我国公路山岭隧道防排水技术存在的问题及改进

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1、第21卷增刊岩石力学与工程学报21(增)222522292002年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune2002我国公路山岭隧道防排水技术存在的问题及改进12211孙国富李永梅刘维宁李兴高12(北方交通大学土建学院北京100044)(北京工业大学建工学院北京100022)摘要公路隧道的防排水标准较一般交通隧道要高但是现有的防排水技术难以满足隧道的耐久性要求在充分研究我国公路山岭隧道防排水技术存在问题的基础上从设计理念规范规定施工工艺和质量控制新材料的应用等方面提出了改进的思路和对策关键词公路隧道防排水隧道

2、设计隧道施工耐久性分类号U457.2文献标识码A文章编号1000-6915(2002)增-2225-05我国计划在2010年前建成五纵七横国道主1引言4干线约510km的高等级公路另外为配合国家西部大开发战略交通部计划用10a时间建成35地下水对各类交通隧道的危害是多方面的它410km各种等级公路总投资7000亿元可见不仅增大隧道的施工难度降低施工质量而且今后我国公路建设的重点是高等级公路和山区公与各种运营废水共同作用是危害隧道结构耐久性路因此复杂地质地形条件下的高等级公路隧道的主要因素如果隧道结构或路面有渗漏水的现象的设计和施工任务将日趋繁重如何快速优质地存在将

3、极大地降低隧道内各种设施的使用寿命和完成这些工程并保证其耐久性进一步提高我国功能恶化隧道的运营条件诱发交通事故在寒公路隧道防排水技术有着极其重要的意义这就要冷地区隧道漏水还将使隧道路面冻结顶部产生冰求必须从设计理念施工工艺开发和应用新材料柱侵界危及行车安全对于公路隧道公路工程等多方面深入而综合地进行公路隧道防排水新技术技术标准(JTJ01-88)要求根据综合治理原则对地的研究表水和地下水作妥善处理而对高速公路和一级公路隧道应有可靠的防排水措施保证行车安全及2我国公路隧道防排水技术现状及存隧道结构和设备的正常使用而公路隧道设计规在问题范(JTJ026-90)规定一般

4、公路隧道的防水应做到拱部不滴水边墙不滴水路面不冒水不积水目前国内外隧道的施工方法主要有矿山法设备箱洞处不渗水冻害地区隧道衬砌背后不积水盾构法(含TBM)和沉管法3种而我国山岭公路隧排水沟不冻结汽车专用公路隧道则应做到拱部道主要采用矿山法中的新奥法进行设计和施工墙部及设备箱洞处均不渗水这是所有交通隧道中一般采用复合式衬砌由1次支护2次模注混凝对防水和排水要求规定最为严格的一类但是根土以及防水层组成通常先安装钢筋网锚杆钢据我国目前修建的公路隧道来看尤其在西南部地支架喷射混凝土形成初期支护系统接着在喷区由于特有的富水地质条件稍为复杂的山岭隧层上铺土工合成材料(起保护防水

5、薄膜和将水引导道中都难以达到规范要求因此如何建造一个满到隧道排水系统作用)用钉子将塑料圆盘钉入喷层足规范要求的公路隧道一直是困扰设计和施工的关固定其次用热焊法将PVCECB(乙烯-醋酸乙键问题烯与沥青共聚物)EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)2002年2月21日收到初稿2002年3月29日收到修改稿作者孙国富简介男工学硕士北方交通大学隧道所博士研究生现任北京工业大学建工学院交通土建学科部讲师主要从事隧道及地下工程道路勘测设计等方面的教学和科研工作万方数据•2226•岩石力学与工程学报2002年LDPE(低密度聚乙烯膜)及HDPE等材质的防水板固工普遍存在以下问题对一次

6、支护的设计要求通常定在塑料圆盘上然后用双焊缝将相邻薄膜连接很低多用价格低廉且耐久性差的砂浆锚杆喷混起来安装质量可以检验合理安装可保证不透水凝土的强度不超过C30几乎没有防水作用结构最后进行2次衬砌施工并安设导排水系统将性也较差更有甚者将喷锚支护按临时支护设计衬砌间和洞内路面给水汇集排出洞外复合衬砌的完全违背新奥法的原则很难达到防水效果防水层设于1次支护与2次模注之间表面光滑(4)当隧道通过断层破碎带等不良地层以及除了防水它还能减少喷射混凝土与2次衬砌模注裂隙发育的富水地层中(溶洞流水与地下暗河除混凝土之间约束应力防止2次模注混凝土产生裂外)一般采用超前环向或帷幕等

7、注浆方法进行堵缝一般采用如图1所示的防排水结构形式如果水及加固围岩目前公路隧道施工中常用的注浆隧道所处地层地下水涌水量较大还须事先采用注材料包括单液水泥浆双液水泥水玻璃浆等大量[1]浆方法进行堵水及加固围岩运营铁路隧道病害整治时的围岩探察结果表明普通单液水泥浆由于其水中抗分散能力差难以快速凝结往往难以达到设计注浆效果而传统的水泥-水玻璃双液浆虽然凝结时间短结石率高但是是在碱性范围内胶凝的胶体中的碱Na2O以及SiO2在长期渗透水流的作用下或在酸盐侵蚀的地下水环境中易崩解而溶出从而使结石强度逐渐降低甚至完全消失失去止水和加固作用同时有压注浆时扩大了围岩裂隙反而提高了

8、围岩的渗透