高滲透性土質(zhì)段隧道防排水設(shè)計

韓劍

摘? 要：削壁嶺隧道洞口位于溝谷富水區(qū)，土質(zhì)為高滲透性土，隧道防排水設(shè)計是本項目的重點。根據(jù)水量核算，按照“以排為主，防排結(jié)合”的設(shè)計原則，制定了明暗洞防排水措施，取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：高滲透性土質(zhì);隧道防排水

1工程概況

削壁嶺隧道屬于越沙線的一段，位于寧海縣一市鎮(zhèn)，隧道長1115m。技術(shù)標準為二級公路，設(shè)計速度60Km/h。考慮非機動車通行，隧道兩側(cè)設(shè)置2m寬人非混行道，隧道凈寬12.5m。暗洞段采用初期支護+防水層+二次襯砌的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，明洞設(shè)計采用60cm厚鋼筋混凝土襯砌。

2地質(zhì)概況

削壁嶺隧道進洞口段溪溝發(fā)育，溪溝寬約3～5m，平時溪溝內(nèi)流水較小甚至干涸，雨季水量較大，水流湍急，水位猛漲，動態(tài)變化大。

進洞口以崩積、坡洪積成因的塊石、滾石、碎石夾黏性土為主，粒徑0.2～3.5m，不同土質(zhì)差異性大，堆積物較松散，地下水較豐富，土體滲透性大。雨季降水快速滲入地層中，截水溝難以起到作用，水集聚在隧道明洞周邊，增加了隧道滲漏的風(fēng)險。

按照《公路隧道設(shè)計規(guī)范》要求，隧道需做到“拱部、邊墻、設(shè)備箱洞不滲水，路面無濕漬”。為達到這一要求，隧道需設(shè)置完善的防排水措施。

3水量計算

根據(jù)《公路排水設(shè)計規(guī)范》，設(shè)計徑流量采用公式Qs=16.67ψqp，tF計算。qp，t為設(shè)計重現(xiàn)期和降雨歷時內(nèi)的平均平均降雨強度（mm/min）。根據(jù)計算，設(shè)計徑流量為1.8m3/s。

排水結(jié)構(gòu)物泄水能力采用公式Qc=vA（m3/s）進行核算，其中v為平均流速（m/s），計算公式為，其中R為水力半徑，I為水力坡度。根據(jù)計算，排水結(jié)構(gòu)物尺寸為兩道寬0.6m，高0.6m排水溝，泄水能力為2.1m3/s。

4明洞防排水措施

一般山嶺隧道明洞兩側(cè)設(shè)置φ100mm盲管。根據(jù)計算結(jié)果，盲管排水能力難以滿足要求，且后期運營階段難以檢修，堵塞后明洞側(cè)水壓將急劇增加，對隧道結(jié)構(gòu)及邊仰坡安全造成威脅

根據(jù)高滲透性土性質(zhì)，隧道截水溝及防水黏土層難以奏效，需以加強明洞兩側(cè)排水能力為重點，整體按照“以排為主，防排結(jié)合”的原則進行設(shè)計。

1、排水措施

根據(jù)計算，隧道明洞兩側(cè)設(shè)置寬0.6m，高0.6m的排水暗溝，靠近隧道一側(cè)采用C20混凝土墻身，靠近邊坡一側(cè)采用漿砌片石墻身便于收水，暗溝頂部設(shè)置兩層200g/m2土工布，同時設(shè)置0.4m厚碎石用于收水，另外將明洞側(cè)排水管水一并匯入暗溝中，不再做明洞橫穿管道。

排水暗溝設(shè)置在明洞兩側(cè)路面以下，明洞兩側(cè)采用C20片石混凝土回填，回填頂部坡度設(shè)置為10%，在保證隧道明洞兩側(cè)結(jié)構(gòu)受力同時，也起到防水作用。

為便于后期明洞側(cè)暗溝檢修，在明洞結(jié)束位置，即洞門后設(shè)置暗溝檢查井，檢查井依靠洞門施做，保證整體結(jié)構(gòu)安全。檢查井設(shè)置爬梯，便于后期檢修人員上下，同時頂部設(shè)置蓋板。

暗溝在洞門位置設(shè)置φ600mm涵管，將水排入路基邊溝，在管溝相接處設(shè)置沉沙井。

2、防水措施

明洞防水主要采取以下措施：

（1）明洞外側(cè)采用瀝青涂刷后，設(shè)置雙層自粘式防水層。

（2）明洞混凝土防水等級提高至P10。

（3）明暗洞相接處采用噴射混凝土噴平后，設(shè)置背貼式止水帶，襯砌中部設(shè)置中埋式止水帶。

5暗洞防排水措施

為加強暗洞段排水效果，主要采取以下措施：

（1）在洞口100m范圍內(nèi)增設(shè)環(huán)向排水管，間距縮小為2m一道，環(huán)向排水管采用φ50mm環(huán)向透水管，縱向排水管單側(cè)采用三根φ100mmHDPE雙壁打孔波紋管。

（2）暗洞混凝土防水等級提高至P10。

（3）暗洞施工縫及變形縫均采用背貼式止水帶+中埋式止水帶相結(jié)合的防水措施。

（4）暗洞段增設(shè)小導(dǎo)管注漿量，減少水在隧道周邊的聚集。

6結(jié)語

1、通過“以排為主，防排結(jié)合”的設(shè)計原則，采取以上處理措施后，隧道沒有發(fā)生滲漏現(xiàn)象。明洞襯砌背后排水通暢，解決了高滲透土質(zhì)段隧道易滲漏的問題，達到了隧道防排水技術(shù)要求。

2、在高滲透性土質(zhì)段，隧道防排水措施需根據(jù)水量計算結(jié)果，選擇合適的防排水措施。結(jié)合本工程，在明洞兩側(cè)設(shè)置排水暗溝是不錯的選擇，類似工程可以借鑒。

3、隧道明洞段需加強隧道防水設(shè)計，可采用雙層自粘式防水層進行防水，背貼式止水帶+中埋式止水帶也可有效防止?jié)B漏。

參考文獻：

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