伊欣琳
哈尔滨铁道职业技术学院 黑龙江哈尔滨 150000
摘要：近几年，我国道路工程的建设规模不断增长，在各种科学手段的研发和应用下，对质量要求越来越严格，道路建设的顽症始终是隧道建好之后的漏水和冷冻现象。严寒地区隧道防排水是一项系统工程，通过对严寒地区隧道防排水施工质量的好坏来评定隧道，因此将直接影响隧道使用寿命及铁路运营安全。
关键词：严寒地区隧道工程；防排水技术
我国经济的持续腾飞和科学技术的不断发展为人们的生活创造了诸多便利的条件，也因此严寒地区公路建设事业的迅猛发展。然而一部分公路隧道在运营后出现了渗漏水病害的状况，直接影响了隧道的耐久性以及运营使用安全，约束着严寒地区公路隧道的的飞速腾飞。因此几年来，严寒地区隧道工程技术也在不断发展着，许许多多的高科技的材料技术的应用使隧道工程的防排水技术取得了长足的进步，特别是在严寒地区这种进步带来的效果是十分明显的。
1.严寒地区隧道工程防排水现状
根据资料调查，我国在过去的很长时间内修建的铁路隧道工程中，因为这些隧道修建时间很早，很多都遭受到冻害的威胁，其中在我国东北地区就有约五成的铁路隧道存在冻害。因为这类型区域多是季节性冻土，冬天的时候就冻结起来等到夏天再化开，在这种环境状况下出现的常见隧道冻害现象主要有挂冰、冰椎、冰塞、冰楔、围岩冻胀、衬砌混凝土冻融破坏、衬砌冷缩开裂等，除混凝土冻融引起劣化外，还有因衬砌背后围岩冻结引起的隧道变异，这是隧道冻害基本特征，也是一个十分重要的问题。所谓的“十隧九漏” 正反映了水害的频繁。在寒冷地区，渗漏水又是影响隧道围岩冻胀的及其重要的因素，特别是出现冻融循环时，衬砌混凝土会开裂、变形会加剧，因此导致整体承载力降低，严重威胁到运营安全。隧道漏水或结冰，造成衬砌混凝土劣化和变异，降低通信信号、电力等设备和钢轨及扣件等的耐久性。漏水会使衬砌背后的土砂流失，而在衬砌背后形成空洞，并进一步产生偏压、路基下陷等。而在寒冷地区，结冰使列车运行更加危险，对线路维修人员的行走和作业都造成一定的困难。并且，衬砌背后围岩的冻结会造成衬砌的毁坏。
2.严寒地区隧道工程防排水技术分析
2.1结构防水
防水材料有很多种，因为实际环境不同，选择不同，一般情况下肪水材料越脆越容易损坏，在低温环境下就更容易变脆。根据众多对比试用发现PvC防水板和土工布结合是比较适宜严寒地区的。初期支护表面的粗糙程度对防水层的保护起关键性作用，所以要对混凝土表面进行光滑处置。防水板的铺设长度是根据混凝土衬砌模板台车决定。要先垫上衬垫用水泥钉固定，在台架上从隧道拱顶开始向两侧铺设防水板，再将防水板与衬垫板在台架上从隧道拱顶开始向两侧铺设防水板，再将防水板与衬垫板焊接到一起这个步骤要人工完成肪水板环、纵向接缝则采用自动爬行热合机双缝焊接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆止水带安装采用无接头施工工艺，先在衬砌边墙基础内按环向施工缝的位置预留止水带安装槽，安装止水程带时先通条将止水带上部用钢筋固定在衬砌混凝土的端头模板上止水带下端插入预留的安装槽内，然后用防水混凝土将安装槽内的止水带固定，最后浇筑衬砌混凝土序寸砌混凝土。
2.2系统防水
隧道在开挖时，要注浆堵水，之后将水引至拱腰或者边墙处，之后再设置排水管将水引至拱脚再进行锚喷支护，排水管的安放要灵活只在有水的地段安放渗水的地段和不渗水的地段的设置也要有差异，排水管要注意不能堵塞，尤其在施工过程时要避免这种问题的发生，这种安排取得了良好的排水效果，这样有利于喷射混凝土的施工。纵向排水管施工时们如果将其纵向坡度增加则有利于水流的排砂能力减小了冰冻几率。可排式复合橡胶止水带由绕道、翼缘、橡胶条和止浆滤水带组成可与绕道形成排水通道。可排式复合止水带是内置式止水带在衬砌厚度中间设置这样使渗水能够更容易流进排水通道达到排水的目的。排水管一般采用硬质塑料管在水管的上方要预留一个接头在仰拱或者路面施工前要注意引出一段距离，以便其流至排水沟中。
2.3围岩注浆堵水
注浆是将注浆材料按一定的配比制成的浆液，通过高压注浆泵压入隧道围岩或衬砌壁后的空隙中，经凝结、硬化后起到堵水和加固围岩作用的一种施工方法。围岩注浆堵水可封堵地层中的渗水裂隙，减少围岩流向隧道的渗水。可保持作业面“干施工”，利于隧道运营。它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完成。充填围岩裂隙，封堵渗水通道，在隧道周围形成隔水保护圈，防止地下水外泄，减轻隧道结构直接承受的水压力。经过围岩注浆，岩层中的裂隙被浆液充填，固化后的浆液形成岩块之间的胶结材料，使围岩的力学性能达到改善，减小了作用在衬砌结构上的永久荷载。具有充分灵活的方式，比喷锚支护优越，是对围岩深层次的加固。
3.严寒地区隧道防排水技术的研究方向的探讨
3.1结构防排水系统研究
现在，寒冷及严寒地区铁路隧道结构与温和地区的隧道结构基本没有区别，隧道结构仍采用“防、排、截、堵结合”的原则，如温度很低的严寒地区防寒段的保温侧沟在冬季基本被冻死，但隧道结构在水沟部位还是采用泄水孔从隧道周围的围岩向隧道内侧沟排水，因此有必要研究严寒地区隧道不设泄水孔的结构设计。隧道结构自身的抗渗与防冻措施也是有必要研究的，根据东北地区既有铁路隧道调查结果，洞口段衬砌开裂现象十分普遍，一方面是当时的模筑衬砌施工造成衬砌混凝土不均匀而导致开裂，另一方面与衬砌经受温度变化混凝土收缩所致。温度变形缝的设置可以减小温度收缩，但对低温情况下变形缝防水也带来一定的考验，这些问题也是值得研究的。
3.2地层加固研究
隧道衬砌结构背后存水后，如果不能及时排出洞外，冬季结冰是难以避免的，岩石隧道本身几乎无冻胀性的，有冻胀性的地层一般是黏性土和细颗粒土，而且其冻胀性随含水量的增大而增强。隧道洞口地层往往是各类土层或岩石经严重风化形成的土层，本身具有一定的冻胀性。因此，研究冻胀性的地层的加固效果，改善其密实性，降低其透水，减小隧道周围冻融对隧道结构耐久性的影响，是严寒地区防冻的重要措施。
3.3气象条件研究
气温、风向、气压等气候参数直接影响隧道防排水防冻措施，在工程设计中，隧道设计所依据的气象资料是根据有气象记载的气象站资料，与实际工程所处点的工程条件可能有一定差异。因此，设计中需要考虑到这种差异，建议在勘察阶段对隧道洞口的风向、气温等气象资料进行个别收集或者根据附近气象点资料进行气象资料取值研究。
4.结语
严寒地区隧道的防排水是目前设计和施工中的重要问题之一。隧道防排水系统能否做到有效、耐久的使用，能否在设计年限内保证使用功能，完全发挥作用，这些事情受隧道地质条件、所用材料质量等各方面的影响较多，情况较复杂。多考虑以往隧道防水的经验和教训，多分析严寒地区的特点，使设计和施工充分结合，积极开展“新材料、新技术、新工艺、新设备”的创新活动，才能保证严寒地区隧道防、排水施工技术的大发展。
参考文献：
[1] 王福浩，寒冷地区隧道防排水系统施工质量控制，辽宁省交通高等专科学校 学报，2014
[2] 金铁军，谈高寒地区隧道防排水施工技术，山西建筑，2012
论文作者:伊欣琳
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/15
标签：隧道论文; 围岩论文; 严寒论文; 地区论文; 混凝土论文; 结构论文; 排水管论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;