彈簧半圓排水管在隧道防排水中的應用

李新龍1    張慧莉2

(1．陜西恒通工程咨詢有限責任公司 710075 西安；2．西北農林科技大學  712100楊凌)

    隨著國民經濟建設的發展，基礎設施建設已成為國家投資重點。鐵路、公路、水利、城建等行業迅猛發展，修建了很多隧道、引水隧洞及地下建筑。這些工程對防、排水都有嚴格的要求，隧道滲漏水，不僅降低了混凝土的耐久性，而且影響隧道的正常運行，惡化隧道的環境，甚至會造成隧道局部或整體的破壞。在寒冷地帶，由于隧道滲漏水發生的冰凍和冰柱，嚴重危及交通安全。

    就目前施工技術而言，很難做到隧道不發生滲漏。隧道滲漏問題一直是國內隧道專家們研究的課題，此項目已列為陜西省科技攻關項目。如何提高修建隧道的技術，使滲漏現象不出現或減少滲漏，筆者認為有兩種方法：一是盡量防止隧道里的水向外滲漏或減少滲漏，此舉可謂“堵”；二是采用新技術“隧道無壓排水法”，用彈簧半圓排水管將滲漏水排出，使隧道襯砌結構外圍成為無外水壓力的環境，此法可謂“排”。一堵一排相互補充，形成處理隧道滲漏問題的防滲新體系。

1、材料的技術要求

    1.1對彈簧半圓排水管的物理性質要求

    彈簧半圓排水管，是一種新型隧道用排水材料，其外型如下圖l所示，它是由鋼線鍍PVC包塑后與 PVC軟皮或一布一膜的復合土工膜熱合，在未熱合處用膠補粘組合而成的半管形狀。其尺寸因具體工程設計書要求而定，以秦嶺終南山公路隧道工程φ100彈簧半圓排水管供貨合同書要求為例，材料應符合以下要求：跨徑中lOOmm；截面高度45_+5mm；鍍塑(PVC)鋼絲直徑3.0±0.3mm；膜厚度0.30_+0.1mm，無紡布1209；兩邊布膜預留邊寬度25mm。

    產品目測平視觀察其表面應為均勻白色長條半管，并具有較好的適應變形的能力，手持產品向內縱向彎曲最小可成1800，橫向彎曲最小可成90°。

    1.2對彈簧半圓排水管的力學性質要求(見下表)

2、施工技術

    彈簧半圓排水管作為一種新材料應用于隧道排水方面的經驗較少，施工時，根據隧道內地下水大小及圍巖變形速度，將設計的噴射混凝土總厚度分為2～4層噴射，每層不少于50mm厚。

    當隧道開挖斷面符合設計要求后，由于裂隙破碎地下水全面流出，這時在圍巖表面(采用光面爆破時)成線流或束流涌水處布設彈簧半圓排水管如圖2所示，先向彈簧半圓排水管表面及時噴射lOmm一20mm厚的速凝砂漿包裹，臨時封固，然后向圍巖表面噴射第一層封閉混凝±50mm，將彈簧半圓排水管暗埋在內部。隨著圍巖的變形，第一層噴射混凝土表面會產生裂縫漏水，凡漏水處再次布設彈簧半圓排水管并在其表面噴射速凝砂漿封閉，再噴射第二層混凝土。按此辦法分層完成設計噴射混凝土總厚度，使初期支護內部形成多層排水系統，直至表面不再出現滲漏現象為止。

    在各層大面積滲水區段內或無水區段內可按縱向每隔2m～3m間距，在其表面打2~3個排水孔預設彈簧半圓排水管，并噴射lOmm一20mm速凝砂漿封固，保證隧道使用期內因地下水反復變化而使滲漏水能夠及時從預設的彈簧半圓排水管排出。

    通過暗埋在初期支護內部的多層永久式排水通道系統，將水引入隧道內縱向排水溝(管)，這種既靈活又固定的永久式排水系統，保證隧道徹底不漏水，并能適應復雜的地質條件和大小不同的漏水量，如圖3所示。

    對已經建成使用的隧道，如有滲漏水問題，亦可采用上述方法進行有效處理。如果隧道凈空受限制時，可沿裂縫漏水處刻槽，鑲嵌φ50mm的彈簧半圓排水管，用防水混凝土填平處理。

    對于環保要求地下水不能過多流失的隧道，應在隧道開挖后，對股流或束流漏水嚴重區段先注漿堵水，再按上述辦法排水。

    使用彈簧半圓排水管之后，可將目前采用的彈簧透水管、排水管、止水帶及涂膜膠、防水劑等取消，并可將原設計的土工膜厚度減薄。建議在圍巖破碎且地  下水位較高區段用l.0mm厚土工膜(土工膜抗拉強度不得小于l5MPa)。在圍巖完整性好的區段采用0.8mm厚土工膜(土工膜抗拉強度不得小于12MPa)，以保證有較大的安全系數。

3、結語

    對于隧道防排水施工，在嚴格控制混凝土配合比，使初期支護混凝土、二次襯砌混凝土有較高質量的基礎上，注意加強土工布結合土工膜的施工工藝細  節。加上使用彈簧半圓排水管，這樣就形成了較嚴密的防滲系統，這一新技術在隧道工程中正逐漸被應用，已收到較理想的前期效果。

參考文獻：

[1]趙佩鈺等《隧洞防滲系統的設計與施工》防滲技  術  1997，3(1)：21～26

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)