黄土隧道防排水施工质量控制研究

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［摘要］隧道施工免不了要受到地下水因素的影响，尤其是甘肃陇东地区黄土地区的隧道施工，黄土一旦接触到地下水就容易软化及湿陷性，从而导致结构破坏和渗水问题，给施工和后期运营带来困难，所以，防排水施工质量是影响黄土隧道质量的关键因素。本文将结合具体案例，分析案例中隧道施工渗漏水问题发生原因，并对黄土隧道防排水施工质量控制措施进行探讨。

［关键词］黄土隧道；防排水；质量控制

1工程概况

甘肃省甜水堡（宁甘界）经庆城至永和（甘陕界）高速公路北接宁夏规划的银川至换线（甜水堡，宁甘界）高速公路，南与陕西咸旬高速公路延伸段衔接，形成北通银川，南接西安的省际间快速联络通道。是银川至百色国家高速公路（G69）的重要组成路段。TYSY4标榆林隧道左线起止里程ZK279+565～ZK281+465，长度1900m；右线起止里程YK279+505～ZK281+490，长度1985m。隧道位于黄土塬地貌单元，隧道洞口出露地层为第四系中更新统离石黄土，上覆地层为上更新统马兰黄土，属自重Ⅱ级（中等）湿陷性黄土，穿越的地层主要为（Q2eol）老黄土夹多层古土壤。

2渗漏水原因

2.1自然原因。榆林子隧道穿过黄土层，主要是（Q2eol）老黄土夹多层古土壤，黄土层理不连续，垂直节理发育，多裂隙，多管状孔隙，自稳能力差，极易透水。隧址区地下水丰富，而且地下水位线高于隧道设计拱顶线。2.2人为因素。除了自然因素影响外，还有很多人为因素也会导致黄土隧道施工过程中发生渗漏水问题。人为因素影响主要分为以下三个方面：首先是施工单位没有掌握隧道区域状况，没有对防排水施工给予高度重视。施工单位在设计隧道施工图纸时，没有深刻认识到隧道周围的地下水状况，从而忽视了针对该现象采取相应的优化结构的措施，最终导致地下水在施工现场及附近聚集，破坏了围岩结构稳定性。同时，没有对关键地区的土体含水量差异所引发的问题进行描述分析，最终导致开挖施工中出现涌泥、涌水的现象，处理占用了施工时间。除此之外，施工单位没有加强对防排水施工的重视，进行隧道施工设计时虽然针对拱墙处采取了比较严密的防排水措施，但是忽视了地下水的上浮压力，没有采取相应的处理措施，最后导致仰拱隆起、二衬拉裂等后果。其次没有根据防排水的要求选择衬砌类型、设计隧道结构。进行黄土隧道设计时，以起拱线为基准，上面的部分选用同心圆，以下的部分选用直墙，仰拱内钢拱架没有成环，也没有使用闭合环，这就导致了初期支护易出现开裂问题。最后，没有严格按照施工工艺要求进行施工。

3防排水施工质量控制措施

3.1洞外排水施工。开展洞外排水施工是提高防排水施工质量的重要措施。洞外排水施工主要包括两部分：其一是处理隧址区地表。其二是洞口排水系统施工。隧道区域地表上的积水是首先要处理的部分，施工现场的地面上免不了会存在一些凹坑和钻探孔，要防止这些区域出现积水，可以用不透水的材料或者黏土对其进行填充堵塞处理，并且分层夯实。而黄土地区的地表相比普通地区更容易出现不规则落水洞，施工单位很难对其深浅和水流情况进行探测调查，同时落水洞还很容易形成水囊，如果不对其进行提前处理，就会增加围岩含水量，形成塌方等问题。3.2衬砌排水施工。进行衬砌排水施工时主要会用到排水半管和纵横向排水管行，对于这些相关设施应该提前设置。排水半管主要设置在进行喷射混凝土施工时，其表面出现的裂缝漏水处，这样可以防止初期支护中出现裂缝渗漏水现象。纵向排水管埋设在整个隧道的两侧，其坡度与隧道坡度保持一致。安装时要注意严格进行量测画线工作，保证线型精细、顺直、不波折，这样有利于隧道排水顺畅，避免出现积水问题。3.3完善排水系统。完善排水系统是对防排水施工质量进行控制的重要一环。其主要内容如下：第一，对渗水现象加以处理控制。在完成中心排水沟的清理工作之后，要对易渗水位置进行排查，找出渗水位置后，采取横向开槽措施。第二，要控制仰拱填充的高程。采取此项措施只是为了排水基层厚度符合施工要求，要将对高程要求的误差是-50mm至0，以设计高程为基准，将实际高程高出的部分处理掉，将低出50mm的部分表面凿毛并用C25混凝土填充至符合要求。第三，针对排水管采取保温措施。对于洞外至隧道口内200米范围内的排水管，使用保温材料进行包裹处理，防止排水管内部冻结，这样有益于地下水顺利排出，避免隧道内积水。将外部排水管埋于1.5米深处也有利于保证排水管温度避免冻结。3.4路面基层排水。要想做好路面基层排水施工工作就要注意以下几点：设置洞内排水沟时，要保证连接平顺，并将边沟砌缝填满，还要在每50米处以及衔接路基边沟处挖设沉砂池。在隧道口高洞口处挖设横向截水沟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，以便浸湿洞内排水边沟。3.5衬砌防水施工。开展衬砌防水施工主要是为了避免二次衬砌内进水，有助于维持隧道内的干燥状态，其主要内容可以分为明洞段防水施工和暗洞段防水施工，前者要求明洞衬砌完成后清理表面凸起，填充凹陷处，平整工作完成后按要求铺设防水层，并用粒径小于2cm的防水材料夯实，再回填50cm厚粘土隔水层，最后做好洞顶截水沟的防水处理，完善排水系统。后者要求先保证初支厚度、净空断面等达到了施工规定，再进行防水层施工。进行防水板铺设前先铺上土工布，还要尽量减少防水板的搭接。

4结语

防排水施工对黄土隧道整体质量有关键性影响，施工单位必须高度重视排水施工质量控制，严格地做好每一个施工环节，不忽视任何细节处理，才能提升防排水施工质量。还要针对可能出现的渗漏水问题进行相关处理，最大程度保证隧道的整体质量和寿命。

参考文献

[1]康军.黄土公路隧道设计与施工技术研究[D].长安大学，2006.

[2]王选斌.陕北地区黄土隧道防排水施工质量控制要点[J].科技创业家，2014（07）：43-44.

作者:马刚 单位:甘肃省公路建设管理集团有限公司