黃土隧道防排水施工質量控制研究

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［摘要］隧道施工免不了要受到地下水因素的影響，尤其是甘肅隴東地區黃土地區的隧道施工，黃土一旦接觸到地下水就容易軟化及濕陷性，從而導致結構破壞和滲水問題，給施工和后期運營帶來困難，所以，防排水施工質量是影響黃土隧道質量的關鍵因素。本文將結合具體案例，分析案例中隧道施工滲漏水問題發生原因，并對黃土隧道防排水施工質量控制措施進行探討。

［關鍵詞］黃土隧道；防排水；質量控制

1工程概況

甘肅省甜水堡（寧甘界）經慶城至永和（甘陜界）高速公路北接寧夏規劃的銀川至換線（甜水堡，寧甘界）高速公路，南與陜西咸旬高速公路延伸段銜接，形成北通銀川，南接西安的省際間快速聯絡通道。是銀川至百色國家高速公路（G69）的重要組成路段。TYSY4標榆林隧道左線起止里程ZK279+565～ZK281+465，長度1900m；右線起止里程YK279+505～ZK281+490，長度1985m。隧道位于黃土塬地貌單元，隧道洞口出露地層為第四系中更新統離石黃土，上覆地層為上更新統馬蘭黃土，屬自重Ⅱ級（中等）濕陷性黃土，穿越的地層主要為（Q2eol）老黃土夾多層古土壤。

2滲漏水原因

2.1自然原因。榆林子隧道穿過黃土層，主要是（Q2eol）老黃土夾多層古土壤，黃土層理不連續，垂直節理發育，多裂隙，多管狀孔隙，自穩能力差，極易透水。隧址區地下水豐富，而且地下水位線高于隧道設計拱頂線。2.2人為因素。除了自然因素影響外，還有很多人為因素也會導致黃土隧道施工過程中發生滲漏水問題。人為因素影響主要分為以下三個方面：首先是施工單位沒有掌握隧道區域狀況，沒有對防排水施工給予高度重視。施工單位在設計隧道施工圖紙時，沒有深刻認識到隧道周圍的地下水狀況，從而忽視了針對該現象采取相應的優化結構的措施，最終導致地下水在施工現場及附近聚集，破壞了圍巖結構穩定性。同時，沒有對關鍵地區的土體含水量差異所引發的問題進行描述分析，最終導致開挖施工中出現涌泥、涌水的現象，處理占用了施工時間。除此之外，施工單位沒有加強對防排水施工的重視，進行隧道施工設計時雖然針對拱墻處采取了比較嚴密的防排水措施，但是忽視了地下水的上浮壓力，沒有采取相應的處理措施，最后導致仰拱隆起、二襯拉裂等后果。其次沒有根據防排水的要求選擇襯砌類型、設計隧道結構。進行黃土隧道設計時，以起拱線為基準，上面的部分選用同心圓，以下的部分選用直墻，仰拱內鋼拱架沒有成環，也沒有使用閉合環，這就導致了初期支護易出現開裂問題。最后，沒有嚴格按照施工工藝要求進行施工。

3防排水施工質量控制措施

3.1洞外排水施工。開展洞外排水施工是提高防排水施工質量的重要措施。洞外排水施工主要包括兩部分：其一是處理隧址區地表。其二是洞口排水系統施工。隧道區域地表上的積水是首先要處理的部分，施工現場的地面上免不了會存在一些凹坑和鉆探孔，要防止這些區域出現積水，可以用不透水的材料或者黏土對其進行填充堵塞處理，并且分層夯實。而黃土地區的地表相比普通地區更容易出現不規則落水洞，施工單位很難對其深淺和水流情況進行探測調查，同時落水洞還很容易形成水囊，如果不對其進行提前處理，就會增加圍巖含水量，形成塌方等問題。3.2襯砌排水施工。進行襯砌排水施工時主要會用到排水半管和縱橫向排水管行，對于這些相關設施應該提前設置。排水半管主要設置在進行噴射混凝土施工時，其表面出現的裂縫漏水處，這樣可以防止初期支護中出現裂縫滲漏水現象?？v向排水管埋設在整個隧道的兩側，其坡度與隧道坡度保持一致。安裝時要注意嚴格進行量測畫線工作，保證線型精細、順直、不波折，這樣有利于隧道排水順暢，避免出現積水問題。3.3完善排水系統。完善排水系統是對防排水施工質量進行控制的重要一環。其主要內容如下：第一，對滲水現象加以處理控制。在完成中心排水溝的清理工作之后，要對易滲水位置進行排查，找出滲水位置后，采取橫向開槽措施。第二，要控制仰拱填充的高程。采取此項措施只是為了排水基層厚度符合施工要求，要將對高程要求的誤差是-50mm至0，以設計高程為基準，將實際高程高出的部分處理掉，將低出50mm的部分表面鑿毛并用C25混凝土填充至符合要求。第三，針對排水管采取保溫措施。對于洞外至隧道口內200米范圍內的排水管，使用保溫材料進行包裹處理，防止排水管內部凍結，這樣有益于地下水順利排出，避免隧道內積水。將外部排水管埋于1.5米深處也有利于保證排水管溫度避免凍結。3.4路面基層排水。要想做好路面基層排水施工工作就要注意以下幾點：設置洞內排水溝時，要保證連接平順，并將邊溝砌縫填滿，還要在每50米處以及銜接路基邊溝處挖設沉砂池。在隧道口高洞口處挖設橫向截水溝有助于防止外部路面上的水流入隧道。此外，冬季不要清洗路面，以便浸濕洞內排水邊溝。3.5襯砌防水施工。開展襯砌防水施工主要是為了避免二次襯砌內進水，有助于維持隧道內的干燥狀態，其主要內容可以分為明洞段防水施工和暗洞段防水施工，前者要求明洞襯砌完成后清理表面凸起，填充凹陷處，平整工作完成后按要求鋪設防水層，并用粒徑小于2cm的防水材料夯實，再回填50cm厚粘土隔水層，最后做好洞頂截水溝的防水處理，完善排水系統。后者要求先保證初支厚度、凈空斷面等達到了施工規定，再進行防水層施工。進行防水板鋪設前先鋪上土工布，還要盡量減少防水板的搭接。

4結語

防排水施工對黃土隧道整體質量有關鍵性影響，施工單位必須高度重視排水施工質量控制，嚴格地做好每一個施工環節，不忽視任何細節處理，才能提升防排水施工質量。還要針對可能出現的滲漏水問題進行相關處理，最大程度保證隧道的整體質量和壽命。

參考文獻

[1]康軍.黃土公路隧道設計與施工技術研究[D].長安大學，2006.

[2]王選斌.陜北地區黃土隧道防排水施工質量控制要點[J].科技創業家，2014（07）：43-44.

作者:馬剛 單位:甘肅省公路建設管理集團有限公司