刘迪高天隧道进口防排水施工工法.docx

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刘迪高天隧道进口防排水施工工法

高天隧道进口防排水施工工法

刘迪

（单位：

中铁二十一局三公司贵广铁路第三项目部地址：

贵州省黔东南州凯里市从江县贯洞镇邮编：

557401）

摘要：

隧道工程防排水施工是隧道施工中的重要工序，防排水成效性的好坏直接影响到隧道的交付运营及后期使用寿命。

新建，隧道穿过山间沟谷，地表水发育，谷地节理密集，局部地段岩体破碎，有一定的渗漏水发生，施工单位在施工过程中采取“防、排、堵相结合，因地制宜，综合处理”的原则，通过狠抓防排水细节施工，收到了很好的防水效果，本文证明了即使在不良地质及富水地区只要通过细划措施，综合处理，加大控制过程防水效果就可以完全起到隧道防排水作用，并对其它类似工程有着更好的指导意义。

关键词：

铁路,隧道渗漏,防排水,施工技术。

前言:

隧道渗漏水是隧道施工及使用中的质量通病，隧道防排水问题探究也是我国近年来隧道施工讨论谋求实破提高的常态话题，随着隧道施工防排水技术工艺的提高隧道防水技术也有了新的实破，如何确保隧道不渗不漏也成为了控制隧道施工质量及运营使用的重要因素。

防排水是否完善，直接的关系到是否可以将围岩松动的破坏程度控制到较小的范围，关系到是否能实现柔性支持。

若隧道防排水施工效果不佳地下不就会侵入，会危害运营和影响隧道使用寿命，严重的还会引起隧道周围生态及环境问题，正确施工并提升隧道防排水施工技术是目前国内外隧道施工所控制的要点，本文以新建张家口至唐山铁路高天隧道施工为例，阐述介绍了隧道防排水施工的控制技术要点。

一、工程概况：

高天隧道位于贵州省东南部从江县境内，比邻广西省西北地区，隧道呈近东西走向，进口位于贵州省从江县伦洞村，位于321国道北部8km的沟谷、河谷区，均需要通过321国道与外界联系。

设计行车速度为200Km/h,预留250Km/h条件设计。

洞内采用板式无砟轨道,进口段设25m无砟轨道过渡段，无砟轨道结构高度66cm,有砟轨道结构高度77cm，铺设60Kg/m中型钢轨。

本隧按新奥法施工，采用光面爆破及湿喷技术，并按照仰拱超前的原则组织施工，Ⅲ级围岩地段采用全断面法开挖，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用台阶法开挖，锚、网、喷初期支护，拱墙一次衬砌。

本隧地下水对砼具酸性侵蚀性，化学侵蚀环境作用等级为H1。

初期支护喷射砼及二衬砼均采用普通硅酸盐水泥掺抗腐蚀剂的耐腐蚀砼，系统支护锚杆采用耐腐蚀性砂浆，耐腐蚀剂数量按水泥用量的6％计列，其耐腐蚀系数不得小于0.8，抗渗等级≥P8。

二、主要施工工艺

1.隧道防排水施工

　　隧道采用复合式防排水法，隧道初期支护与二次衬砌间拱墙铺设EVA复合防水卷材，全隧环向设Ф50塑料透水管盲沟，纵向间距8～10m/环，隧道纵向设Ф80塑料透水管盲沟。

拱墙纵向施工缝采用涂混凝土界面剂防水，环向施工缝设置中埋式止水带防水和Ф50波纹管外包土工布防水。

在开挖过程中，如发现底部有集中地下水出现，需埋设盲沟排水。

隧道二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不低于P8。

1.1初期支护防排水

　　局部渗、漏水丰富会导致初支时仍有水渗漏，因此根据洞内渗、漏水的实际情况，在初期支护（喷射混凝土层）施作之前视情况埋设排水半圆管，形成暗埋、永久式排水通道系统，将水引入隧道纵向排水管，并通过横向泄水管引入排水沟，当隧道开挖后在围岩表面有线流或股流时，均设排水半圆管，在排水管周围喷射厚度为1～2cm水泥砂浆后，再进行喷射混凝土作业。

在地下水较大的地段应加密设置排水盲管。

并沿水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以使地下水从管中集中引出。

　1.2隧道结构防排水

施工工艺流程：

铁路隧道结构防排水施工一般包含基面检查处理、排水盲管（沟）安装、防水板铺设、止水带安装、施工缝、变形缝处理等工序。

见图-1

图-1

1.3隧道防水布置示意图

2.排水盲管施工

2.1.排水盲管施工工艺流程图

2.2.排水盲管设计

初期支护与土工布之间设置φ50环向单壁盲管，采用外包土工布与不易锈蚀的螺旋钢丝构成，环向盲管应具有一定的弹性和良好的透水性，而且能承受不小于0.5MPa的压力，环向排水盲管纵向间距一般8m；两侧边墙脚采用外包加强土工布φ100纵向双壁打孔波纹管，每隔8米一段将地下水引入洞内侧沟，根据地下水发育情况调整。

侧沟与中心水沟间每50米设一道φ100PVC横向排水管，将侧沟的水引排到中心水沟。

2.3．排水盲管布置图

3.防水层施工

3.1.防水层施工工艺流程图

3.2.防水层设计

全隧道拱墙铺设1.5mm厚EVA防水板+400g/m²土工布。

3.3.施工要点

3.3.1.基面处理

1）在铺设防水板之前应对基面（初期支护表面）的渗漏水，外露的突出物及表面凹凸不平处进行检查处理。

2）渗漏水的处理宜采用注浆堵水或排水盲管、排水板将水引入侧沟，保持基面无明显渗漏水。

3）对于基面外露的锚杆头，钢筋头、螺杆钉头等突出物应予割除。

4）基面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，表面平整度应符合D/L≤1/10（L-基面相邻两凸面间的距离L≤1m，D-基面相邻两凸面间凹进去的深度）。

否则应进行喷射混凝土或抹水泥砂浆找平处理。

3.4土工布铺设要求

a．铺设缓冲层时现在隧道拱顶部位标出纵向中线，并根据基面凹凸情况留足富余量，宜由拱部向两侧边墙铺设。

b．用射钉将专用热熔衬垫和土工布平顺地固定在喷射混凝土上，专用热熔衬垫及射钉按梅花形布置，拱部间距0.5～0.7m，边墙间距1.0m～1.2m。

土工布铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射混凝土表面，不致因过紧被撕裂，过松影响防水板挂设。

c．土工布接缝搭接长度不应小于10cm。

　4.止水带施工

　　二次衬砌的施工缝防水处理是隧道防水的薄弱环节，如处理不当极易发生渗漏水现像。

施工缝处中埋式止水带施工包括钻钢筋孔、固定钢筋卡、固定止水带等环节。

环向中埋式止水带施工安装式艺较精细，质量标准要求高，高天隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩具体安装方法如下：

　　沿衬砌轴线每隔0.5～1.0m钻一Ф12的钢筋孔。

将制成的钢筋卡穿过挡头模板，内侧卡紧止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板上，待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带拉直，然后弯钢筋卡紧止水带（其施作方法示意见图1）。

　　Ⅱ、Ⅲ级围岩段中埋止水带安装采用钢板腻子止水带固定法。

为有效固定钢板腻子止水带，将止水带内侧堵头板做成定型钢板与模板台车固定于一起，以方便于施工（其施作方法示意见图2）。

　　中埋式止水带应固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护，固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分。

固定止水带时，应防止止水带偏移，以免单侧缩短，影响止水效果。

止水带定位时，应使其在界面部位保持平展，不得使橡胶止水带翻滚、扭结，如发现有扭结不展现象应及时进行调正。

在浇捣靠近止水带附近的混凝土时，应严格控制浇捣的冲击力，避免力量过大而刺破橡胶止水带，同时还必须充分震捣，保证混凝土与橡胶止水带的紧密结合，施工中如发现有破裂现象应及时修补。

衬砌脱模后，若检查发现施工中有走模现象发生，致使止水带过分偏离中心，则应适当凿除或填补部分混凝土，对止水带进行纠偏。

　　过程中做好严格的止水带安装检查，横向位置用钢卷尺量测内模到止水带的距离，与设计位置相比，偏差不应超过5cm。

纵向位置通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称，要求止水带偏离中心不能超过3cm。

三、防水施工质量控制重点

　　隧道防水系统是由防水层、止水构造组成。

容易出现的质量问题有:

　　1）防水材料性能防水材料包括防水板和缓冲材料，防水板材料必须满足止水性、强度、接合可靠性、安全性、施工性及耐久性等缓冲材料应具有减缓刺漏的保护作用和排少量水的透水作用。

2）防水板铺挂在喷射混凝土层表面铺挂的防水板，浇注混凝土时会受到挤压、拉伸，可能造成防水板被刺透、撕裂。

3）防水板连接防水板的接缝质量直接影响到防水层的效果，接缝多又长，出现质量问题的几率大，一般难以发现。

4）防水板破损多发生在堵头模板安装、振捣混凝土时，而堵头模板安装造成破损又处于施工缝处，更易形成漏水现象。

5）衬砌背后透水软管用窄条防水板和水泥钉固定后，喷射混凝土层和模注混凝土透水软管与纵向集水管需认真连接，并要包裹严实。

纵向集水管摆放要与混凝土基面贴实，并保证一定的排水坡度。

连接完成后试水，流水畅通后浇注混凝土

6）防水板铺挂前，仔细检查锚杆头、型钢拱是否外露，如有则割去长锚杆头，补喷混凝土覆盖。

铺挂固定点每平方米4个，水泥钉要求完全打人不得外露铺挂应由拱顶开始向两边进行，尽量与喷射混凝土层表面密贴，并有一些富余量。

铺挂前要在隧道壁面做好标记，防止防水板沿隧道轴向歪斜，影响防水板连接。

7）必须采用热合机双缝连接防水板，对焊缝的检查采用压缩空气和肉眼检查的方法，对所有损伤和未焊接处进行修补。

四.结论

总之，隧道施工的防排水是一项复杂的系统性工作，我们应结合隧道所在的具体水文和地质情况，来采取“以堵为主，限量排放”或“以排为主，以堵为辅”的原则，提高隧道衬砌本身的防水性能，并配以完善的排水系统，加强相关的每道工序的质量控制，确保以上防排水的施工效果能够达到设计和规范的要求，减少隧道渗漏病害的发生。

　　高天隧道防排水工作经过施工人员精细施工、合理化组织后取得了较好的防水效果，砼结构外基本无渗漏水情况，防排水施工措施受到了监理、业主方的多次好评，也让相邻施工单位得到了借鉴。

　　参考文献：

　　[1]铁路隧道防排水技术规范（TB10119-2000J72-2001），2009

　[2]关宝树.隧道施工的技术特性、理念及其发展（上）[J].铁道建筑技术，2003

　[3]客运专线铁路隧道工程施工技术指南（TZ331-2009），2005年9月22日

　[4]铁路隧道设计规范中国铁道出版社2005

　[5]铁路给水排水工程施工质量验收标准（TB10422-2003）

[6]吕康成，崔凌秋.隧道防排水工程指南[M]北京：

人民交通出版社，2005.探讨隧道的防水层、止水带、防排水沟渠及管道的安装和施工要点隧道施工；