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关于隧道防排水技术探讨 　　摘要 我国有8600多座铁路、公路隧道，总长度约为4370km，居世界第一，已经成为世界上隧道和地下工程最多、最复杂、发展最快的国家。但是据统计，在我国既有隧道中，大多隧道都存在不同程度的病害。隧道病害的类型主要有水害、冻害、衬砌裂损和衬砌侵蚀，其中最常见的病害形式是隧道渗漏水。本文通过探讨国内外防排水技术的现状和发展方向，结合工程实例，对国内现阶段采用的防排水技术进行探讨。 　　关键字 隧道防排水 多道设防 　　一．前言 　　我国是一个多山的国家，75%左右的国土是山地或重丘，在公路建设中过去的普遍做法是盘山绕行或切坡深挖。据统计资料[1, 2]，汽车翻越山岭平均时速不足30 km，不到经济时速的一半，汽车的机械损坏和轮胎磨损极为严重，低等级道路的汽油耗量比高等级公路多20% ~ 50%；而且劈山筑路会造成许多高边坡，在南方雨量充沛地区，它严重破坏自然景观，并造成塌方滑坡和水土流失，所以在山岭重丘地区修建高等级公路时，为缩短公路里程，改善线形及保护环境，昔日那种“逢山尽量绕着走”做法，将被开凿公路隧道所代替。隧道作为道路结构的组成部分，既能保证最佳道路线形，便利行车，又可有效防止山地陡坡的滚石、泥石流等自然灾害，提高行车的安全性和可靠性，同时又能和当地环境相协调，保全自然景观。 　　但是据统计，在我国既有隧道中，大多隧道都存在不同程度的病害。隧道病害的类型主要有水害、冻害、衬砌裂损和衬砌侵蚀，其中最常见的病害形式是隧道渗漏水。现有资料表明，国内有近1/3的隧道存在着衬砌结构的渗漏水问题。渗漏水病害的表现形式主要有拱顶渗水、滴水，拱脚处渗水、淌水，施工缝部位渗水、淌水、局部涌水、涌泥等（如图1-2所示，），在冬天则表现为顶部形成冰挂，侧墙形成冰柱，在道路路面形成冰堆、冰坡等。 　　 　　 1 拱顶滴水 2 拱顶渗水 　　隧道渗漏水与其他病害是密切相关的。由于水的可流动性和水压的传递性，隧道衬砌结构往往都是承受较高的水头压力，在这样的条件下，衬砌中的任何缺陷和病害都可能成为渗漏水的通道。反之，渗漏水又加速各种病害???发生和发展，影响隧道的使用性能和使用寿命。因此，隧道渗漏水实际上是隧道各种病害的综合反映[1, 3]。 　　隧道渗漏水危害极大，主要危害表现在以下几点： 　　（1）由于衬砌渗漏水，造成隧道侵蚀破坏，特别是在渗漏水具有侵蚀性的情况下，对衬砌和隧道设备的腐蚀性更严重，影响隧道结构的耐久性。 　　（2）路面积水，环境恶化，降低了路面与轮胎的摩擦力，威胁行车安全。 　　（3）寒冷地区反复的冻融循环，造成衬砌混凝土冻胀开裂破坏；在衬砌与围岩之间，由于冻胀引起拱圈变形破坏。 　　（4）渗漏水增加洞内湿度，降低隧道各种附属结构及设备（如风机和灯具等）的工作效率和使用寿命。 　　（5）隧道渗漏造成地表水和含水层水大量流失，破坏周围水环境，造成环境灾害。 　　鉴于以上渗漏水对隧道运营所产生的种种严重后果，因此对隧道防排水结构进行深入的研究，采取一些合理有效的防治措施，以确保隧道的防排水结构的耐久性，进而保障隧道的长期、安全、稳定运营。 　　二、国内外研究现状 　　公路隧道作为一类地下建筑，它的防水技术经过几十年的发展，已有了许多成功的经验。目前国内外关于隧道的施工方法有：矿山法、盾构法（TAM）和沉管法三种。国内山岭公路隧道，主要采用矿山法中的新奥法进行设计和施工；盾构法常用于城市地下工程；沉管法主要应用于海底隧道、过江隧道的施工。隧道防水技术主要有三种类型[1 ,4, 5]：一是从围岩、结构和附加防水层入手以防为主的水密型防水；二是从疏水、泄水入手以排为主的泄水型或引流自排型防水；三是防排结合的混合型防水。国内外隧道基本上本着“多道设防”的原则，它的防排水技术主要表现在以下几个方面： 　　1、复合衬砌由一次支护、二次模注混凝土以及防水层组成，防水层常采用PVC、ECB（乙烯―醋酸乙烯与沥青共聚物）、EVA（乙烯―醋酸乙烯共聚物）、LDPE（低密度聚乙烯膜）及HDPE等材料。复合衬砌防水是隧道新奥法施工的基本形式，被广泛应用于国内外大量隧道工程中。如日本的北陆新干线―间濑隧道、东京湾渡海公路海底隧道，北京西单折返线地铁以及京九铁路五指山隧道等，均采取了复合衬砌防水。复合衬砌的防水层设于一次支护与二次模注之间，表面光滑，除了防水，它还能减少喷射混凝土与二次衬砌模注混凝土之间约束应力，防止二次模注混凝土产生裂缝。 　　2、二次衬砌防水。二次衬砌防水是盾构隧道的一种防水技术，在盾构隧道内侧，增加二次衬砌，使隧道内的水分和氧气与一次衬砌隔绝，这样不但可以防水，而且可以对一次衬砌接头的金属构件和螺栓起防腐作用。 　　3、单一衬砌防水。单一衬砌防水可认为是新奥法的一种延伸，分