天嵘公路隧道防排水施工工艺与质量控制

1、核心提示：探讨天峻公路唐家风台隧道防排水主要施工工艺。分析防排水施工质量控制的重点:排水沟、排水管的衔接和敷设，防水板质量以及防水板的铺挂和焊接。提出唐家风台隧道防排水施工的要求，及控制检查的方法。中图分类号TU744.4U459.2文献标识码A文章编号1002-8498(2006)10-0019-03山岭隧道采用的防排水系统，实际上是自流排水系统，防水仅是辅助系统。隧道漏水后，人们凭着直觉认为是防水设施出了问题，一味追求提高防水施工质量，而忽视对集排水质量的要求。由于山岭隧道的结构是以集排水系统起作用、地下水压对衬砌无作用为前提而进行设计的，所以当集排水系统失效，大的水压会造成衬砌混凝土产生

2、有害的变形。相比之下，集排水系统发生堵塞要比防水系统出现破损造成的危害大得多、检查发现故障点也难得多、整治补救困难得多。所以在天嫂公路隧道防排水施工工艺及质量控制研究中将集排水施工质量和防水施工质量均视为重点。1工程概况唐家风台隧道为天水至峻口二级汽车专用公路九座隧道之一，穿越天嫂市北山唐家风台嘴，隧道进口处山坡地形陡峻，坡度450，出口处地形相对较缓，坡度310，梁顶处则地形较开阔，坡度较小，隧道最大埋深307.5m，里程桩号K12+00(一K14+225,13条断层均为压扭逆断层，围岩分类工、IIIMAVIV类，隧道净空断面如图1所示。内轮廓线为三心圆组成的曲墙型拱，主要尺寸为:拱顶半径5

3、.17m，拱顶圆心半角300，侧拱半径5.63m，仰拱半径25.0m，路面横坡i=2.0%,1.1工程地质条件该隧道处于秦岭褶皱带内，由于受南北向挤压，山体两侧坡脚处均存在区域性大断裂，性质为压扭型，在第三系地层中，泥岩也形成一系列呈雁行排列的褶皱。地层岩性:山体表面为第四系风成黄土，第三系桔红色泥岩有零星露头，呈薄层状，下伏基岩为下古生界牛头河下亚群第四层，岩性为黑云母二长片麻岩夹少量石英闪长岩，黑云母片岩以及肉红色花岗岩伟晶岩脉，岩脉在地层中分布较广，一般沿片麻理方向侵人，脉宽一般1一10余m，长数米至数十米不等，走向与隧道轴线夹角较大，其生成时代与该区华力西期岩浆活动有关，在岩脉与片麻岩

4、交界处，岩体因挤压及热变质作用影响变得较破碎，宽度1一3m。节理裂隙:岩体节理裂隙不太发育，岩体中主要裂隙面为片麻理。片麻理呈中厚层状。局部层较薄，冲沟发育处，岩体节理较密，节理间距50cm左右。断层:隧道范围内共有13条断层，均为压扭逆断层。地层泥及强影响带最小lm宽，最大lom以上，出口段断层特别发育。1.2水文地质条件从地表泉水分布看，泉水多沿冲沟分布，出露最高点与轴线制高点仅差60一loom从钻孔水文地质资料分析，地下水均为基岩裂隙型潜水，主要分布在岩体表层风化壳中，水流量较小，基本裂隙连通性较差，隧道进出口处沟底泉水总流量为0.5一0.71s,隧道开挖后，地下水以渗水、滴水为主，局部

5、有小流量涌水。2防排水主要施工工艺2.1中心排水沟施工工艺唐家风台隧道中心排水沟绝大多数在m,1V,V类围岩中，岩石坚硬，必须采用爆破。开始采用翻底炮，爆出的水沟断面无形状，底面超挖欠挖十分严重，补爆费时费工，效果极差。后又经水平底炮、垂直扎炮试验，均不成功。仔细分析原因，前几种爆破方法不符合成型爆破的要求，应按光面爆破、楔形掏槽炮进行爆破设计沿水沟斜边向下钻炮孔，炮孔间距0.5m，孔深超过水沟底20cm，经几次调整炮孔间距、炮孔深度、装药量后，获得好的效果。清除浮渣，冲洗基坑底面，摊铺混凝土水沟底面，经水平仪抄平检查后，立模板，浇注水沟侧壁经安装水沟盖板、回填碎石后，覆盖土工布浇注混凝土，虽

6、能起到一定的防漏浆的作用，但不理想，后改用干硬混凝土，预先覆盖，效果较好。2.2排水管集水管的连接工艺横向排水管与纵向集水管直径差不多，采用插入连接固定不牢，经多次试验终难解决，加之纵向集水管的对接也是问题，后采取定制三通管和对接管，直接插入连接，并用环氧树脂堵缝粘牢。2.3防水板施工工艺开始使用的复合防水板，只需铺挂一次，但其固定方式用防水板上带的布条，绑在预先钉在壁面的水泥钉上，施工很困难，出露的钉子头易刺漏防水板后改用分别铺挂土工布和防水板，先用塑料垫板及水泥钉固定土工布于隧道壁面上，再将透明的防水板通过热熔方法固定在塑料垫板上。防水板连接由专人进行，预先在洞外试验，熟练掌握热合机后才能

7、对防水板焊接。焊接时一定要注意不能过热，否则防水板过分熔化而漏水，又不能温度过低而焊接不牢。焊缝检查是对焊沟充压缩空气，16min压力不减小，证明焊缝合格，否则沿焊缝涂抹肥皂水，向检查沟内充气查找漏气处。为防止安装堵头模板损坏防水板，特意要求堵头模板边缘加钉土工布，并要求防水板接缝与施工缝不能重叠，最少相差0.5m。.2.4止水带施工工艺止水带一般安装方法是将止水带弯成900，固定在堵头模板上，混凝土浇注完成拆模后，再册直，浇注下段混凝土时埋在其中。实际上，经这样施工后的止水带已弯曲走形，很难保证止水效果。后将堵头模板在厚度中线分为两块，把止水带夹在中间，效果好得多。3防排水施工质f控制重点3

8、.1集排水施工质量控制重点隧道集排水系统主要由中心排水沟、纵向集水管和连接二者的横向排水管构成。容易出现的质量问题有:1)中心排水沟纵坡控制偏差唐家风台隧道的纵坡为2.4%，每50m设1个检查井，则每段中心排水沟两端高差1.2m，对于在硬岩中爆破出小面积梯形且每延米平均高差2.4cm，具有一定难度。2)中心排水沟因回填混凝土的水泥浆漏人堵塞唐家风台隧道中心排水沟为矩形现浇混凝土盖板沟，盖板为带孔预制板，填碎石覆盖。浇注混凝土时，浆液填充碎石空隙、水沟腔体，都会使排水失败。3)横向排水管与纵向集水管衔接不牢靠、不顺畅横向排水管为佃Omm的塑料管、纵向集水管为$100mmpvc透水管，两者衔接不牢

9、会使衬砌混凝土流入横向排水管造成堵塞，两者衔接不顺畅会使地下水结晶物在该处逐渐形成淤塞。4)衬砌背后排水管末端与纵向排水管衔接不顺畅唐家风台隧道衬砌背后排水管采用0Omm的软式透水管，与纵向排水管衔接不顺畅也会产生地下水结晶物在该处逐渐形成淤塞。5)衬砌背后排水管铺设、固定、保护朽Omm的软式透水管的铺设、固定、保护是一项工序多、工艺复杂、难以保证质量的部位。3.2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

10、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。2006No.10赖金星等:天暖公路隧道防排水施工工艺与质量控制4)防水板破损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。4防排水施工质f要求为控制施工质量，对防排水施工提出以下要求:1)中心排水沟开挖断面形状按设计尺寸，超挖量按l0cm控制，否则用与回填层同强度等级混凝土回填水沟底面高程每50m随机抽查10个点，误差应5m

11、m水沟盖板预制、搬运、安装不得有断板现象，预留透水孔不得有盲孔盖板安装就位，用砂浆填缝密实碎石回填要分层浇注路面混凝土前用土工布覆盖碎石顶面，防止水泥浆漏人水沟浇注路面混凝土后，立即进行水沟试水，将漏人的水泥浆冲洗干净。2)横向排水管与中心排水沟检查井连通时，管端应埋人回填碎石中多25cm与纵向集水管连接应牢靠，并用防水板包裹好，不得有水泥浆漏人。3)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插人连接，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。4)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