公路隧道施工流程篇1
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：
[1]吴志华，林国辉，陈艳琼.特长公路隧道施工通风技术方案设计[J].湖南工程学院学报（自然科学版），2016，01：81-85.
[2]李自强，谢文强，王明年等.虹梯关特长公路隧道施工通风节能技术[J].铁道科学与工程学报，2016，04：760-766.
[3]邓祥辉，刘钊，刘钊春.两河口长隧道独头掘进压入式施工通风三维数值模拟[J].土木建筑与环境工程，2014，02：35-41.
[4]张皓，赵子成，刘建明等.公路隧道压入式施工通风有毒有害气体现场测试研究[J].公路，2014，10：274-280.
公路隧道施工流程篇2
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
：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5
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
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[2]才.隧道工程[Z].人民交通出版社，2006.
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公路隧道施工流程篇6
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。