铁路隧道防排水施工技术

铁路隧道防排水施工技术

作者：王卫锋

来源：《城市建设理论研究》2013年第11期

摘要：近年来随着我国经济的快速发展，我国已相继修建了郑西、石太、武广、福厦、合武、京沪等一些铁路客运专线，这些客运专线有大量的隧道工程，铁路客运专线隧道与现有的隧道有诸多不同，而且我国也没有完善的经验总结和工程实践。本文主要总结铁路隧道的防排水施工技术，希望可以给相关工程人员带来有用的启示。 关键词：铁路隧道；防排水施工；施工技术 中图分类号：U459.1文献标识码：A文章编号： 1.铁路隧道防排水现状

我国铁路隧道起步较早，20世纪8O年代以前，铁路隧道施工主要采用传统矿山法施工，整体式衬砌，由于没有采取完善的防水设施，造成隧道建成后有三分之一左右的隧道出现漏水病害。80年代后我国隧道施工开始采用新奥法施工，使隧道的渗漏情况有了一定的改善。随着我国修建大量的长大隧道，对隧道的防排水有了新的要求。目前铁路隧道设计中由过去“以排为主”转变为“防、排、截、堵相结合，因地制宜综合”的原则。采用防排水设施措施有：由环向排水管、纵向排水管和隧道两侧的排水沟或中央水沟组成完善的排水系统；在复合式衬砌之间设置防水卷材加土工布构成防水板。这些材料多为工程性能好的高分子材料，这都极大地改善了铁路隧道的渗漏状况。 2.技术要求及施工工艺流程

防排水采用“防、截、排、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水可靠，经济合理，不留后患的目的。另外隧道防水等级必须达到国家标准《地下工程防水技术规范》（GB50108）规定的一级防水等级标准，衬砌结构不允许渗水，表面无湿渍。 2.1防排水设计 2.1.1洞身衬砌防水

（1）本线隧道二次衬砌拱部、边墙及仰拱混凝土抗渗等级不低于P10。

（2）隧道暗洞衬砌初期支护与二次衬砌之间拱部及边墙部位铺设防水板及无纺布（分离式）防水。

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（3）隧道环向施工缝设外贴橡胶止水带及中埋式橡胶止水带防水。纵向施工缝采用外贴橡胶止水带及中埋式橡胶止水带防水。施工缝环向数量按10m一道计列，纵向数量按2道计列。

（4）隧道明暗分界处设置变形缝一道，变形缝宽度2cm，变形缝设中埋式钢边止水带及外贴式止水带，填充聚苯乙烯硬质泡沫板，变形缝内缘采用双组份聚硫密封膏嵌缝。 （5）斜切及斜切延伸段衬砌外缘设置聚合物防水水泥砂浆+防水板及无纺布防水，斜切延伸衬砌拱脚外设置φ80纵向盲沟，每隔8～10m采用φ50竖向盲管引入衬砌侧沟，拱脚处设置50cm厚砂卵石反滤层，夯填土表面设置50cm厚粘土隔水层。

（6）暗洞段二衬拱部每隔3m左右预留回填注浆孔，注浆孔采用单壁波纹管，待混凝土强度达到设计强度后，进行充填注浆，注浆完成后应做封口处理，防止浆块脱落影响运营安全。

2.1.2洞身衬砌排水

（1）隧道排水采用双侧沟加中心沟的方式。衬砌背后的积水通过环向和纵向盲管的汇集后引入侧沟，再经过侧沟的汇集后通过横向导水管将侧沟水引入中心沟，由中心沟排出洞外。 （2）隧道二次衬砌背后设置环向盲管，纵向按10m间距设置，集中出水点视水量大小加密设置，两侧边墙脚设纵向盲管，每隔8～12m将地下水引入洞内侧沟。纵、环向盲管两端直接弯入洞内侧沟，纵向盲管明、暗衬砌段应分别设置不得连通。 2.2环向排水盲管施工

排水盲管施工工艺流程：钻孔定位-安装锚栓-捆绑盲管-盲管纵向环向连接。 2.2.1 环向排水盲管施作方法

（1）环向排水盲管沿隧道法线断面布置，纵向5～10m安装一环，并应在隧道内渗水、漏水地段加密布置。

（2）盲管在初期支护施作完成之后，防水板铺设之前，紧贴初支面渗水岩壁安设，以减少地下水由围岩进入排水盲管的阻力；盲管布置应圆顺，不得起伏不平。

（3）盲管安装应牢固，可用U型卡固定于初支面，并应采取保护措施（土工布包裹），防止水泥浆窜入、堵塞排水盲管。

（4）盲管下端进行圆弯接入隧道侧沟。引出衬砌长度不小于1.5米。

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（5）隧道拱墙设直径50～80mm软式透水管环向盲管，环向盲管每隔8～10m设置，并每隔5～10m在水沟外侧留泄水孔，并采用三通接盲管与纵向盲管相连。 2.2.2 纵向排水盲管施作方法

（1）纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方，为两条直径为80～100mm的软式透水管盲沟。排水管采用钻孔定位，定位孔间距在30cm～50cm，将膨胀锚栓打入定位孔或用锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中，固定钉安在盲管的两端，用无纺布包住盲管，用扎丝捆好，用卡子卡住盲管，然后固定在膨胀螺栓上。

（2）排水管安装严格按照隧道纵坡安装，每段排水管安装顺直；每隔8～10m用135°弯管接头引出衬砌，长度不小于1.5米，以便于引入水沟（或引出衬砌表面，待水电槽施工时用接头引入水沟）。

（3）排水管出口设置宜避开隧道施工缝设置，避免在止水带上打孔影响施工缝防水效果。

（4）纵向排水管在布设时，用土工布将纵向排水管包裹，使泥砂不得进入纵向盲管，再用防水卷材半裹排水管。

（5）采用三通与环向透水管、连接盲管相连。

（6）纵向排水盲管按设计规定划线，以使盲管位置准确合理，盲管安设的坡度与线路坡度一致。

2.2.3 边墙泄水管施作方法

模板架立后开始施作边墙泄水管，在模板对应于泄水管的位置开孔，孔直径与泄水管直径相同。泄水管一端安在模板的预留孔上，另一端安在纵向排水管上，泄水管与纵向排水管用三通连接。浇筑砼之前，装在模板预留孔一端的泄水管关口要封闭，以免被砼堵死，而且三通必须固定牢固。

2.2.4 排水盲管施工控制要点

（1）纵向贯通排水盲沟安装应按设计规定划线，以使盲管位置准确合理，划线时注意盲管尽可能走基面的低凹处和有出水点的地方。

（2）盲管与支护的间距不得大于5cm，盲管与支护脱开的最大长度不得大于110cm。 （3）集中出水点沿水源方向钻孔，然后将单根集中引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以使地下水从管中集中引出。

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（4）盲管上接头用无纺布的渗水材料包裹，防止混凝土或杂物进入堵塞管道。 2.3 防水板施工 2.3.1 施工准备

（1）洞外准备：检验防水板质量，用铅笔划焊接线及拱顶分中线，按每循环设计长度截取，对称卷起备用。

（2）洞内准备：铺设台架行走轨道；施工时采用两个作业台架，一个用于基面处理，一个用于挂防水板，基面处理超前防水板两个循环。

（3）断面量测：测量断面，对隧道净空进行量测检查，对个别欠挖部位进行处理，以满足净空要求；同时准确测放拱顶分中线。

（4）基面处理：渗漏水处宜采用注浆堵水或埋设排水盲管、排水板将水引入侧沟，保持基面无明显渗漏水。对于基面外露的锚杆头、钢管头、钢筋头、螺杆钉头等突出物应予切除后妥善处理。

3.保证防水质量的主要施工措施

3.1目前很多隧道由于各种原因隧道结构完成后，往往要经过很长一段时间的渗漏治水工作，要花费大量的人力、财力、物力。因此，施工前必须对参加隧道施工，特别是隧道防水施工的工人进行技能、技术培训，培训合格后才能上岗作业。通过培训，使职工能够清楚地认识到各道工序的防水施工要点，熟练掌握防水施工工艺，提高职工对保护防水层、防水各道工序质量的施工意识。

3.2严格施工纪律，建立责任制和奖罚制度，提高参建人员的工作积极性和主动性，建立各个岗位的责任制及相应的奖惩制度，让各个岗位的职工都能够认识到必须作好本职工作，按照隐蔽工程检查程序报检，验收合格后方可进行下道工序。

3.3充分总结和吸收隧道防水施工的经验教训，避免在以后的工作中重复同样错误防渗漏涉及了管理和技术的各个环节。除了严格按照有关设计和施工规范中规定实施各道工序的防水措施外，还必须充分吸取类似工程成功的防水经验和教训，进行认真的总结和分析隧道结构渗水的特点及规律，查找隧道结构渗漏水的主要原因，以便在今后的施工中采取针对性措施。 3.4推广使用新的防水技术和防水材料 现有防水材料和防水技术不可避免地存在这样或那样的缺点或缺陷，应注意采用已经过实验和鉴定、并经过工程应用等实践的、行之有效的新防水材料和新防水技术。 4.结束语

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一般来说，隧道施工中地下水是不可避免的，但通过采用合理的防排水方案，严格的施工工艺，完全可以有效地防止地下水对工程造成病害，从而保证其在运营中的安全使用。