隧道复合式防排水系统的设计、试验及工程应用

来源：中国血液净化杂志2021年第4期北京时间：

作者：张素磊, 鲍彤, YOO Chungsik, 刘昌, 李鹏飞, 陈立平

单位：1. 青岛理工大学土木工程学院, 山东青岛 266033;2. 成均馆大学土木工程、建筑工程与景观建筑学院, 韩国水原 16419;3. 北京交通大学土木工程学院, 北京 100044;4. 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室, 北京 100124"],"fundList_en":["Ningbo Transportation Science and Technology Project (201906); National Natural Science Foundation of China (51978356); China Postdoctoral Science Foundation (2020M682138)

摘要：传统隧道防排水系统中，防水板极易因施工控制不当出现破裂，而防水板破裂后，地下水进入防水板与二衬间的空隙中，由于防水板与二衬间缺乏排水通道，地下水将沿衬砌裂缝、施工缝等薄弱环节渗出而形成隧道渗漏水病害。在传统隧道防排水系统中，渗漏水病害治理难度大，维修费用高，针对传统防排水系统存在的不足，提出了一种在隧道防水板与二衬间增设排水板的复合式防排水系统，该系统具有可调节、抗淤堵、易维护等优点。为验证该系统的有效性，采用自主研制的试验装置对复合式防排水系统中所采用的3种土工排水材料（毛细型排水板、凸壳型排水板、土工布）在不同水压及支护压力条件下的排水能力及抗淤堵能力进行了相关试验，并依托某在建隧道工程对不同土工排水材料在隧道复合式防排水系统中的应用效果进行了现场验证。主要研究成果有：①随着支护压力的增加，3种排水材料的排水能力均出现了不同程度的降低，其中，土工布降幅最大，毛细型排水板次之，凸壳型排水板最小；②在固定的水压和2层支护间压力条件下，进行20次浑水排水试验后，土工布排水能力发生大幅下降，毛细型排水板和凸壳型排水板排水能力小幅下降，但凸壳型排水板排水夹杂有泥沙，而毛细型排水板排水为清水，表明其抗淤堵能力较好；③复合式防排水系统的现场试验数据表明，防水板与二衬间增设排水板，具有良好排水泄压的能力，可有效降低衬砌背后水压。复合式防排水系统的研发可为隧道防排水系统设计和渗漏水病害治理提供借鉴。

关键词：隧道工程,复合式防排水系统,试验研究,排水能力,抗淤堵能力

基金资助：宁波市交通运输科技项目（201906）；国家自然科学基金项目（51978356）；中国博士后科学基金项目（2020M682138）