求、施工方法，結(jié)合材料特性、成本及料源等因素確 定壓漿材料。常用的材料有：水泥漿液、水泥一水玻璃漿液及高分子漿液等。 ’ 壓漿適用于基巖有裂隙條件下的地面注漿、工 作面注漿、襯砌背后注漿堵水及對(duì)巖溶、 斷層、破碎帶內(nèi)動(dòng)水注漿和突然漏水事故的處理，適用滲漏隧道的加固堵漏。不宜單獨(dú)用新 建隧道防水。 (二 )外貼式防水層 外貼式防水層是在襯砌背后鋪貼的一種防水設(shè)施。由于襯砌與地層之間的空隙一般比 較狹窄，鋪貼困難、質(zhì)量也不易保證，且熱鋪時(shí)容易中毒，因此多用于明洞。其鋪設(shè)材料有瀝 青油氈、瀝青麻布、玻璃布油氈等，韌性好，能適應(yīng)結(jié)構(gòu)微小的變形，并且有良好的抗蝕能力， 防水效果顯著。一般常用瀝青油氈，也可用瀝青麻布。 這種措施目前僅適用 于一般地方公路隧道，不適于高速公路隧道。 (三 )內(nèi)貼式防水層 內(nèi)貼式防水層是在襯砌內(nèi)表面做的防水層。有以下幾種： 1．瀝青油氈內(nèi)貼式防水層 施工簡(jiǎn)單，但防水性能較差，需做鋼筋混凝土襯套，往往受到隧道建筑限界的限制。 2．噴漿防水層 噴漿防水層是在壓縮空氣的高壓作用下，使水泥和砂漿在高速噴射下，通過水泥槍噴咀 處與水混合，噴射在已鑿毛的襯砌內(nèi)表面上，形成粘貼性較強(qiáng)的堅(jiān)固砂漿層，其密實(shí)性較好， 抗?jié)B性能也較好，但不能承受任何拉力，因此不適用于有強(qiáng)烈振動(dòng)或可 能由凍害而引起襯砌 開裂的隧道。 3．涂抹防水層 涂抹防水層是將防水漿液涂抹在襯砌表面的一種防水層?？捎迷谝r砌內(nèi)表面，也可用 在襯砌外表面。該防水層主要是依靠水泥砂漿本身的密實(shí)性或外摻防水劑增加水泥砂漿的 密實(shí)性，涂抹在混凝土結(jié)構(gòu)物的表面，以達(dá)到防水抗?jié)B的目的，屬剛性防水層，其缺點(diǎn)與噴漿 防水層相同，不能承受任何拉力，不適用于襯砌可能產(chǎn)生裂縫的地方，其次對(duì)施工工藝要求 高，大面積施工不易保證質(zhì)量，且費(fèi)工。一般多用于隧道滲漏整治，在新建隧道中一般不宜 使用。 (四 )防水板土工布防水層 ． 防水板土工布防水層就是將不透水表面光滑的高分子防水卷材和土工布，鋪設(shè)于隧道 初期噴射混凝土與二次襯砌模注混凝土之間。它不僅起防水作用，而且對(duì)初期噴射混凝土 214 及二次襯砌模注混凝土來說，起到隔離與潤(rùn)滑作用，使初期支護(hù)噴射混凝土對(duì)二次襯砌混凝 土的約束應(yīng)力減少，從而避免模注混凝土產(chǎn)生裂縫，提高了二次襯砌混凝土的防水抗?jié)B能 力。 復(fù)合式襯砌防水新技術(shù)是近些年我國(guó)高速公路隧道建設(shè)廣泛采用的。也是我國(guó)高速公 路隧道建設(shè)的一次突破性進(jìn)展。在隧道開挖后及時(shí) 安裝鋼構(gòu)架、鋼格柵和掛網(wǎng)錨噴，作為初 期支護(hù) (或稱一次襯砌 )；經(jīng)監(jiān)控量測(cè)或觀察，確認(rèn)圍巖初期支護(hù)基本穩(wěn)定后，再鋪設(shè)防水層， 最后進(jìn)行二次模注混凝土澆注。 (五 )防水混凝土襯砌 (1)襯砌采用混凝土整體灌筑，并盡可能做到不間歇施工和加強(qiáng)搗固工作； (2)隧道內(nèi)超挖盡量減少，超挖部分采用襯砌用強(qiáng)度混凝土回填； (3)混凝土選擇具有最佳級(jí)配的集料配合比，并使其快硬和早強(qiáng)； (4)襯砌采用防水混凝土； (5)地下水有侵蝕性時(shí)，采用抗侵蝕性的特種水泥或摻抗侵蝕性的附加劑 ； (6)必要時(shí)壓注水泥漿液或化學(xué)漿液。 (六 )襯砌的各種縫隙防水 隧道圍巖中的地下水無孔不入，必須綜合治理，多層設(shè)防。襯砌施工縫、沉降縫及伸縮 縫是隧道防水的薄弱環(huán)節(jié)，若處理不當(dāng)，則是滲漏水的主要通道。 1．施工縫 一般要求，在灌注第二段混凝土前用鋼絲刷將第一段刷毛或在第一段澆完后 12h 內(nèi)，用 高壓水將混凝土表面沖洗干凈。再澆灌時(shí)，應(yīng)先刷水泥漿兩遍，再鋪設(shè) 1cm 厚砂漿，過半小 時(shí)以后即可繼續(xù)澆第二段混凝土。 2．沉降縫 沉降縫 (變形縫 )是為了防止不均 勻沉陷引起襯砌開裂而設(shè)置的，因此在地質(zhì)條件有顯 著變化處，明洞與隧道襯砌連接處均設(shè)置沉降縫。沉降縫的防水，主要有瀝青木板、瀝青麻 筋、瀝青、橡膠帶及塑料等類型。常用的是瀝青木板。 3．伸縮縫 ， 溫暖和寒冷地區(qū)，一般可以不設(shè)伸縮縫；嚴(yán)寒地區(qū)，隧道內(nèi)設(shè)置的伸縮縫必須具有良好 的不透水、不開裂的作用，且要保證溫度變化時(shí)襯砌伸縮變形的適應(yīng)性，常用的有鍍鋅鐵皮、 塑料或橡膠止水帶和豎向盲溝三種。 高速公路隧道建設(shè)對(duì)防水要求非常高，故在襯砌各種縫隙的防水設(shè)計(jì)時(shí)，一般都采用塑 料止水帶或橡 膠止水帶進(jìn)行防水。 第四節(jié)施工防排水措施