京沪高速铁路某隧道衬砌渗水处理方案

1、目 录331.2编制范围333372.4隧道施工过程中情况777888892.4.8渗水及处理情况9999115机械设备配置111212131314146.2.4砼不密实处渗水处理156.2.5裂缝处渗水处理176.2.6踏步表面流水处理177.安全目标、保证体系及保证措施17177.2安全保证体系177.3安全保证措施178.质量目标、保证体系及保证措施18188.2质量保证体系1819京沪高速铁路工程站前I标XXX隧道衬砌渗水处理方案新建铁路北京至上海高速铁路交通工程站前X标XXX隧道施工设计资料、图纸。现行铁路工程施工技术、验收规范、标准、规程和规则。武广客专金沙洲隧道施工技术科研成果，

2、及武广客专浏阳河隧道工程渗水处理的施工经验。1.2编制范围新建铁路北京至上海高速铁路交通工程站前X标XXX隧道二次衬砌表面渗水处理，里程DKXXX+XXXDKXXX+XXX。2.工程概况2.1.工程概述XXX隧道全长XXXXm，隧道进口洞门里程为DKXX+XXX，出口洞门里程为DKXXX+XXX，进出口均设计有17m明洞，明暗交界里程分别为DKXX+XXX、DKXXX+XXX，隧道设计为排水型隧道，衬砌严禁渗水。2.2.隧道出口段地形地质及设计开挖支护情况洞顶正上方48m高处为一采石场，采石场于08年10月22日停止生产，采石场边坡堆积了68m厚的弃碴。经施工处理后现地形为，洞门仰坡自下向上为

3、距隧顶高4m宽24m的平台。再向上为距隧顶高44m的经打设锚杆、注浆、网喷处理过的边坡，坡比为1：2。再向上为一长96m宽90m的采石场，采石场内高外低。再向上为采石场上边坡，坡高，坡度在1：1左右。采石场位于线路里程DK30+970DK31+060的正上方，距隧道顶48m。石场开采石料使用深孔爆破，边坡裂隙较多。场内存在一因采采石造成的直径32m左右，深20m的坑，现已采用土、石将深坑填满。其地形情况见下图：DKXX+XXXDKXX+XXX段隧道围岩及开挖支护情况见下表：序号里程段长度围岩级别围岩描述开挖方法超前支护初支方式二衬方式1DKXX+XXXDKXX+XXXXXXX围岩为三叠系下统下

4、青龙组青灰色中厚层、厚层状灰岩夹薄层灰绿色泥质灰岩，岩层产状：230235°4547°。岩体裂隙较发育。台阶15cm网喷、I16 1m/榀按1/3考虑40cm厚、三支钢架间距2m、内层16间距20X20cm2DKXX+XXXDKXX+XXXXXX表层为厚度510m的石场人工弃碴及第四系残坡积硬塑粉质粘土，下伏二叠系页岩与中厚层状灰岩互层。三台阶七步超前锚杆25cm网喷、I18 /榀45cm厚、20间距20cm3DKXX+XXXDKXX+XXXXXX双侧壁超前小导管28cm网喷、I20a/榀50cm厚、22间距20cm4DKXXX+XXXDKXX+XXXXXX双侧壁长管棚I2

5、0a/榀50cm厚、22间距20cm5DKXXX+XXXDKXXX+XXXXXX明挖2.3.隧道防排水设计情况隧道内排水采用双侧水沟加中心水沟的方式，侧沟大小为深80cm宽30cm，中心水沟为400mm砼管，侧沟内的水通过100mm的PVC管横向导水管引至中心水沟，中心水沟每50m设置一检查井。横向导水管位于无碴轨道基础垫层下方，沿隧道50m设一处，配合检查井设置。二衬砼抗渗等级为P8，隧道二衬后拱墙铺设厚的EVA防水板加土工布，防水板后面按8m间距设置环向HDPE50打孔波纹管，在边墙墙脚处两道环向波纹管之间设置纵向HDPE160/142双壁打孔波纹管，环向波纹管及纵向波纹管两端均直接与侧沟

6、连通。环向施工缝设置中埋止水带及中埋遇水膨胀止水胶；纵向施工缝表面涂刷界面剂及设置遇水膨胀止水条。2.4隧道施工过程中情况XXX隧道出口洞门仰坡于XX年XX月XX日开始刷坡，XX年XX月XX日进行支护施工。XX年X月XX日开始施作洞口导向墙及管棚，于XX年XX月XX日开始进洞施工。XXX年XX月XX日开始施作洞顶边坡，边坡采用X呈梅花形布置，锚杆端部打入基岩面以下，注浆采用1：1的水泥浆，坡面采用网喷C20砼，厚10cm，6钢筋网。洞顶采石坑于XXX年XXX月XXX日开始填筑施工，由于当时右边坡及危石处理无施工方案，洞顶排水及干砌片石、砂浆绿化暂未施工。DKXXX+XXDKXX+XXX段，开挖

7、支护施工时间为XX年XX月XX日至XX年XX月XX日，仰拱施工时间为XX年XX月XX日至XX年XX月XX日，衬砌施工时间为XX年XX月XX日至XX年XX月XX日。衬砌拱顶压浆时间为XX年XX月XX日至XX年XX月X日。2.4时渗水情况开挖过程中围岩破碎、裂隙发育，渗水受天气影响大，雨天渗水量较大，晴天渗水量较小。在DKXX+XXX的综合洞室处渗水尤为严重，存在长期流水现象，在XXX年XX月及XX年XX月进行了两次注浆处理，注浆后有一定的止水效果，但仍不显著，后期在综合洞室衬砌施工时，在综合洞室底两侧各预留两根100mmPVC管用作永久排水。2.4渗水处理初期支护施工前，在渗水量较大的地方，钻孔

8、、插入塑料管，将渗水引排至边墙底部，孔口采用砂浆封闭，然后再喷射砼，衬砌施工时，再将塑料管接入两侧水沟内。施工好的初支表面仍存在渗水现象，表现为多处大片面积的湿润，局部地方滴水，在雨天渗水情况更为明显。衬砌施工前，在初支便面渗水处增设一根环向打孔波纹管进行处理。2.4隧道受周边采石场放炮震动影响较大，开挖后在拱顶按1020m间距布设沉降观测标进行观测。在衬砌施工前大部分拱顶沉累计降量在38mm之间，在里程DKXXX+XX处，沉降量为21mm。衬砌施工前各断面沉降都趋于稳定。2.4排水施工衬砌防水施工，施工前将初支表面的锚杆头及钢筋头切除，抹砂浆覆盖，对喷射砼不平顺的部位抹砂浆找平。紧贴初支表面

9、按8m间距设置环向HDPE50打孔波纹管，在边墙墙脚两道环向波纹管之间设置纵向HDPE160/142双壁打孔波纹管。在初支表面湿润、滴水处增设一根环向打孔波纹管，当初支表面有流水时，进行钻孔插入pvc管，将水引入增设的环向盲管内，在环向波纹管及纵向波纹管两端均用波纹管直接与侧沟连通。纵、环向波纹管的连接采用三通连接管连接。铺设土工布采用衬垫及射钉进行固定，要求松紧适度，确保能紧贴砼面，对边墙纵向波纹管进行包裹。将厚防水板固定到预定位置，用手动电热熔器将防水板固定在热熔衬垫上，防水板间用自动双缝热熔焊接机进行焊接，单缝宽度大于1cm。用防水板对纵向波纹管进行包裹，防止砼浆液堵塞波纹管。衬砌施工缝

10、中止水带按设计要求设置于衬砌厚度1/2处，膨胀止水胶条设置于距衬砌表面1/3衬砌厚度处。2.4衬砌施工前，在隧道顶部将纵向注浆管置于防水板内侧，用胶带粘结在防水板上，使之紧靠防水板，纵向注浆管长，为20mm塑料管，按10cm间距切斜口，在管两端与预设的20mm镀锌钢管连接。2.4衬砌砼抗渗等级为P8，采用整体钢模模筑施工，砼在搅拌站集中拌制，用砼罐车运至现场，用砼输送泵将砼送入模板内。施工过程中，衬砌台车左右两侧各配置4个专职捣固人员，分两班按要求轮流捣固，砼供应间断时间不超过1h，强度达到8Mpa后开始拆模。2.4隧道部分衬砌经自检后，发现局部拱顶存在脱空现象，于是采用了从底处向高处逐孔注浆

11、的方式进行了注浆。要求从原预留的注浆孔进行注浆，部分堵塞的注浆孔，要求在管内钻孔疏通，浆液为1：1的水泥浆，注浆压力初压0.10.15Mpa，终压0.2Mpa。在XXX月XX日，发现大量浆液从盲管流入两侧排水沟内，作业人员擅自在衬砌砼预埋的注浆管旁钻孔注浆，且注浆压力在0.250.35Mpa间。现场立即停工，召集负责衬砌背后回填注浆的领工员、技术员及施工班组人员召开专题会议，分析浆液从盲管流出的原因为，在预留注浆孔旁钻孔时穿透了防水板，浆液流入防水板后面，且压力远远超出设计值，导致了大量的浆液从盲管流出。随后我们增派两管理人员专注浆职旁站，严禁作业人员在原预留注浆孔旁钻孔注浆，严格控制注浆压力

12、。以后的注浆施工效果显著，无浆液从盲管流出。2.4.8渗水及处理情况由于连续下雨，在XX月XX日发现衬砌部分施工缝自盖板向上50cm范围内存在少量渗水现象，经开槽埋设打孔PVC管进行引排后，无渗漏现象发生。XX月XX日大雨后，在XX月XX下午发现在二次衬砌DKXX+XXDKXX+XX段内，衬砌环向施工缝普遍存在流水现象，在砼捣固不密实处及收缩裂缝处存在大量的渗水现象。洞内衬砌渗水治理施工在XXXX年XX月XX前完工，洞顶采石场处理施工在XXX年XXX月XX前完工。4.施工组织机构4.1.施工组织机构及施工队伍任务划分根据工程的实际情况，为确保隧道衬砌能快速达到“不渗、不露”的质量要求，成立以项

13、目队长为组长的“衬砌治水小组”，组织机构按照小组班组二级管理模式组建。小组设组长一人、副组长二人、总工程师一人、安全总监一人。下设工程部、计财部、安质部、物机部、工地试验室、综合办公室。XXX隧道衬砌治水施工组织机构设置详见图4.1，主要管理人员名单见表4.1，各部门职责见表4.2。由于工期紧，施工干扰大，施工难度高，是既为施工技术控制又为工期控制的双控重点工程，下设两个分队，其中一分队承担隧道洞内施工，二分队承担隧道洞顶施工。图4.1 组织机构图（隧道衬砌渗水处理）小组组长:总工程师:副组长:财务合同部安质部工程部设备物资部试验室综合办公室第一分队第二分队表4.1 主要管理人员名单表序 号姓

14、 名性 别出生年月职 务备 注1男组长2男副组长3男副组长4男总工程师5男安全总监兼安质部长6男工程部长7男实验室主任8女工经部长9男物机部长10男财务部长11男办公室主任表4.2 各部门职责分工表序号部门名称职责范围备 注1工程部负责本施工技术工作，制定具体的施工工艺细则和操作方法，掌握施工中的各种技术数据，及时解决工程质量技术问题,认真做好各种施工原始记录, 参与各工序自验工作2安质部负责施工安全、劳动保护、环境保护、工程质量监督检查工作,负责各工序质量检查,配合有关部门对职工进行有关安全质量方面的教育和培训工作3物机部采购、储存保管各种合格的原材料、做好各种机具设备的管理和维修保养工作4

15、试验室做好各种原材料、半成品、以及配件的试验检测，把好原材料检测试验关, 定期对水泥浆液及其他化学涂料进行检测，控制好施工配合比5财务部负责成本核算、经济分析和工程结算工作 6工经部负责成本核算、经济分析和工程结算工作7综合办公室负责后勤服务工作4.2劳动力配置根据工程特点及任务量，隧道衬砌治水施工小组管理层及各班组人员安排详见表4.2劳动力使用计划表。表4.3劳动力使用计划表序号工种名称（人）小组管理层第一分队第二分队1管理人员14642搅拌站汽司及操作手83搅拌站修理工（含电工）24搅拌站杂工45切割凿槽工人106注浆工人107封堵工人108钻孔工人49钢筋工810砼工2011杂工225机

16、械设备配置根据工期及施工方案，机械配备见下表：序号机械名称规  格单位数量1注浆机DMAR-3台12手持式钻机台23活塞式空压机台24手提式切割机台105挖掘机EX200台26罐 车8m3台47砼输送泵HBTS-80台18凿岩炮机台19平板振动器台110焊机BX1-400台2根据工期及施工工艺要求，在隧道内拟配备8个可移动的操作台架，左右各4个，台架采用50mm钢管搭设，平台铺设3cm厚的模板，用铁丝绑扎牢固。祥见下图。6.渗水处理方案6根据现场对隧道内渗流水处，水流流量大小与天气的变化情况，隧道侧沟，衬砌边墙处波纹管与侧沟相连接的排水管，及地表采石场的观测，分析得知隧道渗水主要原因

17、如下：1、由于采石场内围岩本身裂隙较发育，经过深孔爆破造成大量的裂隙，施工过程中周边采石场继续开采，并采用深孔药壶爆破，对已完初支、衬砌有所扰动。采石场内地表防水层及四周排水系统未施做，导致大量地表水无法排走，渗入隧道顶部围岩。2、由于衬砌回填注浆造成衬砌边墙处泄水管堵塞，甚至侧沟淤积，使衬砌背后水无法排出，水位上升水压增大。针对以上原因对衬砌表面渗水，采用“洞顶地表封闭，疏导地表水”，“洞内衬砌以堵为主，以排为辅，恢复原排水系统”的原则进行处理。6法洞顶采石场采用封闭地表，疏导地表流水，避免地表水渗入地下的方式处理;洞内衬砌施工缝及少量的裂缝渗水，采用“以堵为主，以排为辅”的方式处理；由于砼

18、捣固不密实引起的渗水及冷缝渗水，采用“堵”的方式处理；在电缆槽内环向施工缝下及两施工缝间钻孔来恢复排水系统。施工顺序为，首先恢复衬砌排水系统，同时开始洞顶施工，再处理砼不密实渗水，再处理裂缝的渗水，最后进行施工缝的渗水处理。6.地表封闭及疏导将洞顶采石场做成从线左到线右不小于8%的坡度，便于雨水疏导，在采石场范围内先分两层填筑50cm厚的掺10%的砂砾土，要求碾压密实，再施做5cm厚的砂浆进行找平，再铺设一层厚的EVA防水板，最后再施做20cm厚的C20砼，砼内布设8mm的单层钢筋网片进行防裂处理，网格间距20cmX20cm，最后在上面覆盖50cm厚的种植土，再植草绿化。施工20cm厚的砼时，

19、要求按20X20m的间距设置沉降缝，沉降缝采用沥青麻絮填塞。采石场四周设置钢筋砼梯形排水沟，将地表水引至路堑截水沟。水沟底宽60cm，上口宽180cm，深60cm，壁厚15cm，8mm钢筋间距为10cm。采石场上边坡自坡脚向上1m高范围内喷射10cm厚的砼进行封闭。采石场上下边坡坡面上较大的裂缝需塞入粘土，再在表面抹砂浆。排水布置见图1。6.洞内恢复排水系统使用手持式风枪在每条渗水的施工缝及每轮衬砌中心位置，电力电缆槽盖板下10cm处钻两个38mm孔，根据渗水量的大小可适当加密钻孔，再用PVC管从电力电缆槽底部将水引至侧沟内，来恢复原有的排水系统，使防水板背后的水能够流出。6.环向施工缝渗水处

20、理沿环向施工缝全环开倒梯形小槽，槽深5cm，底口宽20cm，上口宽16cm，开槽时，用手提式切割机切缝2cm深，再凿3cm深。再在槽内开“V”形槽，槽宽5cm深7cm。清除槽内砼残碴并用清水清洗干净。在“V”形槽内按2030cm的间距安装长10cm的带注浆嘴的专用注浆管，注浆管顶槽底，再填塞5cm厚的封缝化学砂浆。待砂浆凝固后，灌注化学止水浆，灌注压力为11.5Mp。灌注时从下到上逐孔进行，施工过程中逐步增加灌注压力。浆液固化后，拆除灌浆嘴。对倒梯形槽底部 “V”形槽外的砼面进行打磨，并用高压水冲洗干净。待水干后，待面高压水冲洗槽，拆除灌浆嘴，在打磨光滑的砼表面刷胶，再贴18cm宽5mm厚的胶

21、板，胶板迎胶面光滑，背面粗糙，再用射钉固定。在胶板上抹2cm厚的防渗剂，再抹2cm厚的防裂剂，然后将调和好的“聚硫密封胶”填入槽中并稍稍高出，然后用刀抹平。待聚硫密封胶固化后，在槽周用调好的“水泥基渗透结晶防水涂料”刮涂两层防水，厚度小于2mm。详见图2。6.2.4砼不密实处渗水处理在砼不密实处，渗水量较小，采用封堵处理。在湿渍区及渗漏水区边缘外范围内打设注浆孔，安设灌浆嘴，灌注化学止水浆液，要求孔底衬砌砼厚度在10cm左右，间距为50X50cm，灌浆压力为11.5Mp。灌浆施工过程中要逐步增加灌浆压力。注浆完毕72h砼表面无水渗出为合格，检验合格后将砼表面清理干净，最后用调好的“水泥基渗透结晶防水涂料”刮涂两层防水，厚度小于2mm。祥见图3、4。6裂缝处渗水处理裂缝渗水处理方法同环向施工缝渗水处理。另需对裂缝的宽度及长度是否延伸进行观测。裂缝宽度变化观测，采用在裂缝两侧各5cm左右位置打设钢钉，