从桥梁到公路再到隧道，排水一直是工程施工的重中之重，它不仅影响工程完工后的稳定性和质量，在隧道中甚至还对施工人员的安全有着不可忽视的作用。为了保证工程的安全性和稳定性，今天就和大家一起来学习一下，关于隧道排水的施工工艺吧！

施工原理

在传统防排水技术工艺（基于设计）的基础上，经研究形成本工法，提出了分段排水、分区减压、侧沟防渗相结合应用的防排水新技术工艺：

1）分段排水（在初支面钻孔并设置排水带，使二衬背后积压水分区段独立引排至隧道侧沟；避免串流引发渗漏）；

2）分区减压（在中心水沟内埋设减压管，使隧底积压水分区域排放至隧道中心水沟；解决了仰拱施工缝渗水问题）；

3）侧沟防渗（沟底标高低于填充面，在纵向缝设止水条；目的：解决隧道侧沟底部渗漏问题）。

2.1 分段排水

在拱墙初支面环向钻孔，钻至基岩形成排水通道；然后在孔口处安装数根排水盲管，最后将盲管与侧水沟连通形成排水通道。通过环向排水带将衬砌背后的积压水分区段独立引排至侧水沟；当侧水沟量过大时，再通过道床排水管将水引排至中心水沟内，最后通过中心水沟排至隧道外。 

2.2 分区减压

在中心水沟内沿隧道纵向方向间隔设置排压管并将其伸入到中心水沟内，预埋管下端依次穿过仰拱填充、仰拱衬砌和仰拱初期支护，使隧道中心水沟与隧底基岩面之间形成排水通道，将隧底积压水分区排放至隧道中心水沟。   

2.3 侧沟防渗

在仰拱填充层施工中，将隧道内两侧水沟的底面标高降低至仰拱填充层的顶面以下，沿填充顶面与隧道侧沟底之间的纵向施工缝设置膨胀止水条。      

施工工艺流程

按照施工顺序将隧道防排水分为三个阶段：下部防排水、上部防排水、隧道侧沟系统。

图：施工流程

3.1 下部防排水（传统）

由仰拱环向止水带及边墙纵向止水带、边墙内横向排水管及纵向盲管、中心水沟及道床排水管三部分组成。

1）仰拱环向止水带设在仰拱端头混凝土的中部及底部，为中埋式橡胶止水带与背贴式橡胶止水带的组合应用。

图：止水带设置示意图（其一）

2）边墙纵向止水带安装在边墙混凝土顶部，采用中埋止水带。

图：止水带设置示意图（其二）

3）纵向盲管一般贯通埋设在边墙混凝土中，距混

凝土顶面10～20cm，需考虑横向排水管的排水坡度，采用Φ80mm或Φ100mm HDPE打孔波纹管（外包土工布）。

图：排水管设置图（其一）

4）横向排水管设在边墙混凝土中，采用“四通”接头与纵向盲管相连接（另一接口连接二衬环向盲管），一般采用Φ80mm或Φ100mm PVC管。    

图：排水管设置图（其二）

5）中心水沟及道床排水管在仰拱填充施工时预

留。中心水沟沿隧道纵向方向贯通设置，道床排水管位于仰拱填充混凝土内，两管口分部连接侧水沟与中心水沟。         

图：中心水沟及道床排水管设置图

3.2 下部防排水（分区减压）

分区减压新技术工艺

分区减压的排压管在隧道中心水沟施工阶段（中心水沟在仰拱填充层浇筑前安装模板定型）设置完成，其下端依次穿过仰拱填充、仰拱衬砌和仰拱初期支护，管道连接采用标准直接头。施工分三步：

3.2.1 设计排压管

减压孔一般设置在地下水较丰富地段，设在仰拱施工缝处效果最佳（排压管设置示意图）。纵向间距应根据隧道富水量大小合理选择（减压孔设置参数表）。

图：排压管设置示意图

3.2.2 埋设排压管

   首先，仰拱初期支护时，首先在预埋排压管的基底铺设一块15×15cm的过滤网，网格尺寸不大于0.5×0.5cm；然后在过滤网的中部安装一根外径110mm的PVC管，靠近PVC管设3～4根Φ16锚固筋防止倾覆。预埋管内塞入长约20cm外径105mm的柱体布卷，布卷一端与隧底基岩面相贴，另一端用细绳系牢并伸出管口。管道上口高出支护体表面并采用胶带密封，防止堵塞。

图：排压管埋设准备

然后，在仰拱衬砌前，将排压管接长至混凝土顶面以上。

图：沟内排压管安装

最后，在仰拱填充层施工前，将排压管接长至隧道中心水沟内，管口低于水沟盖板15至25厘米。

图：中心水沟示意图

3.2.3 疏通排压管

排压管设置完成后，清除管口密封胶带，通过细绳将管内防堵塞布卷拉出，使隧底基岩面与中心水沟之间形成排水通道。

图：排水通道示意

3.2.4 分区减压控制要点

排压管上端应伸入隧道中心水沟内。管口低于水沟盖板15～25cm，防止沟内流水灌入隧底，采用尺量法检查。

减压孔PVC管应与隧底基岩连通，如孔道堵塞需重新设置，通过尺量和观察法检查。

排压管底部铺设的过滤网须采用镀锌钢丝网并涂刷防腐剂。

3.3 上部防排水（传统）

上部防排水系统由二衬背后的防水层、环向止水带、纵向止水条或止水胶等组成。

1）补喷混凝土或抹砂浆进行初支面找平

图：初支面找平

2）施作环向盲管，每衬砌段设一根。

图：初支环向盲管

3）全初支面铺设土工布及防水板。

图：防水板铺设

4）通过边墙预留槽安装纵向止水条或涂刷止水胶。

图：施工效果示意图

5）每条二衬施工缝环向埋设一环中埋式及背贴式止水带。

图：止水带设置

3.4 上部防排水（分段排水）

分段排水新技术工艺：

分段排水带与二衬背后防水层施工同步进行，设在初期支护表面。环向排水带可替代二衬背后防水层中的环向盲管。

3.4.1 设计排水带

环向排水带一般设置在地下水较丰富地段，尽量位于初期支护面渗水较严重部位，设在二衬环向施工缝处效果最佳（排水带设置示意图）。环向排水带纵向间距、环向盲管钻孔间距及设置根数应根据隧道富水量大小合理选择（排数带设置参数表）。

图：排水带设置设计图

3.4.2 标示钻孔位

根据排水带设置断面，在初期支护表面用红油漆标示出环向钻孔位，孔位间距选择参照排水带设置参数表。

图：环向钻孔位示例图

3.4.3 钻设排水孔

采用气腿式凿岩机或大功率电钻在标示出的孔位处钻孔，钻孔深度约30cm，以钻至基岩面为停止标准；孔径根据富水量大小确定，直径不应小于3cm。

图：钻设排水孔

3.4.4 布排水盲管

在孔口处并列安装数根Φ50mm打孔波纹管（外包土工布）。波纹管打孔间距不大于3cm，沿管长方向梅花型布设三排。安装时，钻孔较密的一侧紧贴初期支护表面，初期支护面上的钻孔应保证与其中一根盲管上的钻孔对应。打孔波纹管采用硬塑胶带或土工布带通过射钉固定在初期支护表面，固定点间距约1.0m。排水带盲管必须与边墙横向排水管可靠连接，通常在接头处外包土工布并用细线绑扎，保证与隧道侧沟之间形成畅通的排水通道。

图：排水盲管布置示意图

3.4.5 分段排水控制要点

初支钻孔深度约30cm，保证与基岩面连通，通过尺量和观察法检查。

排水孔钻设完成后，须进行清孔，确保孔内无杂物，通过观察法检查。

盲管上的钻孔对应排水孔。波纹管应沿初期支护面并排设置，禁止两根盲管重叠，波纹管钻孔较密的一侧紧贴初期支护表面，初期支护面上的钻孔应保证与其中一根盲管上的钻孔对应，允许偏差为±50mm，通过尺量检查。

排水带盲管必须与边墙横向排水管可靠连接，通过观察法检查排水带环向盲管牢固性。还应检查固定胶带的间距等，允许偏差为0～10cm。

3.5 隧道侧沟（传统）

隧道内两侧设置水沟，在仰拱填充层及二次衬砌完成后施作。

图：侧沟排水示意图

3.6 隧道侧沟（侧沟防渗）

侧沟防渗新技术工艺：

侧沟防渗在仰拱填充层施工中实施，将沟底标高降

低至填充顶面以下10至15厘米。

3.6.1 放线定位

放线定位出两侧水沟净空边缘线。

图：放线定位

3.6.2 安装模板

根据已放出的侧沟净宽线，在已浇筑的底板混凝土上靠线路中线一侧安装模板并定位牢固，模板下部采用Φ20mm钢筋双侧交错定位，固定点间距不大于30cm，模板外侧通过方木或钢管支撑，支撑点间距不大于50cm。模板可采用木模板或钢模板。

图：模板安装

3.6.3 浇筑填充层

填充层混凝土初凝前，采用木条在混凝土表面压制宽2cm、深1.5cm的凹槽。

图：填充层浇筑

3.6.4 安装止水条

隧道侧水沟施工前，将填充层表面的凹槽清洗干净，然后在槽内安装宽4cm、厚3cm的遇水膨胀止水条。

图：止水条安装设计图

3.6.5 侧沟防渗控制要点

侧水沟靠隧道中线一侧的净宽线放样必须精准，采用钢尺对照复核检查。

填充层施工中，纵向膨胀止水条预留凹槽位置必须通过测量定位，确保预留槽位于侧水沟内壁混凝土的中部，允许偏差为±2cm。