程 续 张向东 李 昂

(辽宁工程技术大学土木与交通学院，辽宁 阜新 123000)

隧道防排水发展综述与展望

程 续 张向东 李 昂

(辽宁工程技术大学土木与交通学院，辽宁 阜新 123000)

在对目前国内隧道防排水技术的发展进行总结的基础上，归纳出了当前隧道防排水所使用的主要方法，同时对目前的隧道防排水技术进行了分析，并对隧道防排水的发展提出了展望。

隧道，防排水，地下水，铁路

0 引言

对于隧道及地下结构来说,地下水的影响是非常大的，这些工程经常会因为地下水而被破坏。特别是在一些复杂地质环境中的隧道或者降雨量较大的城市中的地下工程，对于防排水有着更加迫切的需要。地下水的渗透和侵蚀作用会对这些重要设施造成极大的危害，从而影响到施工进度，更有甚者会对人类的生命财产安全造成极大威胁。在人类建设这些地下设施过程中发现并采取了一些防控措施，总结出“防、排、封、隔相结合，因地制宜、综合治理”的地下工程防排水原则。在科技水平不断提高的同时，我国隧道的防排水技术也得到了迅猛发展。

1 国内隧道建设现状

1.1 铁路隧道

我国在铁路隧道建设方面也有很大的发展，到2015年年底，有3 784条铁路隧道正在施工，总长8 692 km。规划隧道4 384座，总长9 345 km；运营隧道13 411 座，总长13 038 km。在2015年有1 316座新增开通运营的铁路隧道，总长达2 160 km，其中有18座隧道长度在10 km以上，总长245 km[1]。狮子洋隧道、秦岭隧道、太行山隧道、高黎贡山隧道等著名隧道都是中国人修建的铁路隧道，有的甚至是世界上最长的铁路隧道[2]。

1.2 海底隧道

中国在掌握隧道施工技术之后也修建了很多的水下隧道,这些水下隧道的结构形式主要为水底深埋暗挖隧道或沉管隧道。中国目前自主修建的水下隧道有：香港海底隧道、厦门海底隧道、青岛胶州湾隧道、港珠澳大桥海底隧道、汕头苏埃湾海湾隧道、大连湾海底隧道、渤海隧道、上海崇明海底隧道等。其中胶州湾隧道的长度在国内属于第一名，在世界海底隧道排名中占第三。我国的第一条外海沉管隧道是港珠澳大桥海底隧道，这也是世界上最长的公路沉管隧道，是唯一的深埋沉管隧道。

2 地下水对隧道的危害

从国内外的新闻报道中我们经常可以看到很多因地下水渗透引起的隧道事故。隧道灾害的后果严重，危害巨大，可能会严重影响施工的进度，如果地下水渗透严重，工期可能会被延迟很长一段时间，这样会降低经济效益，造成不良的社会影响，甚至人民的生命财产会遭遇严重损失。据统计，我国在1988年前已建的隧道中有80%的隧道在施工中遭遇突水灾害[3]。地下水可以使隧道围岩溶解、冲蚀、软化，使围岩强度降低，极大的危害隧道结构；地下水还有可能会进入或穿透隧道防排水体系，这对于隧道运营环境来说是一个重大挑战，会使隧道的服务质量降低，增加隧道维护运营费用[4]。由此可知，地下水的渗透对隧道及其他地下结构有着非常严重的危害。

3 国内隧道防排水技术分析

在20世纪70年代以前，矿山法是我国隧道施工的主要方法，缺少隧道防排水的设计，因此存在着较大的安全隐患[5]。经过数年的发展与实践，国内的隧道及地下结构的防排水技术已经有了长足的发展。隧道防排水包含两个方面：一是在施工过程中做到良好的止水和排水工作，二是运营过程中及时进行防水与排水的工作。

3.1 铁路隧道防排水技术

铁路隧道的修建大多是位于地下水位以下的，不可能大量的抽取地下水，因此人们想出了全封闭防水法。20世纪90年代后期，在软土质的地铁隧道中盾构法被广泛使用，由于盾构法施工所要求的衬砌管片制作精度高，安装误差小，再辅以橡胶止水材料，密封效果非常好，因而在我国已建的地铁隧道中，盾构法施工的防排水系统效果比较好[6]。目前，我国对于铁路隧道防排水设计主要有以下几个方面：涌水地段的注浆堵水设计；复合式衬砌的防水层设计；衬砌混凝土自身的防水设计；细部构造防水设计；排水系统设计等[7]。

铁路隧道防排水中的重点和难点主要有以下几点：首先是水压力及怎样处理水压力的问题，在山岭隧道的修建中地下水压力较大，单凭衬砌来承担是不现实的，因此怎么才能让注浆圈和初期支护承担尽可能大的水压力，以此来减少水压对二次衬砌的影响就成了水压力处理的难点。其次把保护生态环境、减少地下水流失和防排水有机地结合起来也很重要，在以往的旧观念影响之下我们的建设给环境造成了极其恶劣的影响，破坏了生态环境，给人们的生存带来了巨大的损失。最后就是隧道防排水的设计还要考虑到将来的公务维修等问题[7]。

3.2 海底隧道防排水技术

目前在国内较多使用强行穿越法、注浆法、冷冻法和其他辅助方法等对海底隧道进行施工[8]。对于水压大、海水的无限补给以及地勘难度大而导致资料不够准确的海底隧道来说，它渗水的可能性要比一般的山岭隧道高得多[9]。对于隧道防水来说，最主要的原则就在于坚决不允许存在地下水流过喷射混凝土和衬砌混凝土从而进入隧道内的情况，地下水一定要从隧道的排水系统(由防水板外的环向排水管路和基底排水管路组成)向外排出。通过对这个基本原则和对隧道各施工阶段地下水分布情况的研究，很容易知道“加强防水”“完善排水”两者是或不可缺的[10]。

4 隧道防排水技术的展望

我国GB 50108—2008地下工程防水技术规范[11]对地下工程的防水提出了总的治理原则,即“防、排、截、堵相结合,因地制宜、综合治理”。在《地下工程防水技术规范》修订过程中又明确提出了“刚柔结合”的防水技术原则[12]。这些规范能使我国的隧道防排水的建设更加正规，让隧道防排水效果更好，可以减少经济损失。

爆破技术是目前隧道施工过程中普遍采用的技术，若爆破技术、爆破质量没有达到一定标准的话，会对围岩的稳定性造成很大的影响，同时爆破可能会对隧道结构造成破坏从而严重影响到隧道的防水性能。因此，我们在隧道施工过程中可以采用光面爆破或预爆破的方法来降低爆破给隧道带来的负面影响，从而让隧道的防水效果更好[13]。

在隧道的施工建设过程中，我们可能会遇到一些极其复杂的地形，这些复杂地形的防排水是未来一个重要的研究方向。比如钻孔引流就是一个在我们面临大面积淋水地段时不错的选择，但是压浆封闭的方法也是可以供我们采用的[14]。另外，封闭带内还需铺设排水管，用于将水排入排水沟排出[15]。这些用于复杂地形的防排水技术还有一定的提升空间，我们还可以对施工技艺进行深入研究。

5 结语

防排水技术运用的好与坏会直接影响到隧道日后的使用状况，因此在隧道的建设当中防排水技术应该始终作为重中之重。同时我们应根据施工地的地形等资料对隧道结构、防水性能等做出合理的设计。在施工的过程中严格把控工程质量，让我们的隧道不会因为我们的失误而出现安全隐患。

[1] 中国铁路总公司工程设计鉴定中心.全国铁路隧道情况汇总[J].隧道建设，2016(5):626.

[2] 洪开荣.我国隧道及地下工程发展现状与展望[J].隧道建设，2015，35(2)：95-107.

[3] 梁 峰.地下水对山岭隧道施工的影响及防治措施研究[D].重庆：重庆大学资源及环境科学学院，2007.

[4] 王国栋.地下水对隧道工程的不良影响综述[J].中国科技博览,2013(18):511.

[5] 王 宁.我国隧道防排水技术发展历史及前景展望[J].企业文化，2013(4)：198.

[6] 孙丽娟.浅析铁路隧道防排水系统发展现状及对策[J].科技创新导报，2013(24)：56-57.

[7] 张小华,刘清文,杨其新.铁路隧道防排水现状与思考[J].现代隧道技术，2007，44(4)：61-66.

[8] 郭小红,陈卫忠,曹俊杰,等.跨海峡隧道风化槽围岩衬砌防排水技术研究[J].岩石力学与工程学报，2010，29(7)：141-148.

[9] 王 乾,荆永军.胶州湾海底隧道防排水措施研究[J].隧道建设，2009，29(2)：52-57.

[10] 梁茂然.隧道开挖后地下水重新分布对隧道防排水影响的一体化防治措施[J].公路，2016(5)：242-250.

[11] GB 50108—2008,地下工程防水技术规范[S].

[12] 张玉玲.地下工程防水技术规范(修订)的主要特点[J].工业建筑,2000(9):5-8.

[13] 王金芬.公路隧道防排水技术研究现状分析[A].中国公路筑养路机械技术大会[C].2009.

[14] 王拥军.公路隧道施工防排水问题探究[J].中国建筑金属结构，2013(6):34-35.

[15] 赵存明，卢立波.公路隧道施工安全管理及控制[M].北京：人民交通出版社，2010.

Review and prospect of the development of tunnel waterproof and drainage

Cheng Xu Zhang Xiangdong Li Ang

(CollegeofCivilEngineeringandTransportation，LiaoningTechnicalUniversity,Fuxin123000,China)

In this paper, based on the summary of the current development of tunnel drainage prevention technology, sums up the current main methods used by the tunnel waterproof and drainage, the tunnel waterproof and drainage technology the analysis, put forward the prospects for the development of the drainage tunnel.

tunnel, waterproof and drainage, underground water, railway

1009-6825(2017)20-0181-03

2017-04-24

程 续(1996- ),男，在读本科生； 张向东(1962- ),男,教授; 李 昂(1996- )，男，在读本科生

U453.6

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