公路隧道施工流程篇1
[关键词]隧道轴流风机通风施工工艺
中图分类号:tU2文献标识码:a文章编号:1671-7597(2009)1110117-02
一、前言
隧道轴流风机安装的是整个公路机电安装的重点部分,特别是长大隧道的轴流风机通风是高速公路机电系统必不可少的一个组成部分,关系到公路隧道运营的安全。高速公路隧道轴流风机安装施工工艺难度高,如何确保隧道轴流风机安装后满足设计要求和工艺要求,必须制定好工程施工方案,并采取相应的措施予以保障。在长期的隧道机电通风工程施工中总结了一套切实可行的施工方法。
轴流风机安装的主要工作内容包括:轴流风机起重桁吊安装、主体安装、风阀安装、风门安装、导流片安装及钢制风道的安装、控制柜(箱)安装。
二、轴流风机安装的基本流程
轴流风机安装的基本流程如下:
三、隧道轴流风机安装工艺
(一)风机主体安装工艺
基础及预埋检查:风机进场前应该对基础的安装位置、外形尺寸进行检查,同时检查基础混凝土的强度试验报告;如果试验报资料不清楚还应用回弹仪进行复测;基础预埋件应达到设计要求。
风机进场检查:1.检查机身无损坏或变形;2.叶轮转动灵活;3.叶轮和电机名牌符合设计要求;4.成套风机应测试电机定子的对地绝缘(500v兆欧表),如果电机受潮(对地绝缘小于10m欧姆),应该对电机进行烘干处理,检查合格后才能上电。
风机卸车:用8t吊车将风机吊卸至风机房内。搬运过程应缓慢进行以防损坏或变形。
减震器及风机组装:按照设计要求和风机安装支架图纸要求,划线、定位、打眼,将减震器安装于指定位置并检查减震器的外观质量情况符合设计要求。风机吊装应采用适合强度要求的钢丝绳套和U型螺栓。安装过程中,应依据设计文件和风机名牌上指示的气流方向正确安装。
风机电缆敷设及接线:按照设计图纸中电缆走向定测风机供电电缆长度并做好电缆配盘。电缆进场后先进行电缆单盘测试,测试合格的电缆才允许进场敷设,具体测试指标见《电气试验规程》。电缆敷设采用人工方式进行,沿测量路径将电缆敷设到位并至风机接线盒。注意根据风机铭牌上气流指示方向将电缆按正确相序接入,以防风机运转方向与设计方向有误。
成套轴流风机重量大,搬运过程应缓慢进行以防损坏或变形。搬运前应该采取正确的安全防护措施。搬运过程中应采用正确的搬运方法,以确保运输过程安全可靠。安装过程中,应依据设计文件和风机名牌上指示的气流方向正确安装。风机附近的通风管道严禁出现急转弯。风机周围应该留有充裕的检修和维护空间。在组装连接前,风机各部件(包括减震器)必须按照设计文件校准位置,以消除设备连接后的内部应力。电机的端盖和终端盒处留有排水孔。排水孔设在电机的最低点。拔掉排水孔盖就可以全部排去终端盒里积存的冷却水。根据风机所处的环境状况,定时拔去排水孔盖排水并做好检修记录。
轴流风机安装完工后,应进行以下项目(但不限于以下项目)的机械完工检查:
风机安装位置正确,各连接面接触良好,连接件可靠、无松动;
各部件与其安装吊架接触紧密、牢靠,紧固件受力均匀;
风机各部件纵、横向水平度的允许偏差达到有关规范要求;
风机配电及控制回路接线正确,可靠;
电气设备及缆线绝缘良好,接地符合有关规范要求;
风机控制屏位置正确,部件齐全、安装牢固、防护等级符合规范要求;
控制屏(箱)开闭灵活、箱内接线整齐、回路编号齐全正确、预埋管与箱体连接处应有锁紧螺母。风机的试运转采用先手动后电动的方式进行。试运转前,保证系统线路、仪表、保护装置性能正常,控制件动作正常、灵活可靠。要有应急应变措施,以防系统调试中意外事件的发生。
(二)组合式消声器安装工艺
消声器各部位拼装贴合紧密,贴合面部涂密封胶,不漏气;
消声器外表面平整,没有明显的凹凸、划痕及锈蚀;方向正确,无损坏和受潮现象;
消声器内所用吸消声材料填实、厚薄均匀、无空隙、不脱落;
紧固消声器部件的螺钉分布均匀,接缝平整,无松动、脱落现象;
穿孔板平整、孔眼排列均匀、无尖角毛刺,孔板表面清洁,无污物或者锈痕,穿孔率p=30%,孔眼光洁、排列均匀;
消声器外观油漆平整、美观、无漏、起泡、皱纹、剥落等缺陷;
各纵向段应相互平行,前缘外端应处于与气流方向垂直的同一平面内,且与中间连接板结合牢固;
金属壳体式底部应与基础平面安装结合牢固可靠,在额定风量下不得出现松动或振颤现象。
(三)电动组合式风阀安装工艺
电动风阀外壳、框架、底座、法兰及连接件均经优质防锈处理;
连接牢固、无松动及虚焊现象,表面平整、无锈蚀。
组装过程中注意风阀片及外壳,切勿让其受损伤,导致电动风阀使用寿命。
控制屏(箱)开闭灵活、箱内接线整齐、回路编号齐全正确、预埋管与箱体连接处应有锁紧螺母。风机的试运转采用先手动后电动的方式进行。试运转前,保证系统线路、仪表、保护装置性能正常,控制件动作正常、灵活可靠。要有应急应变措施,以防系统调试中意外事件的发生。
(四)大型钢制通风管道安装工艺
1.工艺流程
2.安装工艺
工程全部材料现有质量证明文件和产品合格证现场焊接应满足国家规范要求,焊缝矢高必须大于母材厚度现场施工必须执行国家有关规范规程现场设专置质量检查员进行监控工程投入使用后,应满足设计和功能要求(非施工质量原因除外)安全生产管理体系:成立以项目经理为首的安全生产管理小组,按该工程的特点设1名专职安全员,各施工班组设兼职安全员,建立一套完整有效的安全管理体系。
现场施工用高低压线及设备禁止使用破损或绝缘性能差的电线,严禁电线随地走。电器设备要有良好的保护接时和接零,传动装置有防护罩。
加强防火消防管理,切实加强火源管理,易燃、易爆物品指定专人管理。焊工作业时必须清理周围的易燃物品。消防工具,器材要齐全并安装在适当楼层及位置,指定专人负责清理定期检查。全体施工人员进入现场必须戴安全帽。
移动脚手架平台搭设,使用前必须由工地技术负责人员会同安全员,按设计要求规定进行分层检查验收。合格后方可移交使用。平台运行前必须检查清障工作,运行时平台上人员必须全部撤离。
操作人员在进行高空作业时,必须正确使用安全带。安全带一般应高挂低用,即将安全带绳端的钩环挂于高处,而人在低处操作。
操作人员在脚手板上通行时,应思想集中,防止踏上挑头板。
地面操作人员必须戴安全帽。
在高空用气割或电焊切割时,应采取措施,防止火花落下伤人。
管道安装后,必须检查连接质量,只有连接确实安全可靠,才能拆除临时固定工具。
(五)起重桁吊安装
1.工艺流程。见下图。
2.安装工艺
按照国家《特种设备安全监察条例》规定,起重设备的安装施工单位应当经国务院特种设备安全监督管理部门许可,方可从事起重设备的安装活动;同时,还应该具有:(1)与起重设备安装相适应的专业技术人员和技术工人;(2)与起重设备安装相适应的生产条件和检测手段;(3)有健全的质量管理制度和责任制度。
在施工安装前,施工单位将把进行的起重设备安装情况书面报告直辖市或者设区的市的特种设备安全监督部门,方可施工。
起重设备安装按照《起重设备安装工程施工及验收规范》(GB50278)
执行。
进场检查:(1)起重设备生产许可证;(2)设备技术文件应齐全;(3)按设备安装清单检查设备,材料及其附件的型号、规格和数量,应符合设计和设备技术文件的要求,并应有出场合格证书及必要的出场试验记录;(4)机、电设备应无变形、损伤和锈蚀,其中钢丝绳不得有锈蚀、损伤、弯折、打环、纽结、裂嘴和松散现象;(5)起重机轨道基础、吊车梁和安装预埋件等的坐标位置、标高、跨度和表面的平面度应符合设计和安装要求;(6)起重行车与建筑物之间相关的最小安全距离应符合规范要求。
安装前应制定详细的吊装方案和安全技术措施方案,并经技术、安全部门审查后执行。施工中严格按照已经审核通过的方案操作,严禁违章作业。
制动器应开闭灵活,制动应平稳可靠;起升机构的制动器应为额定载荷的1.25倍,在静载下应无打滑现象;运动机构的制动器调整不应过松或过紧,以不发生溜车和冲击现象为宜。
安装步骤如下:
预先对已铺好的轨道或浇筑好的基础进行验收,是否符合技术标准;
在轨道上安装好行走台车和底架,或在基础上安装底座及支架,找平后与基础连接好,在底座上按规定填压层、安装支架拉杆;
在轨道上安装桥架,检查大车轨道跨度的极限偏差值是否符合技术标准;
检查轨道顶面相对于理论高度的极限偏差,沿长度方向向水平内的弯曲;
安装小车及小车导电配线,检查小车的极限位;
安装起重机械的配线,电气连接等;
接通电源,初调试,空运转正常后,再全面调试(空载试验、静载试验、动载试验)。
起重桁吊安装工艺流程
(六)轴流风机试运转
风机试运转:待风机、消声器、电动风阀/自动风门、风管安装完毕且风机配线缆完成后,经现场监理和业主代表检查确认,就可以进行风机的试运转了。试运转时,要求编制试运转方案和相应的安全保证措施,管理人员要熟悉工艺流程,操作人员要熟悉工艺流程和操作规程。
四、结束语
通过对长大高速公路隧道轴流风机的安装施工的关键技术的探讨,解决了长大高速公路隧道轴流风机的安装中工艺、工序问题,使轴流风机的安装更加快捷和可靠。
作者简介:
公路隧道施工流程篇2
根据设计，SmaRt将按3种模式运营［2－3］，如图3所示。1）模式1。无暴风雨或低降水量情况，没有洪水分流到该系统中，泄洪隧道处于无水状态，公路隧道正常对外开放，见图3（a）；2）模式2。在中等洪水情况，即上游Klang／ampang交汇处的L4雨洪流量站测得流量达到70～150m3／s，通过原有的泄洪设施排泄的流量控制在50m3／s以内，超出的部分则需通过SmaRt隧道泄洪，但公路隧道区段仅限于隧道的底部空间用于泄洪。公路隧道正常对外开放，见图3（b）；3）模式3。大暴雨、特大暴雨情况下，即上游Klang／ampang交汇处的L4流量站测得流量超过150m3／s，公路隧道关闭交通，隧道内的车辆和人员全部撤离，隧道全断面泄洪，见图3（c）。对模式3而言，在隧道接到泄洪通知后45min内，隧道内的所有车辆及相关人员必须完成撤离，每次过洪后重新恢复道路交通需要52h。对于3km的公路隧道区间，由于隧道需要在干湿2种环境中运营，因此隧道内的照明设备及CCtV系统均按ip68设计，即可以被水淹没。隧道的应急电话系统设计为可快速更换类型。设计最大洪峰泄洪时流速为4．7m／s，所有的机电设备及指示牌尽可能按流线型设计，且设备安装应有足够的刚度与强度。工程按百年一遇的暴雨标准设计。依此标准，一年内绝大部分时间SmaRt都将按模式1运行，可能会有7～10次按模式2运行，而按模式3运行的频率为每年1次甚至几年1次。
2隧道地质情况与施工方法比选
2．1隧道地质情况
地质调查结果表明，SmaRt隧道所经历的地层主要是KualaLumpur石灰岩（简称“KL石灰岩”），这种地层将是工程面临的巨大挑战，隧道纵断面见图4（a）。KL石灰岩90％以上的成分为方解石，具有典型的Karst地层特征：1）石灰岩地层出露地面形成陡峭绝壁或深切峡谷，见图4（b）；2）长期的水溶作用形成溶洞，溶洞大小可以与隧道掘进机的尺寸相当；3）溶洞往往与地下水相联系，隧道施工过程中的降水活动可能给周边建（构）筑物带来风险；4）在历史上地层出现塌陷的地方往往被松软土层充填，这种松软而不密实的充填物对盾构的掘进施工将存在极大风险；5）施工降水可能引发新的地层塌陷。从施工的角度来看，最为关键的就是岩层的起伏变化以及遭遇大型溶洞。为了准确地确定岩层的起伏变化情况，在2001年利用mackintosh探钻打了1072个地质探孔。另外，为了解溶洞及上卧层疏松土的松软程度及低密度情况，对2个分岔井间的隧道段，按平行于隧道轴线布置5条线路进行微重力试验。试验结果大致给出了岩石露头的最低点以及大溶洞存在的区域范围。然后又在这些区段进行地质钻孔补测，结果表明微重力试验的结果能大致给出岩层露头的定性而非定量结果。在施工初期又采用电阻物探法进行地层测探，以便获得更多的地层信息。
2．2施工方法比选
基于沿线的地质条件，对明挖法、新奥法以及盾构法等几种常用隧道施工方法进行综合比选，为了减少施工风险以及施工对周边环境的扰动，最终推荐采用盾构施工的方案。在盾构的类型（epB或泥水平衡）比选方面，一方面泥水盾构较epB能更好地适应复合地层，而且当时超大断面的泥水平衡盾构已有多个成功案例，而直径大于13m的土压盾构工程还没有先例，因此最终选定2台泥水平衡盾构进行施工。由于水力条件要求，隧道仰拱的标高不能变动，因此隧道掘进施工将不可避免地遭遇软硬并存的复合地层。
3SmaRt隧道设计
3．1结构设计
根据隧道排洪与公路交通多功能的需要，与常规的交通隧道或泄洪隧道相比，沿线的结构布置、隧道的断面形式以及整条隧道的防灾减灾系统均需要有特殊的考虑和安排。在3km公路隧道的南、北两端各设1座分岔井，作为车辆出入口与洪水入口的分叉点。公路隧道的出入口分别设在Kampongpandan环形岔路口和KL／Seremban高速公路的立交处与既有线路衔接。2个分岔井还兼作公路隧道的通风井与隧道泄洪的调压井。另外，3km段交通隧道每隔1km布设1座中间风井。作为防灾措施之一，每250m左右设1座联络通道连接上下层隧道。SmaRt主体隧道采用盾构法掘进施工，隧道结构采用管片衬砌。综合考虑隧道的泄洪能力以及公路隧道的布置需要，隧道内径设为11．83m。管片设计除了要平衡衬砌厚度与含钢量间的关系外，还考虑管片的正常处置状态（如拼装、翻身等）的受力情况、在高强度石灰岩层中掘进时千斤顶反力集中对管片的作用以及在松软地层中管片的受扭不利工况等。管片采用C50混凝土，厚度为500mm，含钢量为90kg／m3。管片环宽为1．7m，1环包括9块管片，即6块标准块、2块临块和1块封顶块，每块标准块的质量为10．3t，1环的总质量为82t。管片的环向和纵向均采用m25高强度螺栓连接。根据隧道线路布置，最小转弯半径仅250m，管片最大楔形量为110mm。管片不设直线环，直线环由左曲环和右曲环交替拼装而成。中间3．0km公路段，采用双层结构布置，由2道横隔板将隧道分成3部分空间，上部为向南的车道，中间空间为向北的车道。底部的空间用于运营模式2和模式3情况下泄洪。每层各提供3个车道，包括2个宽3．35m的正常车道和1个应急车道。受空间限制，隧道内只能通过高度不超过2．55m的小型车辆。隧道内的设计限速为60km／h，实际显示的限速为50km／h。隧道的内部结构布置见图6。
3．2防水设计
对SmaRt隧道工程而言，由于兼具排洪和公路交通的双重功能，因此对隧道的防水设计也提出了特殊要求，内部结构的防水要求较常规交通隧道要高得多。盾构隧道管片的防水通过在管片上预留密封沟槽安装epDm橡胶密封实现，最大压力水头按32m考虑。中间3km的公路隧道段在运营模式2情况下，底部的空间水流按有压流考虑，而中部和上部均为无水环境下的公路交通，因此必须要防止水从底部渗漏到中上部空间，这是SmaRt隧道防水设计的关键与难点所在。为了最大限度减少水从底部渗漏到下隔板，所有施工缝的钢筋都全部连通，并在接缝处预留压浆管。隔板和竖墙的配筋要足够，以防止混凝土施工的早期裂缝。在C40混凝土配合比设计中选用低水化热的pFa水泥，混凝土浇筑的温度严格限制在60℃以内，对浇筑的隔板采取蓄水养护。为防止水通过管片环缝渗入上隔板，在环缝处设“t”形止水带。另外，在隧道管片衬砌与内衬之间预留压浆管。
3．3防灾减灾设计
SmaRt隧道工程设计开始于2001年，恰逢欧洲勃朗峰隧道火灾（1999年）和阿尔卑斯山隧道火灾（2000年）不久，因此公路隧道的防灾减灾设计尤为受到关注，为此咨询公司专门开展了火灾的数值模拟分析。假定隧道的下层道路发生2～3辆小汽车相撞产生10mw的大火燃烧60min。采用一维数值模拟分析了中间隔板底部的导热情况，通过分析不同深度混凝土结构的温度来推测混凝土剥落的情况。分析结果表明大火情况下混凝土剥落现象仅限于30mm深度范围，混凝土内部的钢筋不致发生软化现象。另外，作为防灾减灾措施的通风系统也十分重要。3km长的公路隧道按1km间隔共设4座风井，每座风井安装8套通风扇和增压风扇为上下层交通隧道供风，增压风扇主要作用是阻止火灾情况下烟雾进络通道，隧道通风模型见图8。在隧道的出入口设置轴流式风机进行新风补充。通风系统的操作系统与隧道SCaVaDa系统相连。用于监测隧道内Co浓度与可视度的仪器安装在联络通道附近，整个通风系统根据监测的结果自动调节风量与风速。3km公路隧道沿线每250～300m间隔设联络通道用于连接上层与下层隧道，具置则根据具体地质情况与施工条件确定。一旦发生火灾，在无事故的隧道层则供增压风，以阻止烟雾进入非事故隧道。电气开关房布置在联络通道的中间，见图9。在联络通道与隧道的连接处设水密门，确保泄洪期间水不进络通道。根据地质条件的不同，联络通道采用马蹄形开挖断面＋现浇混凝土衬砌和椭圆形开挖断面＋喷射混凝土衬砌2种形式。
3．4洪水监测与预警系统
由于SmaRt工程主要的功能是泄洪，并且还要实现泄洪与公路交通不同运营模式之间的转换，因此洪水的监测与预报系统（FloodDetectionSystem简称FDS）必不可少。该系统除了为公路隧道区间不同运营模式间的转换提供水情预报外，还对SmaRt工程中各个子系统运营状态进行监测与预警。这些系统包括通信系统、预警系统、隧道内安设的传感器、公路隧道出入口的水密门以及蓄洪池的闸门等。更重要的是在公路隧道按模式2或模式3运行时，该系统将为SmaRt工程中控室和交通管理中心提供实时完整的信息。洪水监测系统安装在SmaRt工程中控室，包括7个子系统：1）产流区域监测系统。28个遥感水文站，对河流与产流区域的流量进行实时监测，为FDS系统模型提供输入；2）预报模型系统。带有自动模拟与数据信息处置能力的水文与水动力学模型，可以对所选的地点进行长达2h的流量过程预报；3）预警系统。设置在关键位置的警报站；4）监测与控制系统。对各子系统信息进行整合与智能管理的软件系统；5）CCtV系统。设置在重要位置的摄像头和照相机等，以便对现场进行实时监督；6）SCaDa系统。包括FDS与mCC系统的界面，用以SmaRt系统信息与传播的SCX系统；7）无线与光纤通讯系统。包括无线网络、电话以及光纤通讯系统等。
4主体隧道工程施工情况
4．1盾构设备选型
针对地下水位高、复合地层以及Karst地层特点，盾构选型的准则与依据如下：1）马来西亚土地（包括地下）属于私有财产，根据土地征用的具体要求，隧道的线路尽可能落在地面公路的土地使用范围内，盾构设备必须满足最小半径250m的急转弯情况；2）覆土厚度范围10～20m，因此盾构设备必须满足浅覆土施工的工况条件；3）为提供开挖面正面平衡精度，防止施工过程中开挖面前方坍塌，盾构采用泥水－气平衡系统；4）盾构绝大部分都是在石灰岩中进行掘进，部分区域会遭遇溶洞或岩石露头的突变等情况，盾构必须具备在复合地层中掘进施工的能力。经综合比选，SmaRt隧道采用2台外径13．21m的泥水平衡盾构进行施工。所采用盾构由德国Herrenknecht公司提供，第1台在合同签订后12个月供货，第2台的到货时间滞后2个月。刀盘的配置必须满足在复合地层掘进的需要，值得一提的是盾构采用了球形主轴承，这样允许刀盘与主轴承间以小于90°的夹角进行切削以满足急曲线转弯的超挖需要，同时也减小了作用在隧道管片上千斤顶的行程差，这样可以实现最大的超挖量达到400mm。这一特性还可以满足在岩石地层条件下，将刀盘缩回为查刀与换刀提供一定空间。为满足不间断地进行气压条件下对刀盘上的刀具进行更换，盾构配备了2个气闸室和1个小一些的材料闸室。盾构还配备了2套超前钻探设备和1套振动探测系统以供对开挖面前方的地层进行超前探测。
4．2隧道主体施工情况
隧道的掘进施工始于2003年11月25日。采用2台直径13．2m的泥水平衡盾构从北侧风井始发朝相反的2个方向始发掘进，盾构tUaH用于北侧隧道掘进施工，盾构GemiLanG则朝南掘进。盾构tUaH于2004年6月从北侧风井始发，经过24周的掘进，于2004年11月，到达北侧分岔井，共掘进了737m。2005年1月底，盾构tUaH从北侧分岔井重新始发开始第2段区间隧道的掘进施工，掘进的长度为4550m。SmaRt北侧盾构隧道的部分参数见表2。工程经过多次延误后，公路隧道段于2007年5月14日下午3：00正式通车，而泄洪隧道段最终于2007年7月底竣工。就在公路隧道通车后的几个星期内，隧道就进入运营模式3泄洪。截至2010年7月18日，SmaRt系统对7次灾难性的暴雨洪水成功实施分流，从而使吉隆坡市中心免遭内涝之灾。
4．3施工的主要挑战与应对策略
盾构掘进施工中潜在的风险与挑战主要包括：地层沉降或坍塌、Karst溶洞或坑穴以及泥水逃逸导致地表坍塌隆起、开挖面坍塌和泥水溢出地面等。为了防止所述风险并尽量减少泥水损失，施工中采用了一系列的技术措施与方法：1）针对溶洞的位置、大小、地层特点等信息，基于mohkam模型对开挖面的平衡压力进行计算分析；2）根据地层特点将掘进分为均质地层中掘进、复合地层（掘进断面中含岩石和沉积土）中掘进、交界面中掘进以及在Karst溶洞中掘进等工况，针对不同的工况条件制定相应的盾构掘进施工参数体系；3）对地表沉降进行实时监测，通过监测数据及时反馈给盾构操作人员以降低地表隆沉与冒浆的风险。施工中采用的一些其他措施还包括：1）根据不同的地层情况及泥浆的损失情况及时调整泥浆的组成成分并补充泥浆量；2）在敏感环境区域采用补偿注浆、压密注浆和岩石裂隙注浆3种方法从地表对开挖面前方地层进行注浆加固。根据不同的具体情况选择不同的注浆方法与浆液配比。当地面不具备条件时，也可以从盾构内部进行注浆加固。
5结论与讨论
公路隧道施工流程篇3
关键词：公路隧道水害成因治理措施
中图分类号：U45文献标识码：a文章编号：
1引言
随着社会大众对公共道路建设安全的关注程度不断加深，公路隧道水害问题也逐渐进入人们的实现之中，弄清公路隧道水害的真正成因，科学合理的制定防范治理措施也成为目前公关道路建设亟待解决的首要问题。通过对温差条件和地质条件、因素的影响，总结出造成公路隧道水害的原因，从各个角度出发，因地制宜的制定公路隧道水害应对处理办法，解决目前的公路隧道现存问题，希望为相关科研项目提供一点辅助资料。
2公路隧道水害的造成的损失
随着经济的高速发展，公路隧道已经在我国大部分地区得到广泛普及，但是，对于公路隧道水害的防范措施上还存在着技术性的问题，为解决公路隧道技术现存问题，相关公路隧道建设单位已经展开了研究课题。
就不同地区的公路隧道水害问题而言，也造成了相当大的水害损失。在严寒地区的公路隧道，由于温度条件恶劣，致使公路隧道受低温胁迫引致衬砌损坏的漏水水害问题，漏水水迹沿着公路隧道内壁冻结成冰，积聚在公路隧道上形成隧道阻碍物，危机行车安全。甚至在一定温度条件下，结冰的水体出现膨胀状况，有可能致使衬砌破裂以致整体破坏或者脱落，危机行车人员安全；二对于岩溶发育地处的公路隧道而言，由于该地区的水量极为丰富并且覆盖层大多数是以粘土或者粉质粘土为主，一旦出现隧道水害问题，就会有大量水伴随泥土一涌而出，掩盖路面，造成运输连接中断。
由此可见，公路隧道水害会给我国道路行驶带来安全隐患，危机人身安全，对经济的发展也会产生阻碍的影响。
3公路隧道水害的形成原因
3.1从温度条件和地质条件上分析：
随着科学技术的不断发展，公路施工单位已经可以克服温度条件和地质条件将公路隧道建设在高寒地区和岩溶发育地区。但是由于高寒地区地势高、气候寒冷、一般最低气温为-35℃,最高气温为40℃，极大地温差状况等气候条件使公路隧道受低温胁迫出现水害；岩溶发育地区覆盖层主要以粘土和粉质粘土且该地区水量丰富，致使岩溶发育地区时常遭受水害威胁。因此，在公路隧道施工前应对施工地区的整体环境进行考察。
3.2从设计问题上分析：
3.21在施工前期的地质测量中对容易遭受水害威胁的地点预估有误，导致施工设计中的防范水害措施的实际应用性减低；
3.22在部分隧道的设计过程中忽视墙顶易于积水的部位，一旦形成积水槽就会引发隧道内漏水，造成水害威胁；
3.23公路隧道设计中的沉降缝设计不合理，使得防水板产生拉裂，无法抵御渗水漏水的状况；
3.24公路隧道的部分仰拱地段施工设计不合理，易出现路面渗水状况；
3.25施工设计之初没考虑到断层面对防水板铺设造成的阻碍。
3.3从施工工艺技术上分析：
3.31防水板的安装技术有限使得防水板现有贴合度难以防范渗水状况；
3.32混凝土喷射技术难以保持混凝土表面平整光滑度，表面不平整易磨破防水板；
3.33二次衬砌浇注时会影响盲管排水功能，致使排水不畅，引致水流聚集过多；
3.34公路隧道现有的贴合技术不佳降低排水板的作用；
3.35止水带忽视了“堵”水后的水流排泄问题；
3.36防水板与pVC管卷接合处存在漏洞，易引起渗水漏水情况发生；
3.4从支护方案上分析：
在公路隧道实施方案设计时应因地制宜的采用长管棚超前支护，小导管超前注浆支护和锚喷支护，避免施工过程控制不当引起的水害问题。
3.5从外力影响作用上分析：
外力作用包括风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用。在公路隧道施工过程前后，外力作用都可以通过改变地质条件和地表状况造成公路隧道施工现状或者已完善的水害防范治理措施造成破坏，影响水害防范治理结果。
3.6从防水材料选择上分析：
公路隧道施工没有考虑到隧道通风条件差、受影响因素较多的现状，在选择无味的科技环保材料和易施工的高质量材料是存在偏差。导致防水材料无法防范水害。
4公路隧道水害治理措施
对于不同的公路隧道地区，公路水害防御措施也是不同的。因此，要严格遵守以“以排为主，以堵和截为辅”或者“以堵为主，以排和截为辅”的公路隧道水害治理原则。一旦发现问题，可以按照以下总结出来的水害治理措施进行问题补救
加强改善地表和地下水的排水系统：
在浅埋隧道区，由地表不平整造成的水害前兆现象，应采用疏导法，以填平地表为前提，保障排水系统的良好运行；在地下水丰富地区，应对水沟进行改善，扩大水沟容量和排放量；
改善注浆技术，实施堵水、引水措施：
当公路隧道出现水害问题是，如果渗水面积不大，可根据渗水现状，合理设置孔分布，并严格控制注入浆的成分比率，合理控制注浆压力。
4.3增设内防水层，设立分水区分缓水流量：
在注浆堵露的基础上进行内防水层的增设问题，在一定程度上减缓水流对衬砌的冲刷，避免
衬砌的他薄弱部位出现新的渗漏问题。增加防水层厚度，并在此基础上铺设防水膜，防水膜的铺设厚度也应根据具体考察情况而定。如需必要还可以按照情况的不同设立分水区作为水涌灾害出现的应急措施，分水区可以有效地分减水流量问题，帮助水流量排除隧道，减缓公路隧道水患成灾。
4.4将隧道结构、地形状况同排水系统综合考虑：
公路隧道水害治理应该根据地形状况和隧道类型选择适宜的防范水害措施，例如：山岭地区应该采用“以排为主、堵排结合”的治理原则；海底公路隧道则应该以“以堵为主，堵排结合”的治理原则。通过增加盲管和盲管数量改善防水质量，加强排水系统检测，发现问题及时处理，保证公路速到路面不会出现水渍情况。
4.5建立内部质检机构，对施工过程全程监控管理：
公路隧道施工单位应该在单位内部建立施工质检机构，对施工所用仪器、施工所用的原材料以及成品进行不定期的质检抽查，及时处理不符合规格标准的仪器和材料；对施工前期的调查数据进行实地考察后再行审核，保证施工设计图纸上的各项防范水害的措施具有较高实际应用性；并对公路施工区的员工进行不定期的审核，员工上岗施工操作是必须携带上岗证件；对材料场地的管理也必须严格，加强施工工序的衔接度，保证各项防水措施铺设平整，贴合度极高，以防渗水漏水状况出现引发水患危害。
5结束语.
尽管在公路隧道水害处理问题上存在技术缺陷，但是通过对公路隧道水害形成原因的分析为基础制定公路隧道水害防治措施是具有一定针对性的，只要严格按照公路隧道施工技术要求，严格选择最佳的施工防水耐用材料、不断完善公路隧道施工的机械设备、以温度条件和地质条件的考察为基础设计施工图纸、并将外力作用对于公路隧道的影响纳入考虑范围，再将公路隧道结构、公路隧道类型、公路隧道具体情况同排水系统综合考虑，并对现场施工状况进行严格广利，一定能够减少公路隧道水害造成的人员和经济损失。
6参考文献.
[1]孔祥金;叶勇;;对公路隧道科研和新技术应用之刍议[a];2001年全国公路隧道学术会议论文集[C];2001年.
公路隧道施工流程篇4
关键词：环境影响；生态环境；措施
中图分类号：S891文献标识码：a
现阶段隧道规划和设计一般遵循能充分发挥隧道功能、安全且经济地建设隧道的基本原则。为缩短行车里程，提高交通便捷，这是修建公路隧道的基本目的；同时，隧道可从根本上免除公路路线上的土石方坍塌、泥石流、雪崩等道路病害；隧道建设可以不直接改变地形自然原貌，保护了环境，还利用地下空间，节省了公路建设用地。因此，隧道是路线上非常有价值的一种构造形式。但是长期以来，在公路隧道建设的勘察设计、施工及运营阶段，都未能就其对所建山体地下水和生态环境影响做一个较为准确的评断。
隧道等地下工程修建于地壳表层，位于地下水最为活跃的部位，在岩土中开凿的隧洞，将可能成为其四周特别是浅埋段工程上部的地表、地下水的汇集场所或新的排泄通道，这势必改变工程范围内的水文地质、工程地质环境，进而影响地区的水和生态环境。过去修建隧道等地下工程，除少数特殊工程采用以堵为主的全面防水措施外，大多数工程，特别是山区隧道工程都采用排堵结合、以排为主的防治方针。因此，众多隧道等地下工程在修建中和建成后长期存在着涌、漏水灾害和同时导致周边水及生态环境恶化等问题。
一、特长隧道的建设对地下水平衡破坏以及生态环境的影响分析
岩层受到内力和外力地质作用的联合影响，风化卸载带及其附近的新鲜岩带内各种成因、不同序次的非连接结构面十分发育，使其成为岩石圈中连续性、整体性最差的圈层。同时，该层位又是地下水最为集中的部位，陆地部分宏观上看就像岩石表面笼罩着一层地下水。因此，隧道工程建设往往是修建在由水、岩、热、气等构成的一个复杂的巨型系统之内的。天然情况下，岩土具有自身的（动态）边界（力学、补给或排泄），系统各构成要素或不同要素之间维系着一种动态平衡的关系。隧道的开挖，相对于在一定空间范围内改变了系统的边界（对于岩体）或增加了输出边界（对于流体）。这样，系统本身就必然按照其固有的运动规律对此作出反应，具体表现则为隧道附近一定范围内的围岩破坏，水、热、瓦斯气向隧道排泄，或者寻求新的动态平衡。地下水埋藏在岩体里面分布着的大量空
隙，这些空隙既是地下水储存场所，也是其转移通道。隧道开挖不可避免的会破坏一些地下水的储存点和转移通道，引起地下水的转移，造成地下水的重新分配，从而形成新的含水层和地下水转移通道。而原来的含水层和转移通道中地下水将减少甚至枯竭。将会导致隧区局部地下水位降低。便演化为施工中乃至建成后对各类水文地质的影响，进而延伸至对岩体表面附着的生态环境影响，出现地表植物大面积枯萎甚至死亡等生态危机。
二、新建公路隧道水文地质及生态环境影响的评估
近年来的研究，我们认为在新建公路隧道工程项目的整个过程中，要把隧道---环境水文地质---生态环境影响作为一个系统工程来考虑，把稳定原有隧道水文地质环境和保护生态环境作为环境影响评估的重点。
（一）环境水文地质及影响的评估范围
隧道水文地质勘测和环境影响评估的范围与水文地质条件复杂程度以及隧道埋深和长度有关。隧道排水与大口径井抽水类似，将在洞顶含水层中形成疏干漏斗，其引用半径R0=R+B/2。隧洞排水引发的洞顶环境灾害主要发生在疏干漏斗的范围内。由于隧道长度远大于宽度，加之洞口段含水量的厚度往往变小，因此洞顶疏干漏斗与井点降落漏斗的形态还有区别，其空间形状不是倒圆锥体而是倒椭圆锥体，其地面范围不呈圆形而近似于椭圆形。根据我国若干隧道因开挖改变地下
水环境、并影响地表生态环境的实例，隧道两侧的影响宽度为400～2600m或更大，因此，隧道环境水文地质勘察和环境影响评估的范围以隧道两侧各1000～5000m为宜。
（二）环境水文地质评估项目
1、环境水文地质评估项目，主要包括：地形地质；水文地质条件、分区、计算参数选择；预报涌水量的方法、公式、成果等。
2、环境因素调查的主要项目及内容
（1）地表水体（河流、井、泉、水库、贮水池、水渠等）的长度、面积、容量、水位及其重要性分类；
（2）农田、林业用地的类型、面积，需保护的重要性或名贵植物的数量和范围；
（3）人口密度；
（4）建筑物和构筑物的数量、类型和分布，特别注意有无重点保护文物景点；
（5）其它，如弃碴堆放场地的地形和水文条件、水土流失状况、不良地质现象等。
（三）公路隧道环境影响的评估内容和标准
当公路隧道通过强富水区及中等富水区，以及岩溶发育区时，即工程施工及运营期间大量地下水涌入或从中排放时，对周围环境将有较大的影响。因此，在新建隧道时应对环境影响程度和范围进行评价，并应提出有关补救措施或相应对策，对于公路隧道重要程度尤为突出。
1、生态环境评价内容
主要评价由于隧道内大量涌水或排水引起的环境问题。
（1）地表水、地下水的可能疏干程度，生产、生活用水缺失程度；
（2）浅埋隧道地面下沉的程度和范围，对地面建筑物基础的可能破坏程度；
（3）地表沉降、岩溶塌焰发生的程度和范围；
（4）地表水、地下水可能被污染的程度；
（5）隧道内环境可能恶化的程度；
（6）隧道开挖弃碴堆放引起的泥石流等环境问题的可能程度；
（7）工程竣工后，排出的地下水作为水资源的可利用程度；
（8）防治发生上述灾害及环境恶化问题的对策。
2、隧道环境影响评估技术标准
（1）隧道环境影响评估范围，一般情况下为隧道轴线两侧各1000m，岩溶发育区范围可扩大至隧道轴线两侧3000m～5000m。
（2）不同的地下水类型、地质条件和埋深状态，隧道生态环境影响评价的主要项目及评价的深度不同。
三、公路隧道避免对水文地质及生态环境影响的措施
结合目前公路隧道建设的实际情况，就大多数隧道工程而言，其防排水，“以防、截、排、堵相结合及因地制宜综合治理的原则”进行是合适的，但从环境保护的目标出发，只是一般性的规定是不够的，应该根据隧道等地下工程的长短、重要
性和隧道水文地质条件的复杂性，以及隧道地区的人口密度、农牧业发达程度等生态环境，采用不同的防治措施。可以从设计勘察、施工建设以及运营监控三个阶段分别采取一定必要措施，以减少公路隧道对水文地质以及生态环境的影响。
（一）设计勘察阶段
设计勘察阶段需要深入调查设计隧道穿越山体的汇水区域地下水的分布、类型、含水量、补给方式、渗流方向等参数。并依据地质情况推测其影响范围，结合所在地区降雨、地表耕作及作物性质、是否有旅游资源影响等多方面对其影响程度进行分级。并依据分级对隧道工程设计采取不同类型和级别的防排水设计，对于影响级别高的隧道可以采取详细防排水设计，以及相关的设计预案，在目前公路隧道设计遵循的“以防、截、排、堵相结合及因地制宜综合治理的原则”的基础上建议增加“引”的工程措施，即将地下水提供一定的疏导渠道引渡到隧道断面之外，不改变其原来总体走向，以尽量减少隧道对地下水文地质的重大改变。同时，要做好隧道理论影响区域的地下水监测网络设计，要求运营期间长期监测。
（二）施工建设阶段隧道工程防排水措施是否恰当，是隧道环境保护质量好坏
的关键之一。也只有在施工阶段才能更直接、真切的了解地下水的情况和地质的具体情况，结合设计调查的大环境情况，可以将隧道对地下水文地质影响做出比较准确的判定，并将相关参数详尽记录存档，采用设计的相应等级的防排水设计，以减弱隧道对地下水文地质的重大影响。
施工中采取的具体的防水防渗的具体措施有：
1、加强衬砌的防水功能，在局部涌水量较大的位置，在衬砌后面设置衬砌夹层防水层。
2、围岩破碎及涌水地带采用向围岩注浆，对于用水量大的位置可采用化学注浆，然后在衬砌背后压浆。
3、二衬采用C25防渗砼；有水、富水区域必须采用封闭式衬砌结构。
4、施工缝根据具体涌水量设置止水条、中埋式止水带、e型背贴式止水带等各种防水止水设施。
5、对于特殊情况可以采取预埋管道系统或者采取预留连续小空腔等工程措施作为地下水疏导通道。
同时，高度重视防排水施工质量不仅对于隧道本身在施工和运营期间的安全至关重要，其对减弱隧道对地下水文地质影响亦极其重要。
（三）运营监控阶段
运营监控阶段主要是在一定时间范围内（建议通车后5年作为一周期，2000米以上隧道至少监控期限为一个周期。）实时关注防排水工程在运营期间的运作状态，以及对影响区域地下水位监测网络的监测点数据做好详尽记录。并及时对比分析，对整个山体或者周边山体生态环境的影响观察评价。如果发现隧道内排水量随季节规律性、常态化的起伏，且历年纵向对比没有偏离，则可判定该隧道的防排水设计是科学的、切实可行的，是满足环境保护要求的。反之，如果发现地下水监测网络地下水位偏离季节规律性、常态化的起伏，或者地表生态等明显出现异常，需要对比监测记录，结合施工记录情况，甚至采取必要的补充钻孔等地质调查手段了解地下水位情况，来综合分析影响原因。并依据原因立即采取一定的工程补救措施，防止影响扩散、加剧乃至进一步恶化。处治之后监控期限延长一个周期。
公路隧道施工流程篇5
关键词：公路隧道；突泥涌水；防治措施
中图分类号：U45文献标识码：a
1隧道突泥涌水的特征
1.1公路隧道突泥涌水地层岩性只含有少量的石英岩，在裂隙中生成，大多数岩石都比较细碎，其隧道突泥，涌水量在某一出水点是较为分散的，大约在2800m3d左右，突泥涌水部分呈现出股状型，伴有空洞形成。
1.2公路隧道突泥涌水地层岩性只含有少量的石英岩，在裂隙中生成，大多数岩石都比较细碎，其隧道涌水量在某一出水点是较为集中的，大约在4000m3d左右，突泥涌水部分呈现出股状型，这时伴有较大水压和压力，突泥涌水的大概位置在墙左侧。
1.3公路隧道突泥涌水地层岩性只含有少量的石英岩，在裂隙中生成，大多数岩石的密度较高，完整性较好。突泥涌水量大约在7000m3d左右，最高出水点截止在12000m3d，突泥涌水部分呈现出股状型或是喷射型，且无污浊现象，伴有较大水压和压力，突泥涌水的位置在墙左侧。
1.4公路隧道突泥涌水地层岩性含有少量的石英岩和炭质片岩，呈薄层状态，在裂隙中生成，大多数岩石都比较细碎，这种情况下炭质片岩在墙右侧的时候比较多，且岩石亮度提高，突泥涌水量大约在5000m3d左右。隧道突泥涌水量在某一出水点是较为分散的，突泥涌水部分呈现出股状型，在初期的时候突泥涌水中会掺杂少许碎石，但是水质无污浊现象，公路隧道拱形部分呈雨状以及线状型且伴有淌水或滴水。
2公路隧道突泥涌水的原因
2.1根据公路隧道周围环境以及地理环境的调查，在公路隧道的旁边有诸多村庄等，他们会因为常年流水造成干涸，而公路隧道突泥涌水的位置普遍在公路隧道的另一侧，由此可见，公路隧道发生突泥涌水的地方大部分是由于村庄周围常年流水而造成的。
2.2公路隧道的构造会因为裂隙而生成，大多数岩石都比较细碎，还很容易积水。公路隧道周围内的地下水主要是因为大气层降水，如果公路隧道周围降水量较高，公路隧道地理环境复杂，森林树木的覆盖率较大随之公路地表层的积水面积也增大，会造成公路浅表层的基岩发生裂隙，通过所产生的水加上大气降水全部沿着周围内的河沟流走，覆盖层和基岩强风化层的地方会渗入到地下，然后基岩节理所产生的裂隙会逐渐转变成孔隙潜水。浅表层的基岩要是出现裂隙的话水和沟内的地表水还有沟内发生的孔隙潜水会向着公路隧道的深层转移，在公路隧道施工的过程中隧道洞身的基岩也会因为出现裂隙而生成水，这是因为隧道在开采挖掘的时候机械破坏了原有岩体的各种结构，所以才会发生不同程度的公路隧道突泥涌水现象。
3公路隧道突泥涌水的治理措施
3.1公路隧道突泥涌水的治理措施
公路隧道预防突泥涌水应该遵循“预防为先、排水为主、截住为辅、堵住四方面相结合，以地理环境和生态环境为依据，进行综合治理”的防治原则，采取有效地可实施性高的防治措施，进行妥善处理，这样可以达到“可靠防水、无忧排水”的最终目标。
重工业增多使更多的生态资源受到污染，这也使我国对各项工程的生态环境保护提出更多的要求，当公路隧道突泥涌水现象不断发生的时候，尽可能不破坏公路隧道地下水的循环工作，如果公路隧道突泥涌水的流量变大，并且公路隧道周围的森林树木繁盛，应该是运用预先设计好的排水系统进行排泄，这样就会使围岩周围的所有承受力量的结构在不同程度上，例如：地表坍塌、地面下降、地面下沉、地面变形等情况发生变化，这样不仅对公路隧道的整体结构产生诸多不利因素也使隧道结构变得不稳定，还对公路隧道周围的生态环境造成不同程度的影响，例如：水塘、沟干枯等，所以施救小组应该采取以堵住为首要任务其次是适当的进行排放工作的原则，对隧道突泥涌水的地方用水泥以及其他材料进行堵住，并且用相应的机械设计预先将岩体加固以及封闭防治裂隙更为严重，如果怕再次发生突泥涌水应在渗水处用材料再次进行施救措施，并且铺设防水板，将突泥涌水引致公路隧道口的排水处，这样就能达到标本兼治的最终目的。
3.2公路隧道突泥涌水堵漏后的处理
在公路隧道突泥涌水较多被堵漏后的情况下，可能因为各种原因，并不能达到将突泥涌水完全堵漏的最佳效果。如果发生此种情况，应该采取的相应措施是将混凝土喷射在局部出现渗水漏水处，然后再次进行注浆工作，并且在渗水处进行更加周密的布置，将突泥涌水引致公路隧道口的排水处，最后再铺设厚度强硬更为稳固的防水板以确保质量，使防治工作达到最佳效果。
4公路隧道突泥涌水应急救援措施
4.1如果公路隧道内发生突泥涌水的危害情况，施工人员应立即向上级部门或者是应急小组进行汇报，还要保持头脑冷静。
4.2工程项目部应在接到施工人员的汇报情况后，立即召开会议确定救援方案，确定应急小组以及应急人员，在第一时间内进行救援抢险工作，如果突泥涌水危害较大时还应该向当地相关政府部门寻求援助。
4.3应急小组到达事故现场后首先确定危害程度，还应固定时间向上级领导以及相关部门汇报，确保救援工作的有序性。
4.4事故现场应该建立医务室并且配备相关的医疗设备，例如：担架、氧气以及必备的急救用品等，将伤亡人员及时送到医院进行抢救，如果是轻微受伤应利用现有的急救设备进行救治工作。
4.5如果在公路隧道发生事故而救援小组还没有到达现场的情况，施救人员应公开地实事求是的向现场监理汇报，待救援小组以及救援方案确定后，对公路隧道突泥涌水进行处理。但是要确保在救援小组未到达现场前，禁止任何人进入事故现象，避免发生人员伤亡的现象，减少救援工作的阻碍，确保救援工作顺利进行。
4.6当发生突泥涌水危害警报时，施工人员应立即采取应急措施利用现有材料减少突泥涌水量，以便把水压降到最低。当突泥涌水事故发生之后，在首先确定救援人员人身安全的情况下，利用相关机械设备以及材料对公路隧道洞身周围进行加固以及封闭，并且在补救后的一个阶段内进行实时监控。如果是多雨季节进行施工作业应该在可能发生突泥涌水的渗水点处充分备足排水设备，并且保证电力充足以备供应，还应由专人进行轮流值班，降低危害程度。
结语
公路隧道突泥涌水是公路工程施工中普遍存在不可避免的地质灾害之一，而隧道突泥涌水危害的防治工作更是一项艰巨而复杂的系统工程。尤其是在公路隧道施工过程中，对公路隧道突泥涌水的治理工作处理不当，很可能会引发坍塌、突泥涌水等危害事故，更为严重的是可能破坏公路隧道周围的生态环境，致使森林树木受到污染甚至死亡。所以，公路隧道突泥涌水应该采取有效的救援措施，避免更多的涌水进入到公路隧道之内，这样不仅能保证公路隧道的施工安全，还能为正常运营提供更有利的保障以及平衡生态环境。
参考文献
[1]《公路隧道施工》黄成光北京人民交通出版社。
[2]《隧道中涌水处理施工技术》岳丽敏（国防交通工程与技术）。
公路隧道施工流程篇6
：土木，岩土，地基基础，基坑边坡，隧道立井生产实习论文前言第一部分隧道与地下工程第一节概述隧道和地下工程随着我国经济和人民生活水平的提高而进一步发展和推广。隧道和地下工程已经是解决我国交通和工业的和很有前景的一门科学。隧道是一种地下工程结构物，通常是指修筑在地下或山体内部，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线通过的通道。隧道一般包括交通运输方面的铁路、公路、航运和人行隧道；城市地下铁路和海底、水底隧道；军事工程方面的各种国防坑道；水利发电工程方面的各种水工隧道或隧洞等。隧道工程是指从事研究和建造各种隧道的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。目前，大部分隧道的设置以交通运输为主要目的，穿越山岭、河流、港湾等障碍，修建地下铁道，缩短交通线路，改善线形，可提到车辆行驶速度，以获得良好的经济效益和社会效益。除此之外，在水电工程中设置各类水工隧道可实现引水、排水、通风等目的；在市政工程中，设置各类公共隧道可实现污水排放、管线铺设等目的。隧道的这些功能，决定了其一般在长度方向上有较大的尺寸，多数长度为几千米道几十千米，有的甚至更长。而横断面的尺寸则相对较小，一般仅几米到几十米。断面较小的隧道，一般不作为交通设施，仅用于污水排放和水、气管道、电缆、通讯线路等敷设用途，这些通道常常也被称为隧硐、导沟、管沟等。断面较大、长度较短的隧道所形成的地下空间，一般有其专用功能，如作为地下变电站、地下停车场、地下仓库、地下广场等。隧道之所以在近几年迅猛的发展，是因为它有独特的优点：首先，利用隧道可以实现各种运输线路直线等穿越山岭而不必盘山绕岭。其次，隧道还可以改善线路中的车辆运行情况和提高线路的运行能力。其三，隧道是一项隐蔽在地下、水下或山体内部的重要结构。其四，隧道在具有以上功能的同时，还存在有另一重要特点就是它不占据地面空间，这等于无形中增加了城市的有效面积，对于人口拥挤、道路密集、交通繁忙的城市来说，无疑是十分重要的。最后，城市地下隧道的兴起，也带动了整个城市地下工程的发展。隧道是地下工程的一种，而矿井和巷道同样是地下工程的重要组成部分。矿井的建设和施工比隧道更困难，因为它位于较深的地下，地质条件更复杂和施工技术不完善！我们这次实习，主要是焦晋高速隧道工程和赵固煤矿的矿井建设。第二节隧道工程我们这次实习地点是焦晋高速的隧道工程，特别是牛郎河隧道，它是焦晋隧道中工程量最大，地质条件最复杂，施工最困难的最长的隧道。1、焦晋高速1.1、概况焦作至晋城高速公路（焦作境），是经国家计委批准立项的河南省重点工程，也是国内第一条由地、市级公路局自筹资金、自行建设、自主管理的跨省高速公路。焦晋高速（焦作境）穿梭在太行山崇山峻岭之中，悬挂于县崖峭壁之上，地质条件复杂，施工场地狭小，施工难度前所未有。去年年底全线通车的河南焦作至晋城高速公路，由于采用了多项诸如煤炭采空区注浆加固等先进技术，使这条穿越太行山的高速公路成为国内先进筑路技术的实验示范基地。焦作至晋城高速公路（焦作至省界段）虽然只有短短的17.036公里，但因穿越太行山，地形复杂，地质
公路隧道施工流程篇7
关键词：公路隧道施工通风问题重要性施工环境
1.公路隧道施工中通风的重要性
在隧道施工的过程中，通风是十分必要的，是施工计划顺利完成的基础与前提，而且还能够确保施工人员的健康与安全，有效的提升施工速度。在前几年，我国的隧道施工工程大多是长度比较短、进度低，虽然在布置通风措施方面具有一些难度，但是总体来说对整个工程造成的不良影响比较小。但是随着我国社会经济的快速发展，隧道施工工程的长度与越来越长，这样通风的难度就得到进一步的加大，如果没有妥善的处理好隧道施工的通风工作，则会直接影响工程的进程以及施工方案[1]。而且在施工机械方面，越来越广泛的应用大功率的机械，也逐渐增加了对无轨运输的运用，因此在通风量确定方面也存在着一定的难度，所以需要对公路隧道施工中的通风问题进行重新的考虑。
在风管内，其长度与静压、摩擦系数与直接之间的关系是十分重要和明显的，其中需要注意的是，虽然在漏风率不断增大的同时，其静压是逐渐减小的，但同时也需要与管端风量之间相互联系。对于风管末端的风量来说，是一个固定值，是实际的风量，漏风率与起始段风量之间是呈正比的，这样就会对风机供风量的要求比较高，但是在实际的施工过程中是难以达到的，这主要是由于这种类型的风机机械是难以在公路隧道这施工的，受到了空间的限制。
在开挖隧道工作面的时候，工程后期的作业点是随着实际开挖的进程实时移动的。为了确保作业点和工作面处于新鲜的空气环境中，这样就需要不断地增加风管长度，但是这样一来，就需要不断增加动力消耗，在隧道贯通的时候，对动力消耗以及风管的长度都已经达到了最大值，这也可以看作是施工通风中的一大特征。在实际的施工过程中发现，一般在施工的初期通风问题都不太严重，施工单位也没有过多的重视这一问题，在施工中后期阶段就会出现通风不良问题，但是在这一时期进行改善就会涉及到很多的方面，对施工进度计划产生重要影响。这也是降低隧道施工通风效果的主要原因之一。因此，为了做好隧道施工的通风工作，在施工初期就应该全面的考虑，以免在后期对施工人员、施工机械、施工进度、施工方法等方面造成影响。
2.公路隧道施工的环境标准
2.1更换和冲淡隧道内的有害气体
作为一种窒息性的气体，Co在隧道内的潮湿环境中相较于no2和So2来说，较为稳定，这样一来就会具有较高的浓度，而且持续的时间也会比较长，这就会造成很大的危害，一般在公路隧道中Co的安全浓度是≤20mg/m3。如果施工人员在挖开隧道检查洞内Co的浓度时，其浓度为100mg/m3，则需要在半小时之内将其浓度降低至安全浓度范围内。nH3、no2、So2都属于刺激性气体，其中nH3的安全浓度是≤30mg/m3，no2的安全浓度是≤5mg/m3、So2的安全浓度是≤15mg/m3。Co2的含量应该
2.2确保隧道内新鲜空气的供给
隧道内的空气一定要保持实时的流通，确保其空气新鲜，按照隧道的体积来计算，洞内氧气的含量最少要保证在20%。
2.3降低隧道内粉尘浓度
对于隧道污染来说，最重要的就是粉尘污染，游离在空气中的Sio2会对人体造成极大的危害，如果施工人员长期在这种环境下施工，则很容易换硅肺病。粉尘含量的安全标准规定是，如果洞内游离的Sio2达到了10%以上，则应
2.4降低隧道内温度
为了营造出更加舒适的施工环境，一般隧道内的温度要低于25℃。在隧道内对风速的具体要求为：开挖全断面时≥0.15m/s，开挖部分坑道时≥0.25m/s；隧道内对风量的具体要求为：在施工的过程中，每位施工人员供给的新鲜空气量应该≥3m3/min，在内燃机械施工过程中供应的风速应该≥3m3（min・kw）。（如图1）
3.处理公路隧道施工中通风问题的有效措施
3.1注重通风方式的合理性
对于通风方式的选择来看，其依据主要是污染源特性，在成洞地段要尽可能的避免造成二次污染，一定不能对施工造成限制。在选择的时候需要注意以下七个方面的问题：一是由于影响自然通风的因素比较多，通风效果具有不易控制性和不稳定性，因此除了在一些长度比较短的隧道施工中应用之外，都不适宜使用；二是对于压入式的通风方式来看，能够直接向工作面输送新鲜的空气，在工作面施工中值得推广，但是其缺点是会导致整个坑道中都流入污浊的空气，所以在应用的时候最好是使用大管径、大功率的机械；三是对于吸入式通风方式来看，其风流的方向是与压入式相反的，但是由于其排烟的速度过于缓慢，在工作面范围内就很容易出现炮烟停滞区，因此不建议在施工工程中单独使用；四是混合式的通风方式，汇集了吸入式和压入式的所有优势，但是由于对风机、管路等设施的应用比较多，是适合应用较小的管径，如果风机的管径和功率都比较大的时候，其经济性就会比较差；五是加大对平行导坑的利用，这一方式主要是应用在施工长度比较大的隧道工程中，通风的效果主要是由其管理水平来决定的，如果施工的断面比较大，但是也没有平行导坑，则可以使用风墙式的通风方式；六是在选择通风方式的同时，也需要注重对风管依据通风机等设备的选择，对处理好风管的连接处，最大限度的减小漏风率；七是加强隧道施工中的通风管理，定期检查和维修设备，并注重对施工环境的检测，增强通风效果的合理性和经济行（如图2）。
3.2进一步改进通风机械
在隧道施工的过程中，往往会由于空气减少、粉尘和有害气体增多，导致洞内的空气较为浑浊。随着隧道深度的不断增加，洞内的空气湿度与温度也随之增加，这会对施工人员的身体健康安全造成严重的影响。因此需要对通风机械进一步的改进，有效的将洞内的浑浊空气排出、冲淡和稀释，确保空气环境的新鲜程度，保障施工的正常安全进行。
参考文献：
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公路隧道施工流程篇8
关键词：高速公路；隧道工程；防排水设计
中图分类号：U412.36+6文献标识码：a文章编号：
1隧道防排水设计要求
1.1设计原则
针对公路隧道防排水的要求和目前公路隧道渗漏水严重的现状，我国《公路隧道设计规范》（JtGD70-2004）要求公路隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全。
（1）“防”是指采取防水混凝土或附加防水层等措施，使隧道工程具有一定防止地下水渗入的能力，防止地下水透过防水层、衬砌结构渗入洞内。隧道工程设计时应优先考虑采用防水混凝土提高隧道结构的自防水能力。
（2）“排”是指对已经渗入隧道区域的地下水采取自流排水或机械排水的方式排出隧道区域，以减小渗水压力，防止积水和冻害发生，创造良好的防水环境和隧道运营环境。
（3）“截”是指采用截水沟、截水导坑等措施，裁断流向隧道区域的水流，即把所有利能流向隧道的地表水、地下水的通道裁断，减轻隧道防排水压力。
（4）“堵”是指采用注浆、喷涂和二次衬砌混凝土中添加抗渗剂等措施，对隧道围岩裂缝、隧道结构本身存在的渗漏水路径进行封堵，将水堵在二次衬砌外。
防、排、截、堵应有机结合，达到排水通畅、防水可靠、经济合理、不留后患的防水目的。
1.2防水要求
为了保证公路隧道结构安全和必需的运营条件，我国《公路隧道设计规范》（JtGD70-2004）规定公路隧道应达到下列防水要求：高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应做到拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水，有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结，车行横洞、人行横洞等服务通道拱部不滴水，边墙不淌水。
2防排水设计
2.1洞外防排水设计
洞外防排水设计是指设计合理的隧道洞外地表水防排水措施，防止地表水下渗或向隧道洞口汇集。
（1）洞顶地表处理
隧道要求重视防止地表水的下渗，其处理措施为填充、铺砌、勾补、抹面等。对洞坑穴、钻孔等均应采用防水材料充填密实封闭，隧道进出口段一定范围地表采用注浆加固措施。
（2）洞顶截水天沟
洞顶截水天沟是修筑在距洞门边仰坡一定距离外，环抱隧道洞门的截水沟。洞顶截水天沟的主要目的是截断洞口边仰坡地表水来源，防止地表水冲刷边仰坡和洞门区域。水沟一般采用浆砌片石铺砌，厚度不小于30cm。
截水天沟设计应满足以下要求：①天沟设于边仰坡坡顶以外不应小于5m，天沟一般沿等高线向路线一侧或两侧排水。②天沟坡度根据地形设置，但不应小于0.5%，以免淤积。当纵坡过陡时，应设置急流槽或跌水连接。一般在地面自然坡度陡于1：1时，水沟应做成阶梯式，以减少冲刷。土质地段水沟纵坡大于20%或石质地段水沟纵坡大于40%时，应设置抗滑基座，以确保纵向稳定。③天沟长度应使边仰坡坡面不受冲刷为宜，下游应将水引至适当地点排泄，避免冲刷山体。流量较大时，不宜将水引入路基排水边沟排泄，应根据地形将水引至附近沟谷或涵洞排泄。
（3）明洞防排水
相对于隧道暗洞，明洞防排水条件要优越得多。一方面，明洞属于明挖回填结构，可以在渗水迎水面（衬砌结构外侧）设置防水层，其施作条件和防水效果要好得多；另一方面，明洞回填材料和方式可以人为控制，从而也能控制回填后明洞洞周的地下水流量和路径。
在控制明洞周围地下水方面，防排水措施主要有：①.明洞开挖边坡以外应设置天沟。其沟底坡度与路线一致且不小于5%，条件允许时可在山坡较低一侧拉槽排水。洞顶排水沟一般采用矩形或梯形断面，浆砌片石厚度不小于30厘米，以防冲刷。②洞顶回填土石表面一般应铺设粘土隔水层，且应与边坡搭接良好，以防地表水渗入。隔水层表面种草防护，可防雨水冲刷。③明洞回填前和回填过程中，可在回填土石底层或层间埋设排水盲管（盲沟），引流渗水，防止地表水下渗后在回填土石中滞留积蓄，增大水压和明洞荷载。应注意上坡隧道排水盲管（盲沟）流出通道。
在结构性防水方面，明洞防排水应采取以下措施：①明洞外缘防水采用全断面铺设土工布、防水板，接缝采用双焊缝热融粘结技术。②在明洞与暗洞搭接处，采取可靠的变形缝防水措施，设计采用中埋式止水带防水，并在明暗交接处设直pe500排水板。
（4）洞门截排水
洞门截排水的主要目的是截流洞口边仰坡漫流下来的地表水，防止水流在洞门处下渗或冲刷洞门结构，影响洞门结构安全、行车安全和美观，采取的主要措施为：①.削竹式洞门应沿洞脸环向设置高度不小于30cm厚的钢筋混凝土帽石，沿洞门环框内侧隧道壁面设置滴水线，以防雨水漫流影响美观。②对于带有翼墙的各类隧道洞门及明洞洞门，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不应小于150厘米，洞门翼墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不应小于100cm，洞门墙顶应高出仰坡坡脚0.5m以上。
2.2洞内防排水设计
隧道洞内防排水设计可以分成洞内防水设计和洞内排水设计。隧道洞内防水措施主要包括围岩注浆堵水、复合防水层防水和衬砌混凝土防水；洞内排水措施主要有紧贴岩面和初支表面的排水半管排水、纵向排水管、横向排水管和路基路面排水系统。
（1）围岩注浆
围岩注浆堵水即在实际开挖中，对大量的线状淋水、股状突水和涌水等富水区段向地层灌注浆液，封堵地层中的渗水裂隙，减少围岩流向隧道的渗水。围岩注浆堵水既可在隧道开挖前从地表钻孔实施，也可在隧道开挖后通过径向或超前向围岩钻孔注浆来完成。
主要适用范围：鹘岭等长大隧道，中、短隧道由于地下水位低于洞身无大量的线状淋水、股状突水和涌水等现象。
堵水压浆宜优先选用料源广、价格便宜的单液水泥浆和水泥—水玻璃浆。
布孔注浆范围在透水周边应加宽1—1.5m。若注浆过程中由于裂隙原因造成透水范围扩大，注浆范围也要相应扩大；而且注浆前必须先在透水中心打泄水孔，然后再从周边往中心逐步注浆，最后再封孔。
（2）复合式防水层
采用复合式防水层是复合式衬砌隧道防排水的核心内容。防水层由防水板及土工布组成。防水板的作用是将地层渗水拒于二次衬砌之外，以免水与二次衬砌接触并通过二次衬砌中的薄弱环节渗入隧道。土工布的主要作用是保护防水板，使防水板免遭尖锐物的刺伤。
防水层必须符合国标（GB12952—2003）中各项指标的要求，尽量采用宽幅高分子柔性防水卷材，幅宽5~8m为宜，以减少接缝。防水层搭接宽度≥100mm，采用自动爬焊机械双焊缝热融粘结技术，结合部位采用真空加压检测，标准是0.2mpa压力作用下5分钟之内不得小于0.16mpa。
（3）变形缝和施工缝处理
一般情况下，只要复合式防水层施工规范，衬砌混凝土施工质量达到要求，渗漏水一般不容易直接穿透混凝土而进入隧道洞内。因此，混凝土衬砌中的各类变形缝和施工缝往往是防水薄弱环节，因而需要进行特殊处理。
目前常用的处理措施是在变形缝设置止水带，在施工缝处设置膨胀橡胶条。止水带、膨胀橡胶条应尽量安装在衬砌厚度的中间。止水带安装应平直垂直于工作缝，两端埋设牢固、可靠，膨胀橡胶条在安装前应采取缓膨胀处理措施，避免施工过程中提前膨胀导致防水失败，安装应牢固可靠。
应当指出的止水带、膨胀橡胶条在地面建筑领域内应用效果较好，然而，在隧道工程中的应用效果并不理想，其主要原因是隧道衬砌的变形缝、施工缝大多为竖直方向，止水带和膨胀橡胶条安装固定困难，安装缺陷较普遍，封堵的地下水缺乏排泄通道，当水压升高时，地下水总能通过缺陷位置等薄弱环节渗出。这也是导致隧道渗漏病害多发的重要原因。因此，目前工程界一直在尝试一些新的工作缝处理方法，如本次设计变形缝中采用的可排水复合橡胶止水带和施工缝中采用的p-201止水膏。
为了使可排水复合橡胶止水带的下排水顺畅流入隧道的排水系统，衬砌环向施工缝下部必须有相应的排水构造。在衬砌基础内，每道环向施工缝的下方设置一条弹簧排水管，弹簧排水管的下端与纵向排水盲管相通，上端弯折在止水带安装槽内。当止水带下端与弹簧排水管接通后，止水带内的下排水就会顺利流入隧道的纵向排水盲管，并由其排出。从而可实现止水带的无压止水。
3结语
高速公路隧道内装饰的要求越来越高，其防排水设施对保证隧道内基本干燥、确保结构和设备的正常使用和行车安全起着举足轻重的作用，所以隧道的防排水系统设计与施工就显得尤为重要。鹘岭隧道工程建设通过上述防、排水方案，达到了高速公路隧道防排水的要求，确保的隧道行车安全。其防排水设计方案对高速公路隧道防、排水技术有直接的参考意义。
参考文献：
公路隧道施工流程篇9
关键词：公路隧道；通风；设计分析；通风控制；设备选择
abstract:thedevelopmentofhighwayconstructioninourcountry,theroadisgraduallyfromtheplainsXiangShanoutransfer,highwaytunnelsmoreandmorebecomeanindispensablepartofthehighway.tunnelventilationdesignisveryisweneedtostudy,thispaperintheaspectsofthetunnelventilationdesignmakesomeanalysis.
Keywords:highwaytunnel;Ventilation;Designanalysis;Ventilationcontrol;equipmentselection
中图分类号：U459.2文献标识码：a文章编号：
我国的公路建设日益发展，山区公路更是不断增多，比如在陕西的西汉高速，仅隧道就有112个，如此可见，公路隧道是下一步高速公路建设不可或缺的部分，因此，公路隧道的通风设计问题尤其值得我们去分析。
1隧道通风设计分析
公路隧道的通风设计需要从几个方面来具体分析，交通量，意外发生的情况，通风设备安装，通风设备控制和通风设备选择，都是我们需要注意的问题。
1.1交通量分析
对于交通量的预测，无不存在一部分的误差，各个方面的原因也会造成预测不准确。而在公路建设研究阶段，为了工程立项，可能会把交通量夸大，为了不必要的浪费，我们应该仔细分析交通量。
1.2火灾规模分析
公路隧道的通风,除了要满足正常运营外,还必须满足火灾发生时的通风需求,即把两者看作是整个通风系统的两种重要的工况。由于隧道内行驶车辆种类比较多,火灾热功率当量取值大小,很难明确规定,是按一辆小客车和一辆小货车相撞产生热量20mw计,还是按一辆小客车和一辆大货车相撞产生热量30mw计,更是考虑安全按两辆大货车相撞产生热量50mw计,不同的计算热功率对应风机配置数量是不一样的。同时还需要隧道防火区段的划分、横通道的设置、横通道的开启与关闭、烟流排出的路径与速度、逃生通道的空气补给、避难洞的新风需求、隔温安全段的长度和降温措施、送排风口的间距和面积、火灾时的风机控制、部分风机损坏时的风机调配等,更是增加隧道通风运营费用。因此,隧道火灾通风需要深入调查研究,合理定位隧道火灾规模。
1.3隧道风机安装
高速公路交通量预测按不同的特征年逐年增加,则隧道内车辆排放的Co和Vi浓度也在逐年增加,因此,隧道通风风机配置应根据交通量增加分期安装。目前,公路隧道通风设计均采用分期实施,风机安装数量按道路开通5年、10年、15年、20年配置,不同时间段安装数量不同,降低隧道运营费用。
1.4隧道通风控制
根据隧道通风采用的设备,可分为变频控制和动力可调控制;根据隧道通风采用的控制参数,可分为直接控制法、间接控制法和混合型控制法。目前,国内公路隧道主要采用直接控制法,目前已投入运营隧道均按照直接控制法设计,通过分布在隧道内各点的Co检测仪和能见度检测仪直接检测行驶车辆在隧道内排放出的烟雾浓度和Co浓度值,给出控制信号,启动控制分布在隧道内相应点的风机,供给新鲜空气量,达到稀释Co和烟雾浓度的目的,并将有害物质引出洞外,以达到隧道规范所要求的环境标准。为了有效提高隧道通风效率,降低隧道风机运营电费,隧道内合理设置Co和Vi检测器位置。隧道Co和Vi浓度从隧道入口至隧道出口呈线性增长趋势,因此Co和Vi检测器一般安装隧道出口后隧道内人字坡的坡顶。隧道采用斜井分段纵向通风方式,隧道内的浓度分布曲线如图1所示,隧道入口和斜井送风口处浓度最小(空气质量最好),斜井排风口和隧道出口浓度最大,隧道内环境检测器应在安装在隧道斜井排风口处和隧道出口。
1.5隧道不同通风方式的结合
调查统计全国公路隧道的通风方式,已通车或在建公路均采用纵向通风方式。集中送入通风方式、竖井排出通风方式、静电除尘通风方式、全横向和半横向通风方式五种通风方式在国内均没有实施的先例,一直停留在研究阶段,如果上述五种隧道通风方式中的静电除尘通风有成功的应用,观音岭隧道通风方案会迎刃而解。观音岭隧道长度只有3km左右,但隧道纵坡较大,右线纵坡大于2•0%,从整个通风方案角度考虑,隧道左线和右线Co计算满足全射流纵向通风方式,右线烟雾计算需风量非常大,需要采用分段纵向通风方式,不但隧道前期建设费用较大,而且大大提高后期运营费用,隧道通风设计达不到节能的效果。在观音岭隧道通风设计初期,考虑采用静电除尘和全射流纵向通风相结合通风方案,既节省隧道建设费用,又降低隧道运营费用。但静电除尘技术仍处于探索和研究阶段,国内隧道也没有成功应用先例,无法在项目中成功实施。
1.6隧道风机设备选择
1.6.1香蕉形射流风机
在射流风机功率一定的条件下,风机的出口面积和出口风速成反比,提高风机效率的唯一办法就是降低风机在隧道拱顶的安装距离,减少射流风机与隧道拱顶的摩阻,提高风机声压效果。一种新型的香蕉形射流风机改变了传统射流风机与消音器位于同一轴线上的形式,将风机两端的消音器向下方车道处小角度倾斜(与风机轴线夹角一般≤7°),减少空气射流与隧道壁面的摩擦损失,达到提高风机的通风效率。
1.6.2动叶可调轴流风机
动叶可调轴流风机是通过调整风机叶片的角度来个改变风机风量、压力和功率,降低隧道通风运营用电费用。隧道轴流风机风量和功率计算过程中,近远期的计算数据是不一样的。如果按近远期单独考虑,轴流风机的电机功率配置是不一样的,但隧道配置相同功能轴流风并列运行要求必须是同规格、同型号,因此,近远期风机配置需要结合考虑,这样会使近期轴流风机功率配置偏大,造成运营成本的增加。动叶可调轴流风机可以解决上述问题,近期风机配置电机功率可以和远期风机功率结合,通过调节叶片的角度,减低风机功率,满足近期风机功率和风量配置要求。动叶可调轴流风机转子叶片角度可以在风机运行过程中从0%到额定最大角度100%之间连续调节,在风机启动过程中,可先将叶片角度设定为0%,即空载状态下启动电机,这样可以减低风机启动电流和缩短风机启动时间,也能实现隧道运营节能的效果。
1.6.3变频调速器
变频调速器主要用在隧道轴流风机控制上,通过改变风机电机的供电频率来改变其同步转速而实现调速。目前,变频器在建筑和矿井行业已有成功应用,但是公路行业停留在理论分析研究阶段,其主要原因在与隧道轴流风机采用地下风机房,地下机房环境对变频器设备的要求比较高,需要提高变频器的防护等级,变频器的散热有待进一步解决。隧道斜井机房采用地面风机房,变频器的防护等级和散热问题已经不存在,主要研究变频器如何根据隧道的需风量控制隧道轴流风机,将在隧道施工图阶段进一步探索和研究变频调速控制在满足隧道控制标准的条件下,尽量减少风机开启台数和风机频繁启动,延长风机的使用寿命和隧道运营节能作用。
2结语
公路隧道施工流程篇10
关键词：公路隧道；防水措施；排水措施
abstract:thequalityofwaterproofanddrainageofhighwaytunnelhasadirectlyeffectontunnelsafety,thispaperdiscussedsomewaterproofanddrainagemeasuresofhighwaytunnelinmountainandcoldareas.andalsoputforwardsomenoteswhendesignwaterproofanddrainagesystem,theresultscangiveprovidestohighwaytunneldesignandconstruction.
Keywords:highwaytunnel;waterproofmeasures;drainagemeasures
中图分类号：U45文献标识码：a文章编号：
0引言
近些年来，随着公路建设事业的蓬勃发展，公路隧道的修筑数量也越来越多。由于公路隧道处于自然环境中，不可避免地受到地下水、降雨的影响，所以在隧道施工或运营过程中都可能发生渗漏水。目前，国内许多隧道渗漏水状况严重，如大茅隧道、新疆天山二号隧道、甘肃七道梁隧道等。隧道渗漏水会使软弱围岩强度降低、膨胀性围岩发生膨胀，威胁隧道结构安全，并且会导致隧道路面湿滑、雾气增加而能见度降低，给行车安全带来隐患[1]，这些都极大的影响了隧道运营安全。因此，隧道防排水系统的设计与施工极为重要，其质量的好坏直接关系到隧道建成后的运营环境、耐久性和安全性。
1公路隧道防排水基本原则
公路隧道防排水应当遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全[2]。“防”指的是采取防水混凝土或附加防水层等措施，使隧道具有一定的防止地下水渗入的能力。“排”是指对已经渗入隧道区域的地下水采用自流排水或机械排水的方式排出隧道区域以减小渗水压力，防止积水和冻害发生。“截”指的是采用截水沟等措施，截断流向隧道区域的水流。“堵”指的是采用注浆等方法对围岩裂隙，隧道本身存在的渗漏水路径进行封堵。此外，还应根据工程性质、使用要求和施工方法的不同采用以下原则[3]：1）山岭隧道应采取以排为主，截、堵、排相结合的治理措施。2）对于常年处于地下水位以下或承受有压水作用的隧道，宜采取多道防水线防水的方法，构成密闭防水层。3）隧道施工应尽量和永久防水措施相结合。
2一般山岭隧道防排水措施
一般山岭隧道的防排水系统具有圈层构造，可用“一堵两排两防”来概括：一圈围岩注浆堵水；喷射混凝土与防水层间、防水层与衬砌混凝土结构间两圈排水；专用防水层和衬砌混凝土两层防水[4]。
2.1防水措施
2.1.1围岩注浆堵水
围岩注浆[5]是在隧道围岩的富水区段向地层灌注浆液，封堵地层中的渗水裂隙，减少从围岩流向隧道的渗水。围岩注浆堵水既可在隧道开挖前从地表钻孔实施，也可在隧道开挖后通过径向或超前向围岩钻孔注浆来完成。
2.1.2喷射混凝土与防水层间的排水
从围岩中渗出的水，受到防水层的阻挡，不能沿径向渗向隧道，而只能在重力作用下沿着喷射混凝土与防水层间的间隙下渗。如果隧道围岩的渗水量不大，则此间隙足以将其下排；如果隧道围岩的渗水量较大，在喷射混凝土与防水层的间隙应每隔数米设置环向排水管以增加渗水的下排能力，减小喷射混凝土与防水层间隙内的水压，进而减小渗水穿越防水层的可能。
2.1.3防水层
山岭隧道防水的核心是在复合式衬砌中设置防水层。防水层由防水板及其垫层组成。防水层的作用是将地层渗水拒于二次衬砌之外，以免水与二次衬砌接触并通过二次衬砌中的薄弱环节渗入隧道。垫层的主要作用是保护防水板，使其免遭尖锐物的刺伤，同时充当喷射混凝土与二次衬砌间的渗水下排通道。
2.1.4衬砌混凝土防水
混凝土衬砌是隧道防水的最后一道防线。目前在衬砌混凝土设计中一般要求其抗渗等级达到S8。如果混凝土的配比得当、施工中振捣充分、不出现漏浆等，则完工后衬砌不出现裂缝，在壁后水压不是特别大的情况下，渗水不易从衬砌外侧渗至内侧。
2.2排水措施
山岭公路隧道洞内排水系统主要由环向排水盲管、纵向排水管、横向排水管和路基路面排水管沟构成。环向排水盲管的作用是在岩面与初期支护喷射混凝土之间、初期支护与防水板之前提供过水通道，使水流下渗汇集到纵向排水板。纵向排水管是沿隧道纵向设置在衬砌底部外侧的透水盲管，其作用是将环向排水管和防水垫层下的水汇集并通过横向排水管排出。横向排水管位于衬砌基础和路面的下部，布设方向与隧道轴线垂直，是连接排水盲管与中央排水管的水力通道。路基路面排水管沟是隧道内各种渗水，清洗废水排出洞外的通道。为了便于检修，排水管沟应当按规定的间距设置沉砂井和检查孔。
图2.1山岭隧道排水顺序图
3寒区隧道防排水措施
寒区隧道所处环境气温较低，衬砌背后一定范围围岩处于负温或低温状态，冻结深度较大，衬砌背后和洞内排水系统常常因冻结影响而使排水不畅。根据以上特点，寒区隧道由环向排水盲管、纵向排水管、横向排水管、防水板及其垫层、保温隔热层和隧道内排水沟组成，见图3.1。这些结构组合在一起既起到防排水作用，又具有防寒保温功能，保证寒冷季节排水系统不冻结，整个隧道形成一个通畅的防寒排水系统。
图3.1寒区隧道防排水系统设计图
3.1防水措施
采用恰当的防水措施，可以使隧道整体结构具有一定的防水能力，防止地下水渗入，主要的防水措施有：1）加强衬砌防水性能，提高衬砌抗渗等级；2）外层锚喷初期支护与中层二次模筑衬砌之间铺设可耐低温的防水板卷材；3）施工缝、伸缩缝、沉降缝处理应选用耐低温止水条带。
3.2排水措施
排水是利用盲沟、泄水管、排水沟、泄水洞等设施将洞内积水排走，避免在洞内积累。寒区隧道排水设计是一个特殊问题，要求排水沟和出水口不冻结，保证隧道内水流畅通，具体的措施有：1）背面排水工程。外层支护和中层二次衬砌背后，设置环向渗水软管，附贴式排水板，二次衬砌背后铺设防水板及土工布，墙脚外侧设纵向排水盲管，隧道周边地下水均被引排至仰拱以下的纵向中心排水沟，构成完备的排水体系。同时，利用保温隔热层，保证背面排水工程不冻结，排水畅通。2）路面排水工程。为保证排水边沟不冻结，应设置为暗沟，并设置保温层及保温盖板。排水边沟设置深度应根据气温条件和保温层设置厚度综合确定。3）路基排水工程。当采用隧底中心水沟时，应配套设置纵向间隔的横向保温支管，引排墙脚外侧纵向排水管水流至隧底中心水沟。及时排走排水管内积水十分重要，可以防止在寒冷季节，管内水分冻结，引起排水不畅，形成堵塞。
4结语
隧道防排水处理得好坏直接关系到隧道安全稳定和运营安全。在借鉴国内外隧道防排水经验的基础上，本文认为以下几个方面值得思考和注意：
（1）应当把隧道防排水问题作为工程的重要组成部分，从选址开始到设计、施工都要认真对待。要根据水文地质条件、工程结构特点、使用要求等，确保防排水施工质量。
（2）做好“三缝”防水，“三缝”一直是隧道防排水系统的薄弱环节，其成功与否直接关系到隧道防排水的成败。
（3）加强衬砌混凝土本身防水性能的研究。
（4）喷涂防水层。随着锚喷技术的推广应用，不少隧道或地下工程采用锚喷（挂网）作为永久衬砌，对于锚喷支护的隧道，一是做好排水，一是因隧道表面不规则，因此最好将一种防水材料喷涂在隧道表面，以起到防水作用。
参考文献
[1]张连成.公路隧道防排水技术之探讨[J].公路交通技术，2003，4：86-89.
[2]才.隧道工程[Z].人民交通出版社，2006.
[3]崔玖江.隧道与地下工程修建技术[Z].科学出版社，2005.