高速公路隧道施工技術研究論文

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摘要：目前，隧道施工是三道工序；本文介紹周二道工序建設隧道工程，以科技進步改進傳統的工藝技術，力求降低工程造價；提高質量，提高工效。

關鍵詞：錨噴治水支護泵送自防水混凝土承載耐久性。

近來，由于工作之便，找到三個國家重點建設項目的高速公路隧道建設工地考察，實地參觀了施工現場，對于現行的施工技術和程序有些思考。今撰文提出新的技術方案，供工程技術人員參考。

現行的施工技術程序為三道工序：

1、爆破后，在裸體巖巷中采用錨噴技術進行支護，封住裸巖；

2、噴展表面鋪貼一層有機板材；

3、在有機板上澆筑自防水混凝土。

這種工藝為剛柔結合的防水襯砌技術。

當參觀現場作業后，第一層是噴射混凝土，效果僅是支護，噴層無抗滲性能。而對于隧道工程各種復雜的地質情況，尤其是含水層串通微細裂隙給工作面造成淋滲水時，這種支護的質量抵擋不住巖體滲漏水的浸入。當工程第一道工序結束時，仍有部分區段照舊淋水。僅是把原來在基巖的滲水，現位移到噴層表面，噴層根本沒有封住淋滲水，因噴層無抗滲效果。

針對淋水問題詢問施工人員，答復為；他們一旦鋪設有機板材后，淋水即抵擋在有機板外順板材流入盲溝排出，澆筑混凝土時不會受影響。

我認為：作為一道至關重要的防水屏障，在鋪設了有機板材時必須與支護層貼實，而噴層表面是凹凸狀不平整的工作面，在這樣基礎上鋪設有機板材，留有許多小空間卻無法貼實。

有機板材的應用位置，是兩層混凝土間的夾層，噴層不平，混凝土澆筑時粗骨料石子鋒芒容易刺破有機板材。那么，一旦有機板材被人為破損，何談防水功效？是弊病之一。另外，噴層與澆筑混凝土的主要作用是承載，把一個實施30cm的混凝土工程人為分成兩層，并且不能粘結為一體，降低了混凝土的整體性，損失其承載功效是沿弊病之二。再說混凝土的使用壽命與有機板不能同步，混凝土服務年限大于70年，而有機板小于70年，也小于工程的服務年限。夾層有機板材客觀存在自然老化，因此說，一旦有機板材老化即喪失了防水功效，是弊病之三。這種技術的關鍵是被動防水，因第一層支護不防水，僅依靠有機板材和襯砌混凝土的防水功能，這樣，工藝多而沒有達到主動防治水的效果，值得研究。

針對上述技術現狀，現提供用二道工序完成隧道防水與承載的施工技術方案：

1、錨噴治水支護

2、內襯自防水泵送混凝土本項目的特點：錨噴治水支護、迎水封堵滲水點，達到主動治水的目的。第二道襯砌工序與前道噴射混凝土粘結密實。形成整體的自防水高強度構件。

1、粘結力作用，BR防水劑與水泥水化時，反應生成物——無機硅膠，在噴射作業時，噴射物在膠體粘結力的作用下，呈團狀噴出，在巖體上粘結牢固，迎水噴射能有效地封住淋滲水點、微細裂隙等。形成的噴層達到治理淋水目的。

2、在速凝前提下，噴層抗壓強度提高10——35％，改變了摻速凝型產品而損失噴層程度的通病。

3、降低回彈率，本技術回彈率低于15％，而其它產品回彈率為35％，對于提高工效、降低原料消耗是十分顯著的。

4、噴層內在質量有所改變，因本技術噴射混凝土是團狀，在巖體上因噴射物粘結力大于3MPa，利于粘結。作業時，后續噴射物呈嵌入式粘著成型，提高了噴層的密實性，抗壓程度提高10——30％。噴層不僅是提高強度，抗滲指標大于S20，級配噴射混凝土最佳時抗滲可達S30以上。本發明的錨噴治水支護把原錨噴支護的技術改進為以治水為主，并達到自防水功能的雙重效果。

5、噴層的耐久性，BR錨噴治水支護把常規的頂板淋水問題迎刃而解。廣大用戶對BR噴層治水與支護耐久性是非常關注的。因本技術有效的提高了噴射物粒子粘結力和粘結附著力，經檢測粘結力大于3.4MPa，在常規的噴射混凝土工程中，這樣的質量是極為少見的。所施工程無剝離，不起鼓，粘著牢固。噴層厚度8——12cm，抗滲大于S20的自防水質量，封閉了巖體滲漏水的通道，達到主動治水的目的。

另外，BR水化物——無機硅膠體對混凝土體內鈉離子拆出有抑制作用，杜絕化學腐蝕。對于噴層提高耐久性。抗滲自防水的性能是非常有利的。

本項技術對支撐的鋼拱架和鋼筋無銹蝕危害。

本項技術是用BR速凝型增強防水劑噴射混凝土工藝，頂林水作業，在頂板每平方面積淋水量1m3/h的條件下，用本技術可治水封閉巖體，治理淋水，噴層抗滲大于S30的抗滲性能。

1、凝固時間：BR速凝型增強防水劑噴射混凝土凝固時間30s一7min；

2、噴層厚度10cm，噴射混凝土配制C20的級別，噴層抗滲大于S20；

3、提高抗壓強度10——30％，粘結力大于3.4MPa；

4.適用地質條件：表土層滲淋水，砂層涌水封治，泥質角礫者普淋普滲，各種基巖淋水和冶金礦硫酸根離子含量448mg／L，均可預水治理。目前，己實施治水工程四萬延米，均取得良好效果。

在錨噴治水支護層的表面，干燥無淋水的條件下，澆筑BR泵進自防水混凝土為第二道工藝，混凝土抗修大于S32，抗壓提高10—20％以上，耐久性穩定。

在隧道工程技術要求中，一般抗滲約在S12左右，因本技術兩層混凝土抗沙值大于S32，不僅滿足工程需要，有S40的自防水保障的質量，這一點即是提高耐久性穩定的重要一環。本項目不受地質條件及滲淋水的制約，可全天候施工，極大地方便了施工單位。

一項技術創新關鍵是科技進步。因本廠長期在封治地下工程水害的工程中探索了20年，這項發明已經過大量的煤礦深層井巷淋水考驗。特別是大秦線景鐘山鐵道隧道試用段，每平方米淋水點174個，淋水量大于2m3/h，治理取得成功。另外，在新疆庫爾勒泥質角研巖普淋普慘的特殊地質條件下，完成了治理每平方米1.8m3/h淋水的封治任務。今給予高速公路隧道建設提出本項技術發明，目的是為廣大地下工程施工者提效降耗提出技術方案，如有此類工程的單位愿意合作，本廠愿全力配合在實際工程中再攀新高峰，為加速我國基礎工程建設而貢獻自己的力量。如有不同見解的專家學者，請來函磋商，以利共同學習，共同進步。