隧道防排水施工工法

1、公路隧道防排水施工工法研究冀亚锋（中铁二十一局集团贵广铁路工程指挥部第二项目部）摘 要： 根据现场实际,介绍隧道防排水施工中使用的新材料、新技术，提出了以“先排后堵”实现“大堵小排”的治水环保理念。为隧道防渗水及整治提供了一定的经验。关键词： 公路隧道 防排水 涌水 渗漏水 施工1 前言近年来，尽管我国在隧道建设方面取得了不少成绩，在隧道防排水上取得了进步，但隧道防排水在不同程度上还存在不上问题，对安全行车构成极大难题。隧道防排水施工是保证隧道顺利建成的关键，它为结构物（永久性）防水工程奠定了良好的基础；做好结构防排水工程，是保证隧道正常运营的重要前提。为此，高速公路路业主高度重视，并在我标段

2、对隧道防排水进行试验施工，要求我项目部、隧道施工作业公司精心施工做出样板。2 施工方法我项目部结合实际情况，根据多年来的施工经验，特制定防排水施工工艺，见图1隧道防排水施工工艺框图。具体施工作业指导如下：2.1 测量放样1.测量放出隧道中心线，每5.0m一点。2.测量放出纵向排水管平面位置，每5m一点，并用水准仪测出纵向排水管底设计标高。3.测量放出矮边墙边线，每5m一点，并用水准仪测出矮边墙顶标高，根据台车模板推算出矮边墙顶标高，矮边墙顶标高低于电缆沟顶20cm。具体尺寸见附图2。2.2 纵横向排水管施工工艺1.横向排水管每10m一道。为保证纵向排水管中的水通过横向排水管顺利流进排水沟，横向

3、排水管横坡为2%。且保证横向排水管顶经过电缆沟时处于电缆沟底下2cm。横向排水管在浇筑矮边墙时由钢支架支撑以保证其横坡。2.根据横向排水管标高推算出纵向排水管高程。纵向排水管纵坡与路线纵坡保持一致。根据纵向排水管高程，立模浇筑20cm宽的砼带（见附图2），把纵向排水管固定在砼带上（或根据纵向排水管高程，直接在初期支护砼上把纵向排水管固定，固定间距为1.5m）。纵向排水管沿两侧墙角全隧道贯通布设。图1 隧道防排水施工工艺流程框图测量放线浇筑20cm宽的砼带安装纵向透水管岩面及初期支护面修整安装防水板模板台车定位安装挡头板及止水带二次衬砌连接纵、横向与环向水管安装环向排水沟安装横向排水管3.横向、

4、纵向排水管与环向排水管用三通联接，连接处用无纺布包裹。2.3 环向排水管或排水板施工工艺隧道按不同渗水情况，将围岩防排水分为4类：类为涌水、突水段，即洞内在雨季时呈管状渗水形成涌水地段；类为滴水地段，即洞内在裂隙及断层破碎带处向下滴水或滴水呈线状线下流；类为渗水地段，即洞内表现为大面积岩壁湿润，局部积水不成线状下滴；类为无水地段，即无论雨季与否，岩壁干燥无水下滴。根据以上不同渗水类型，针对性采用以下施工方法：1.类涌、突水段a、根据我单位长大隧道防排水施工经验，采用超前探水物探法，查明掌子面前面地下水分布情况，进行预注浆封堵。b、对隧道涌水地段一般采用环向排水管和防水板进行处理。环向排水管采用

5、DN100弹簧排水管排引至隧道排水沟，根据隧道涌水地段实际情况，加密布置DN100弹簧环向（软式透水管）排水管。环向排水管沿隧道初支护表面自上而下环向铺设，两端下伸直纵向排水管，用三通与其连接。环向排水管用6.5钢筋制成的环向卡环每隔1m固定。然后张挂防水板。2.类滴水地段，滴水地段采用排水板和防水板相结合处理。排水板紧贴岩面，每隔1m钉间距为50cm的两枚悬挂锚钉，然后用钢丝把排水板固定。3.类渗水少水地段、类无水地段用张挂防水板进行处理。2.4 防水板施工设置防水板是保证隧道防水功能的重要措施，所选用的防水材料的质量、规格、性能等必须符合设计及规范要求。2.4.1 背面修整在张挂防水板前，

6、将初期支护的砼表面处的钢筋头和锚杆头先切除，然后用砂浆找平；对凹凸不平部位应进行修凿补喷，使砼表面平顺圆滑。2.4.2 防水板的张挂防水板应在初期支护稳定并报监理验收合格后进行铺设。防水板张挂时应根据板的材质，确保有一定的富余长度，张挂不要过紧，在灌注砼的挤压下能够与初期支护砼密贴。防水板的长度比初期支护砼轮廓线长度大5%10%。防水板的张挂，采用合适的作业台车。张挂时应从拱顶自上而下两侧对称悬挂。用冲气钻按防水材料上绑带的间距在初期支护砼上钻深510cm的孔，把拴有细钢丝的木块打入孔内，然后把钢丝与防水板上的绑带寄绑牢固。防水板表面应平顺，无折皱，无破损现象，且与洞壁密贴，松紧适度，无绷紧现

7、象。2.4.3 防水板的搭接和焊接相邻防水板搭接长度不小于10cm，防水板的焊缝宽度符合设计规范要求，焊接时用专用热焊机焊接。防水板破损时，应用大于破损裂缝的同种材料进行补焊。焊缝、补眼应密实饱满，不得有气泡、空隙。漏焊、假焊处应补焊，若有烤焦、焊穿处，应用同样的防水板焊覆盖或按监理工程师指示处理。2.5 施工缝处止水带施工用模板台车与泵送混凝土施工，采用如下的止水带安装工艺：1.根据设计衬砌厚度，把止水带置于挡头板中间，使止水带处于衬砌砼中央，每隔7090cm在挡头板上紧贴止水带下钻孔。2.将制成的钢筋卡环，由待筑混凝土一侧向另一侧穿入，内侧卡紧BW-96止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板

8、上。3.待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带靠钢筋拉直、拉平，然后弯钢筋卡套上止水带。在浇砼前将施工缝进行人工凿毛处理并用高压风冲洗干净，然后进行下一板二衬砼浇注。见附图22.6 洞身防排水施工保证措施洞身段采用EVA复合防水板（一层由1.0mm厚的HDPE塑料防水板与300g/m2的无纺布复合而成）组成防水层防水，环向透水软管集中引水由纵向排水管、横向排水管排到两侧排水沟中。当隧道内可能发生涌突水地段，先超前探水查明前方地下水分布与水量后，辅以预注浆堵水与排放相结合的措施，将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外，少量水沿两侧排水沟排到洞外。对沉降缝处设橡胶止水带，路面水流入路两侧的边沟排到洞外。隧

9、道结构防水是关系到工程质量、运营安全的重要因素。在本隧道施工中将采取下列有效技术措施。开挖采用光面爆破技术，保证开挖轮廓圆顺，这是结构防水的基础。施工中，严格爆破设计与试验，选择适宜的参数，控制钻孔工艺，确保开挖光面爆破残眼率，使围岩爆破开挖轮廓圆顺。对岩面渗水预先进行有效处理，具体做法：大股水流用排水板引导；软弱裂隙用环向排水管或塑料网格夹无纺布引导；大面积严重渗水以PCE膨胀剂防水砂浆抹腻子，将渗水集中后，开槽引排。在洞身开挖施工、初期支护后，要及对实际渗漏水情况逐段登记，并用红油漆做标记，以便在二衬前进行相应的防排水处理。利用喷射混凝土作为结构防水的关键环节。采用湿喷工艺，喷射路线自下往

10、上，喷射范围每次长1.5-2.0m，高1-1.5m；复喷划分区段长6m左右，先喷平凹面，后喷凸面。确保喷射砼密实、喷射厚度符合设计要求。对二次衬砌施工缝认真处理。在衬砌台车设计时，设计出定型挡头板，制作安装严密，确保接缝无漏浆，无杂物，同时在施工接缝处设置止水带，在衬砌变截面处设橡胶止水带。采用先进的防水混凝土施工工艺：防水混凝土采用水泥应具有泌水少、水化热底等性能。按要求采用防水添加剂。防水混凝土应当采用中砂，含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于0.5%。粗骨料含量不应大于1%，泥块含量不应大于0.25%。防水混凝土配合比应通过试验确定。选定配合比时，其抗渗压力应比设计要求提高0.02Mpa

11、，水灰比不得大于0.60。防水混凝土采用机械搅拌、机械振捣，搅拌时间不得小于2min。防水混凝土终凝后，应及时养护。养护时间不得少于14d。防水混凝土除检查强度外，还应检验抗渗防水性能。并保证其抗渗等级不低于设计要求。采用先进的补砌混凝土工艺，确保补砌结构自防水。施工中采用自动计量拌和站拌和混凝土，泵送混凝土入模，机械振捣，防止冷缝。确保衬砌的“四度一无”。“四度”：平整度、光洁度、密实度、厚度；“一无”：无渗漏。3 结语该施工工法在我标段对隧道防排水进行试验施工，试验证明该工艺是可行的，并为公司精心施工做出样板。参考文献【1】 公路隧道设计规范（JTG D70-2004）.北京：人民交通出版社，2004【2】 公路隧道施工技术规范（JTJ O42-94）.北京:人民交通出版社，1994【3】 于书翰，杜谟远。隧道施工。北京：人民交通出版社，1999【4】 殷瑞华。公路隧道的防排水设计。防排水专业委员会第九次学术交流会论文集，1999图2 隧道防排水断面图附件1: 中铁二十一局集团公司科技科技论文申报表论文题目公路隧道防排水施工工法研究作者姓名冀亚锋作者单位中铁二十一局集团贵广铁路工程