高速鐵路隧道防排水施工工藝

張曉瑋

摘要：本文結合武廣客運專線隧道施工實例，介紹了隧道防排水施工中的的施工措施，通過多種防水措施的運用，達到隧道防排水質量要求。

關鍵詞：塑料板防水；變形縫防水；洞內(nèi)排水

近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國已相繼修建了鄭西、石太、武廣、福廈、合武、京滬等一些客運專線，這些客運專線有大量的隧道工程，客運專線隧道與現(xiàn)有的隧道有諸多不同，而且我國也沒有現(xiàn)有的經(jīng)驗和工程實踐。本文主要總結客運專線的防排水施工，為以后隧道防排水施工提供經(jīng)驗。

1 鐵路隧道防排水現(xiàn)狀

我國鐵路隧道起步較早，20世紀80年代以前，鐵路隧道施工主要采用傳統(tǒng)礦山法施工，整體式襯砌，由于沒有采取完善的防水設施，造成隧道建成后有三分之一左右的隧道出現(xiàn)漏水病害。80年代后我國隧道施工開始采用新奧法施工，使隧道的滲漏情況有了一定的改善。隨著我國修建大量的長大隧道，對隧道的防排水有了新的要求。目前鐵路隧道設計中由過去“以排為主”轉變?yōu)椤胺?、排、截、堵相結合，因地制宜綜合”的原則。采用防排水設施措施有：由環(huán)向排水管、縱向排水管和隧道兩側的排水溝或中央水溝組成完善的排水系統(tǒng)；在復合式襯砌之間設置防水卷材加土工布構成防水板。這些材料多為工程性能好的高分子材料，這都極大地改善了鐵路隧道的滲漏狀況。

但是為了保證高速鐵路安全運行和設備正常運轉，根據(jù)《客運專線鐵路隧道工程施工技術指南》（TZ214-2005）和《客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收標準》（鐵建設[2005]160號），隧道襯砌和設備洞室襯砌防水等級應達到《地下工程防水技術規(guī)范》（GB50108-2001）規(guī)定的一級防水標準，即二次襯砌不允許滲水、二次襯砌表面無濕漬。

2 洞內(nèi)的防排水設計和施工

客運專線隧道防排水設計，采用“防、排、堵、截結合，因地制宜，綜合治理”的原則；對于隧道穿過巖溶、斷裂破碎帶，預計地下水較大，當采用以排為主；可能影響生態(tài)環(huán)境時，根據(jù)實際情況采用“以堵為主，限量排放”的原則，達到堵水有效、防水可靠、經(jīng)濟合理的目的。在巖溶發(fā)育地段，則采用“以疏為主、以堵為輔”的原則，應強調(diào)盡量維系巖溶暗河的既有通路，嚴禁隨意封堵溶洞、暗河。

2.1 防水：

就是防止地下水滲入襯砌。包括噴射混凝土防滲、塑料防水板、施工縫防水、防水混凝土自身防水等。

2.1.1 噴射混凝土

噴射混凝土作為防水層是被國際隧協(xié)（ITA）所提倡的，國際隧協(xié)工作組對噴射混凝土作為防水層作了大量研究指出，噴射混凝土作為防水層與防水板同樣重要。

2.1.2 塑料防水層

塑料防水板是隧道防水的核心，是隧道防水的重要措施。防水層不僅起到防水作用，而且還對初期支護和二次襯砌起到隔離作用。因此防水層的施作，應在初期支護變形基本穩(wěn)定和二次襯砌灌注之前進行。防水層通常是由緩沖墊層與防水板兩部分組成。塑料防水板厚度應不小于1.5mm，選擇耐刺穿性好、柔性好、耐久性好的材料；其規(guī)格、材質防水板應符合設計要求及GB18173.1-2000標準，緩沖墊層材料通常采用無紡土工布，其材料應按設計要求選用，一般采用射釘固定。固定點間距：一般拱部0.5~0.8m，邊墻0.8~1.0m，底部1~1.5m，呈梅花形排列，并左右上下成行固定。在凸凹較大的基面上，在斷面變化處增加固定點，保證其與混凝土表面密貼。防水板鋪設應超前二次襯砌施工1～2個襯砌段長度，并形成初期支護表面驗收段→防水板鋪掛段→防水板質量檢驗段→二次襯砌施工段的流水作業(yè)面。

防水板鋪設應采用無釘鋪設工藝，宜采用從拱部向邊墻環(huán)狀鋪設，松緊應適度并留有余量（實鋪長度與弧長的比值為10：8），檢查時要保證防水板全部面積均能抵到圍巖。用帶熱塑性圓墊圈的射釘將土工布平整順直地固定在基層上，土工布搭接寬度50mm，可用熱風焊槍點焊，每幅防水板布置適當排數(shù)墊圈，每排墊圈距防水板邊緣40cm左右，墊圈間距：側壁80cm，2～3個墊圈/m2，頂部40cm，3～4個墊圈/m2。兩幅防水板的搭接寬度符合設計要求并不應小于100mm。環(huán)向鋪設時，先拱后墻，下部防水板應壓住上部防水板。防水板之間的搭接縫應采用雙焊縫、調(diào)溫、調(diào)速熱楔式功能的自動爬行式熱合機熱熔焊接。

充氣檢查：在焊縫中央加氣至0.25Mpa時，停止充氣，若在15min內(nèi)氣壓降在10%以內(nèi)，則說明焊縫合格，否則說明有脫焊處。

2.1.3 施工縫、變形縫防水

施工縫是由于隧道襯砌混凝土施工時產(chǎn)生的，是防水薄弱環(huán)節(jié)之一，是隧道經(jīng)常發(fā)生滲漏的地方。沉降縫是由于地質條件顯著變化和襯砌受力不均地段設置，為防止溫度變化或混凝土收縮影響而引起襯砌開裂，應設置伸縮縫，這兩種縫統(tǒng)稱為變形縫。

二次襯砌結構混凝土施工應連續(xù)一次澆筑完成，宜少留施工縫，拱圈、仰拱、底板不得留縱向施工縫。客運專線環(huán)向施工縫拱、墻部位設置中埋式止水帶及排水管，仰拱部位設置中埋式止水帶；縱向施工縫涂刷混凝土界面劑。止水帶應選用橡膠止水帶。對水壓力大、變形大的施工縫應選用鋼邊止水帶，當?shù)叵滤懈g性介質的應選用氯丁橡膠、三元乙丙膠材質的止水帶。變形縫拱墻部位防水采用中埋橡膠止水帶、瀝青木絲板塞縫、雙組分聚硫密封膏嵌縫。沉降縫仰拱部位采用中埋橡膠止水帶、瀝青木絲板塞縫并環(huán)向設置雙層抗剪的措施，以減小沉降縫兩邊的不均勻沉降。

2.2 洞內(nèi)排水：

就是將襯砌背后的地下水排出。隧道排水采取在襯砌背后環(huán)向和縱向設置軟式透水管盲溝，盲溝伸入泄水孔管，將水排到隧道兩側的水溝中，隧道內(nèi)設雙側溝加中心溝的方式排水。環(huán)向排水盲管沿縱向設置的間距應滿足設計要求，并應根據(jù)洞內(nèi)滲、漏水的實際情況，在地下水較大的地段應加密設置排水盲管。安裝時環(huán)向盲管應盡量緊貼滲水巖壁，減小地下水由圍巖到環(huán)向盲管的阻力；盲管布置應圓順，不得起伏不平。環(huán)向盲管安裝時應用鋼卡等固定，再噴射混凝土封閉，首先應用土工布將縱向排水管包裹，使泥砂不得進入縱向盲管。其次，應用土工布半裹縱向盲管，使從上部下流之水在縱向盲管位置盡量流入管內(nèi)，而不讓地下水在盲管位置縱橫漫流?？v向排水盲管在整個隧道排水系統(tǒng)中是一個中間環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，縱向排水盲管安裝坡度符合設計要求，通向水溝的泄水管應有足夠的泄水坡。施工中應注意檢查與上部環(huán)向盲管的連接，應與環(huán)向排水盲管、橫向排水盲管用變徑四通連為一體，形成完整的排水系統(tǒng)。四通管留設位置應準確，接頭應牢固，防止松動脫落。中心排水管（溝）管徑符合設計要求，管身不得變形、不得有裂縫，管身上部透水孔暢通。

中心排水管（溝）基礎的總體坡度、段落坡度、單管坡度應協(xié)調(diào)一致，并符合設計要求，不得高低起伏。管路埋設好后，應進行通水試驗，發(fā)現(xiàn)漏水、積水，立即處理。

總結

隧道的防排水方案及措施是根據(jù)隧道施工部位水質條件和滲漏情況決定的，不是一成不變的。隧道防水施工的實踐表明,隧道的防排水是一項綜合工程，要貫徹“防、排、截、堵相結合，剛柔并濟，因地制宜，綜合治理”的原則，才能取得良好的防水效果?？傊徽撍淼啦扇∈裁礃拥姆琅潘胧ＷC隧道正常運營是我們的的最終目的。

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