浅议长隧道反坡排水施工技术研究

浅议长隧道反坡排水施工技术研究

孙健 张翔 秦勇 周杰

云南建投第十四建设有限公司

摘要：隧道反坡排水施工技术是工程建设中的重要内容，随着我国近些年的发展推进，我国运输业和交通业逐渐发展，在此基础上，对施工地形进行考虑，涉及到地貌和地质结构的复杂性等因素时，就需要对长隧道施工问题进行分析，其反坡施工排水技术已经成为了长隧道施工质量和安全的关键性因素。基于此，本研究则以具体工程为例，对隧道反坡施工排水的特定和难点进行分析，提出具体的施工建议。

关键词：长隧道；反坡排水；施工技术

随着我国建设的快速发展，城市规模也正在不断的扩大，越来越多的城市为了能够有效地解决交通堵塞的问题，开始注重对城市内部的道路进行改善，促进隧道工程的开展，以此来缓解城市交通拥挤的问题，但是在隧道建设的过程中，由于很多隧道较长，经常会遇到路基路面排水设计的问题，如果在扩建的过程中没有有效的针对隧道积水问题进行解决，在一定程度上也影响着隧道使用的寿命，甚至可能会造成隧道使用过程中安全事故的发生，因此在长隧道改扩建的过程中，设计人员必须要加强对反坡排水的重视程度，进行排水设计。

1工程简介

大山隧道设计为分离式隧道，右幅隧道起止点桩号为K1+305~K3+707，全长2402m，隧道起点K1+834.676位于直线上，K1+834.676~K2+164.676位于R=2800m、Ls=330m的右转缓和曲线上，K2+164.676~隧道止点位于R=2800m的右转圆曲线上，所在路段纵坡为-2.40%，最大埋深244.6m。左幅隧道起止点桩号为ZK1+275~ZK3+738，全长2463m，隧道起点~ZK1+774.330位于直线上，ZK1+774.330~ZK2+104.330位于R=2850m、Ls=330m的右转缓和曲线上，ZK2+104.330~隧道止点位于R=2850m的右转圆曲线上，所在路段纵坡为-2.40%，最大埋深263.6m；大山隧道隧道设车行横通道2处，人行横通道6处，紧急停车带左右幅各设置2处，洞内变电所2处。左幅Ⅴ级围岩728m，Ⅳ级围岩1725m。右幅Ⅴ级围岩734m、Ⅳ级围岩1660m。进出口端均为端墙式，进口端存在偏压，出口端不存在偏压。

2长隧道反坡施工排水的特点和难点

就长隧道来说，其摘要是指单洞长度在3000m以上的隧道，隧道的反坡施工是施工中的重要内容，其中排水施工是关键，对工程施工进度和整体施工水平的影响较大。而在长隧道反坡施工中，排水施工难点在于排水技术的选择，排水方案的设计和实际施工排水隧道的复杂性等，从传统排水技术来看，其技术还不够成熟，对环境的适应能力较差，一般反坡排水工程量不太大的时候，需要优先选择传统的排水技术，将其作为排水系统的基础技术，并结合施工的实际情况，根据施工条件和地形对施工排水策略进行不断调整，以便于施工技术更好的适应当下反坡施工排水项目^[1]。

3排水方案的选择

隧道改扩建过程中对路基的排水设计主要会采用拦截、阻断、疏通等方式来进行设计。路基的排水主要包括路面排水和地下排水两种，首先在路基路面表面的排水设计中，主要会选择排水管和排水沟等方式来进行设计，而地下排水主要会选择渗井、渗沟和盲沟等方式来进行设计。在隧道改扩建的排水设计过程中，应该根据工程的具体情况，来合理的对排水设计进行选择，以此来加快水的排出速度。尤其是隧道改扩建工程在降水量较大的地区范围中，不仅地面的水比较多，地下的水资源也较为丰富，在这样的路段施工的过程中，需要根据当地气候环境的特点和降水量的特点，合理的设计好隧道改扩建的结构布局，做好截断水资源的设施，以此来防止过多的水分汇集，造成排水功能不断下降，从而对隧道路基的稳定性造成影响。在实际的工程中，设计人员以及施工人员需要对施工工地的具体情况进行深入的调查，不断地对现场进行考察和检测，这样才能对路面积水量进行准确的极端，从而设计出更加真实可靠的排水设计，不仅能够对工程的顺利开展提供数据保障，还能为今后隧道排水设计提供参考依据。

本次工程的施工技术选择。在一般情况下，长度在1km及以上的隧道反坡需要将多泵串联抽水，从而实现对排水问题的解决^[2]。其中具体的工作原理是促进多个水泵的有效连接，随后通过水泵将掌子面水排到隧道入口，随后将外排水系统进行应用，促进后续排水工作的有效完成。反坡排水工程通常需要将多级排水方式进行应用，就是需要在每级级差50m左右的位置上促进集水槽和污水泵的安装，将隧道中的水从第一级到最后一级逐级排出。

而另外一种排水技术则是风压排水技术，其结构主要包括空压机储气罐，罐体支架，进气管，建水管，压力表，排水管，排污管和闸阀等期间，其对应的应用原理为将这样的一个装置进行应用，促进掌子面的积水被抽进空压机的储气罐中，在水储存满后，将隧道中的高压风进行应用，将水排带隧道外。在将此技术进行应用时，会受到风压比水泵的扬程压力高因素的影响，其并不需要多级排水，便可实现一次性将水排出，此方法残留的污水较少，以此同时，此技术的实施并不需要多人进行每级监控，对应的人工成本相对较低。

4长隧道反坡排水设计要点

4.1 秉承统筹兼顾原则

现阶段，长隧道给排水建设由于科学技术的影响，采用了很多新工艺和新技术，此种现象致使建设工程流程更加繁琐，因而需要在设计阶段，则必须按照长隧道工程的实际情况做好统筹规划，构建完整的工程建设流程^[1]。首先，长隧道工程的有关部门需要对长隧道反坡排水展开专门的监理和管理，主要是排水管道的工程建设，施工材料的选取，及其他方面的内容。其次，要全面了解和掌握工程建设期间，工程造价的问题，管道的设计问题等，从不同的角度对工程建设展开相应的考量，继而确保施工者能对工程建设情况有相应的了解，然后按照工程建设的规范标准按部就班地施工，提高长隧道排水管道的施工效率^[3]。

4.2 各项参数的精确性

要想长隧道反坡排水在施工中的完整性和有效性得到保证，则需要在施工以前，对反坡排水的各项参数加以明确，以便为工程质量提供有利的条件，继而使工程中的各项问题都能得到妥善地解决。工程设计者要对地基展开全面性的考量，明确施工地基是否存在软弱地基，地基能够承受最大限度的荷载和拉伸力，并根据实际参数来对工程展开适当性的调整，以保证管道各方面的质量和性能得到明确的基础上，延长工程建设的使用周期。

结论：隧道边坡排水设计是隧道施工中最为重要的环节，在不断的实践中可以发现，如果在隧道的前期没有做好相关的排水设施，那么在隧道使用的过程中就会出现较为严重的积水问题，并且也会让后期保养工作的难度和成本不断增加。隧道施工中边坡排水设计问题是设计人员重点关注的内容，也同样是一项较为复杂的综合系统性改造工程，在工程实际的施工过程中，需要对设计的内容有着明确地了解和掌握，运用多种施工技术和方法，从隧道的路基和路面两个方面关注排水方面的设计，提高施工质量，保证出行安全。

参考文献：

[1] 白建山. 富水地段隧道大反坡排水施工技术研究[J]. 中华建设, 2020, No.203(02):136-137.

[2] 汤杰. 铁路隧道反坡排水技术方案及费用计算探讨[J]. 铁路工程技术与经济, 2019(5).

[3] 汤杰. 铁路隧道反坡排水技术方案及费用计算探讨[J]. 铁路工程造价管理, 2019, 034(005):23-27.