黄土隧道施工防排水施工技术研究

摘要：传统的治理隧道渗漏病害的方法多采用“以排为主，排堵结合”的原则，一般采用在混凝土衬砌内凿槽嵌补将衬砌后水引排之侧沟后排出。鉴于黄土的工程特性和水文地质条件的特殊性，对黄土地区修建的隧道在防排水施工技术方面提出了更高的要求。

关键词：黄土隧道；防排水；注浆

一、概述

传统的治理既有隧道渗漏病害的方法均采用“以排为主，排堵结合”的原则，一般采用在混凝土衬砌内凿槽嵌补将衬砌后水引排之侧沟后排出。然而由于黄土隧道的特殊性，大量排水会破坏地下水的原有平衡，造成地下水资源流失，对修建隧道的黄土地区植被的生长很不利，另外由于黄土隧道的渗流水会携带大量细颗粒土和可溶性盐类，这些黄土内的填充物的流失，一则造成在黄土围岩内土体的结合逐渐疏松，自稳能力变差，使围岩对衬砌的压力增加，威胁衬砌的安全；二则细颗粒土和可溶性盐在流动中在管道的低凹处淤积或者结晶，时间一长就会造成排水管路堵塞，使衬砌后水压增大，将会导致隧道渗漏水病害加剧。考虑到这个原因,黄土隧道的防排水治理应该采用在新建隧道应以“防”为主，对于既有的黄土隧道防排水的治理以“堵”为主的原则。而隧道防水主要采用衬砌自防水―防水混凝土和附加防水层(如塑料防水板、卷材防水等)来实施；隧道堵水多以在衬砌混凝土内部孔隙或者围岩孔洞内注浆来进行堵水。

二、黄土隧道防排水技术措施

隧道防排水技术可分为三个方面：防、排及堵。防水的技术措施为：在初衬与二衬间设置一道防水板；二衬采用防渗混凝土。排水的技术措施为：设置排水盲管。堵水是隧道防排水的重点，堵水的技术措施为：

（一）预注浆。

为了固结围岩或堵水，在地面或在掌子面或沿拱部开挖轮廓线进行的超前注浆。

（二）全封闭注浆。

是超前预注浆的一种。沿开挖轮廓线和掌子面，按一定的间距，钻直径70～180mm 的孔，一般孔深为30～50m，向孔内压注某种（水泥浆或水泥－水玻璃双 液浆）液浆，浆液的扩散将钻孔周围一定范围内岩缝中的水挤走，并和相邻钻孔的浆液与周围的岩体固结成一体，达到固结围岩和止水效果。

（三）回填注浆。

在衬砌完成后，为了填充衬砌与防水板之间的空隙而进行的注浆。

（四）衬砌前围岩注浆。

初期支护以后，为封堵渗漏水对围岩所进行的注浆。

三、地下水处理技术措施

地下水是造成施工坍方，使隧道围岩丧失稳定的最重要因素之一，为确保洞体稳定、施工安全采取如下措施：

①以超前地质预报和开挖后实测地下水信息为依据，按以堵为主，限量排放的原则制定地下水处理方案。

②根据地下水对隧道和水环境的影响程度，报请设计和监理单位批准采用开挖前预注浆，开挖后径向注浆或补注浆，将地下水堵塞在围岩松动范围以外。

③对有膨胀性的围岩地层，采用用水控制管理，如临时排水沟用塑料布过渡，供水管接头密封，用风清理岩面等，如有膨胀性围岩处在隧道基底层时，为保护基底，可预留保护层，保护层与仰拱同时开挖，开挖后及时做仰拱。

④对洞口地表、洞顶有村庄处的地表布设沉降观测点，对洞顶两侧分布的水井、水库设水位沉降观测点，发现地表沉降加剧，水位变化异常时，及时调整地下水处理方案，确保不发生村民搬迁事故。

⑤按设计和工艺要求做好结构防水，铺防水板采用无钉铺设工艺，二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级为P8。

本工程隧道防水满足《地下工程防水技术规范》（GB50108）规定的一级防水标准，衬砌表面无浸渍。

隧道防排水采取“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则。隧道穿过地段地下水较丰富、地下水较大时采用“以堵为主，限量排放”原则，采取超前小导管、开挖后径向注浆等措施堵水，堵水率达90％以上。在裂隙水较发育地段，采取开挖后径向注浆或补注浆等形式，将大面积淋水或局部股流封堵，减少水土流失。

隧道防水采取全程防水，具体包括：⑴预测预报防水，制定开挖前的防水、堵水措施，为开挖创造施工条件；⑵支护时防水，将部分渗水引排至排水沟，确保喷射砼与岩面密贴；⑶铺设防水板用无钉工艺，隔绝水源；⑷铺设纵横向排水盲沟，将部分渗水引入排水沟；⑸灌注防水砼。

地下水发育、地下水无控制排放影响生态环境时采用开挖前预注浆或开挖后径向注浆或局部注浆等措施对地下水进行截堵。对于注浆材料，根据地质情况选择使用普通水泥、超细水泥及其他特殊注浆材料，慎用水玻璃，提高浆液材料的耐久性。

隧道防水措施主要通过防水板及模筑衬砌防水砼的双重作用避免地下水从砼表面渗入。本隧道一般地段拱墙敷设防水板加土工布，二衬砼采用防水砼，防水砼抗渗等级不小于P8；环向施工缝拱墙部位设置中埋式止水带及排水管，仰拱部位设置中埋式止水带,纵向施工缝涂刷砼界面剂，变形缝拱墙部位防水采用中埋橡胶止水带，沥青木丝板塞缝、聚硫密封胶（内侧设置排水暗槽引排渗入水）等措施；沉降缝仰拱部位采用中埋橡胶止水带、沥青木丝板塞缝并环向设置双层抗剪钢筋，以减小沉降缝两边不均匀沉降。

疏排水措施主要针对可以明确的地下水通路位于隧道开挖范围内而被截断时，采用在隧道开挖线以外埋设不小于原通路水量的PVC管（外套钢管），连通被截断的出入水口，保证地下水通路的畅通。

参考文献：

【1】赖金星,李宁军,刘彤.黄土隧道渗漏水调查分析[J].西北建筑与建材,2003,(10):23-25.

【2】魏连峰.隧道渗漏水的原因及整治方法[J].铁道勘察,2006,32(6):57-59.

作者简介：

牛洪涛，1983年生，男，助教，山东巨野人，硕士，主要从事土木工程方面的教学与研究工作。