铁路客运专线隧道防排水施工技术

西成铁路客运专线TJ-8标隧道防排水施工

西成客专十工区---陈其达一、隧道防排水施工概述隧道防排水基本情况我国铁路隧道，已规划设计、即将开工建设的铁路隧道超过5000座，总长超过9000km。而隧道防水问题一直是困扰铁路建设的难题。高速铁路对隧道防水要求非常严格，防水等级为《地下工程防水技术规范》(GB50108--2008)规定的一级防水标准。即二次衬砌不允许渗水、二次衬砌表面无湿渍。隧道防排水防水排水初期支护砼防水板、土工布止水带、止水条二次衬砌砼注浆纵、环向盲沟及附属边沟水沟中心水沟洞内洞外洞外排水系统帷幕注浆全断面预注浆回填注浆周边小导管预注浆径向注浆二、防排水设计原则一、防水设计原则1隧道防排水遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理，保护环境”的原则，采取切实可靠的措施，已达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的。2隧道防排水应对地表水和地下水作妥善处理。洞内排水应满足道床、人员行走面、线缆沟槽无滞水的要求，洞外排水系统完整，保证隧道结构和设备正常使用和行车安全。一、防水设计原则3隧道防水尽可能加强初期支护防水，以衬砌结构自防水为主题，以防水层防水，施工缝、变形缝防水为重点。二、排水设计原则1对水资源有严格要求的隧道，防排水采取“以堵为主、限量排放”的原则。2时速350公里的隧道洞内设置双侧排水沟加中心排水沟，衬砌背后设置环向、纵向盲沟，将衬砌外地下水引入洞内侧沟，经侧沟的汇集和沉淀后再由侧沟和中心水沟排出洞外。二、隧道防排水措施超前注浆堵水防水工程措施隧道防水工程措施包括围岩注浆堵水、初支喷混凝土防水、防水层防水、两缝防水、二衬自防水、拱顶充填注浆防水等。一、注浆堵水注浆堵水主要适用于大的富水断层破碎带、地下水发育可能引起大量地下水流失的隧道段落。富水地段的照片突泥涌水的照片突泥涌水的照片隧道注浆堵水措施

1、注浆的目的

注浆就是在一定的压力下，将可凝固的液体压入地层中，充填凝固，从而达到改良地层性能，降低地层的含水量、空隙率和渗透系数，提高地层强度和整体性，起到加固、堵水的目的。

2、注浆的原理浆液注入土体的过程，一般总是先渗透，当通道被阻，浆液渗透困难，即对周围地层进行压密，当压力继续升高，在土体中产生劈裂现象，浆液顺裂缝进一步扩散。渗透、压密和劈裂互相影响、互相补充。几种注浆方案的特点全断面预注浆

1、加固隧道前方核心区及轮廓线外约3～8m范围内的围岩，防止地下水、泥等从隧道周边和掌子面突入隧道内，并加固隧道围岩；2、每循环加固段长(15～50m）、掘进时必须保留止水岩盘的厚度，一般为5～8m。钻孔和注浆量大、作业周期长；注浆时，工作面其他作业无法进行。3、一般需设置专门的混凝土止浆墙，以抵抗浆液压力和水压力；4、通常采用分段前进式注浆，也有利用钻杆采用后退式注浆的，还有全孔一次性注浆。注浆顺序一般是从外圈到内圈依次进行。几种注浆方案的特点周边帷幕预注浆1、以加固隧道待开挖段周边的岩体，防止岩体从隧道上方坍塌为主。2、每循环加固长度15～50m，注浆时，掌子面其他作业停止。3、通常采用分段前进式或分段后退式注浆，条件允许时采用全孔一次性注浆，多圈孔时，先注外圈孔，再注内圈孔，最后依次注中间圈孔。几种注浆方案的特点

周边小导管预注浆

1、周边预注浆的一种特殊型式，在注浆孔中安设小导管，导管与支护钢架连接在一起，注浆加固的同时起到管棚的作用。2、注浆孔一般沿掌子面周边轮廓线钻设，外插角10°～15°，钻设深度视具体情况合理确定，宜为3～6m。几种注起浆方案但的特点径向冬注浆1、访隧道跑开挖况后，省洞壁笛渗漏森水较各大时腹，或煌支护龙后围眯岩软尿弱，蜂支护鹊结构膛变形面较大袜时，粗通过晚径向怀注浆才达到宁堵水梯减排树和加采固围俘岩、荡限制助变形闯的目冶的。2、班根据哈加固蛛厚度然，钻驾孔可代采用晃气腿恼式风抄钻（悟5m架以下左）或岭风动凉潜孔部钻机功（5索～1狸0m探），旧隧道压底部通也可耳采用既地质帽钻机涉钻孔探。径踪蝶向注挥浆时佳，前治方工蓝作面容仍可取平行清作业春。3、裤通常妈采用殖全孔号一次来性注匪浆，黎分序罚加密宪进行阅。注浆临设备单液莫注浆妖泵化学典注浆苹泵砂浆泵搅拌机注浆沾现场登照片注浆现煌场照片二、隧道杠防排旅水措浑施初期支弯护防水二、贝初支克喷混刻凝土皱防水喷混术凝土麻作为洽防水遇层是冶被国荐际隧录协所哭提倡额的，滤但这板种观切点在辜国内志尚未遮被广影泛接遍受和味利用陆。喷锤射混缩慧凝土速层施熟作质死量和构防水昼效果茫受围振岩开淘挖、乡丰施作拌工艺日及目本前业陷内施芝工现连状影灿响很歉大，亏要在延初期盒支护食阶段造把防仓水做色好有圈一定谅的难捡度，议但作闲为复沟合式乘衬砌控的最供外层哲支护稼及第茧一道困防水江屏障轿，其帅在整强个隧唐道防疮水体浩系中回起着封重要常的作依用，良但现封行设安计多纪数未概从防交水的载角度初做针炼对性趟的设有计。二、初蹄支喷混痰凝土防直水提高喷零混凝土收的防水数质量，般主要有鸣以下几华点。1呈对围搂岩基眨面进被行处职理：灵包括盈对松遥散危录石清墙理加区固和巧对围困岩渗刚漏水迟的注笑浆堵梳漏、香引排供等。2潮对喷混踏凝土和念围岩不晒完全密床贴的处绢理：主僵要存在里于钢架灶密集地兔段，对睬此主要昏依托于凡施工工柜艺和现玩场施工贿管理，牙必要时毛可通过疾围岩补斗注浆措摧施解决滋。(初菠期支护桃背后注悟浆）3对津喷混凝誓土材料穿本身的港要求：闸包括合番理调整领配合比缘瑞及对其外有效的辈湿润养虽护。提弄高喷混戒凝土本纹身的抗惠渗性和踢减少裂吉纹，并昂在出现钥裂纹后迫及时进顷行补喷扔。二、隧道防附排水措惕施防水区层防闯水三、防腾水层防化水隧道复余合式衬观砌中的呆防水层仆是隧道敬防水技遭术的核复心，对彩确保隧唐道防水汪功能起铁着决定克性的作洗用。隧道葵在初剥期支或护与外二次疼衬砌触之间过拱部民及边委墙部附位均念铺设厕EV宇A塑质料防彻水板和土工布绕，但从徐已建成绢的隧道挤来看仍般进行了本大量的哨渗漏水泳整治。各由于防拔水板是获整座隧用道拱墙闪通设，波理论上穷讲，不铁应该有具渗水，蛋但大量寸出现渗津水，主响要是防游水板有追破损或子焊接没祖有达到舍设计要铺求造成悬的。分区位防水原理疏：在玩复合朴式衬欠砌防锤水设起计中觉，假萄定防荐水板巩在施评工中协破坏计，为因了限浪制渗盒漏水唤的范饶围，县用分铸舱的近方法道将整赔个隧磨道防达水分芬为许多小块区域，采用轰背贴式治止水带现与防水差板热风胶密实焊厌接进行征分区，捏同时将妖背贴式奖止水带瓶安装在心施工缝徐(或变逗形缝)税的位置夜上，既丝式可以形挪成二衬绩分区防愿水，又绩可以保雅护施工丛缝处的列防水板题，并使遭施工缝趋处增加斗了一道茶有效的猎防水线盗。这样菌，一旦灶某个区奴域发生谊防水板嚷破坏而廉漏水，怨不会因暴“窜流旁”而影书响其他惨分区。扶同时在约每个分寒区内预静先设置展注浆管栽，可针代对漏水宗的分区皇进行注椅浆修补鸣。思考昆：与贼其想部办法崭进行构渗漏幼水的猜整治予，不辣如从直源头胃抓起切，确色保防亩水板悔在施思工中乘不被汇破环涉或少壁被破挖坏及易确保践防水象板的参焊接茅质量携，通鸽过加迈强现蜂场施都工管市理来驼实现饺，相驱比隧驰道建贤成后掌，反熄复治微理反洪复漏件水要求强的揉多。防水热板防水器板采景用E致VA丹型（竿乙烯叙-醋醒酸乙铺烯共颤聚物识）或态EC给B型纤（乙起烯-速醋酸卸乙烯削与沥族青共警聚物军），津防水于板生映产用吉原材邀料不产得使裤用再控生料余。防水荒板表姐面形贺状：查光面姨型和忌表面猪有凸旋点的尼立体指型。防水抓板和土工戴布应分离雁设置。龟（建技【20武10】13甜号）作用防水捷板作太用：汽防乡丰渗土工布狮作用：季缓冲尸隔离辣排抚水通道规格怕及性夺能要筛求幅宽或宜为训2~文4米魔。厚度不且小于1奇.5m赛m、2呀mm中、2杏.5碑mm现、3策mm。性能良生好（耐村刺穿性智、阻燃苗性、耐唱久性、侧耐水性血、耐腐贼蚀性、革耐菌性晓）防水板降的物理岛力学性傲能序号项目指标EVAECB1断裂拉伸强度/MPa≥18172扯断伸长率/%≥6506003撕裂强度/kN/m≥100954不透水性/0.3MPa/24h无渗漏无渗漏5低温弯折性/℃≤-35（无裂缝）-35（无裂缝）6加热伸缩量，mm延伸≤22收缩≤667热空气老化(80℃×168h)断裂拉伸强度/MPa≥1614扯断伸长率/%≥6005508耐碱性[饱和Ca(OH)2溶液×168h]断裂拉伸强度/MPa≥1716扯断伸长率/%≥6006009人工候化断裂拉伸强度保持率/%≥8080扯断伸长率保持率/%≥707010刺破强度/N1.5mm3003002.0mm400400外观王质量防水板宜选用羡高分子制材料，在规格敲确定的牛长度内彼不允许像有接头延。防水搭板表祸面应塌平整奥、边府缘整动齐，掩无裂帅纹、嚷机械肿损伤资、折舰痕、求孔洞埋、气够泡、密及异咽常粘迅着部卡分等辅影响薯使用古的缺荷陷。防水绸板外段观颜角色应吉为材肾料本颠色，扰不得武添加侵颜料皮和填音料，角特殊低要求呢除外宝。在不徐影响暑使用巩的条肃件下剥，防椅水板计表面亲凹痕狭，深置度不愧得超璃过厚暮度的螺5%般。防水板慎的规格惭尺寸及搬允许偏议差项目厚度（mm）宽度（m）长度（m）规格1.5mm，2.0mm，2.5mm,3.0mm2.0，3.0，4.020以上平均偏差不允许出现负值不允许出现负值不允许出现负值极限偏差（%）-5-1/基面处升理铺设防奖水板之康前对基痛面（初看期支护饱表面）赌的渗漏教水、外据露突出脂物及表迹面凹凸绩不平处手进行检化查处理功（施工脆时必检库）。1德渗湾漏水书处采你用排财水管铸引排推或封帮堵。2锦对于判基面凭外露井的锚糊杆头融、钢碌管头末、钢电筋头旨等突悬出物烧予以传切除间后妥烫善处昨理。防水板锄铺设前馋应对初某期支护佩进行验仗收，用射钉塑将热塑超性垫圈首和缓冲脖层平顺仍地固定榨在基面滨上，固体定点间蚀距拱部再0.5淡~0.师8m，盲边墙0培.8~班1m，跑底部1耍~1.案5m，乎梅花型别布置上肢下左右股成行，无凹凸较老大处增趴设。热熔垫欺圈布置户图防水牲板铺脱设照缝片无纺伐布搭肚接宽焦度不讨小于涌5公响分。无纺兄布一宝般仅贺设置祥环向准接缝毕，长帅度不薄足搭众接时谅，用斯下部架的无瓦纺布泛压紧委上部豪的无谈纺布晋。防水板没施工防水板岗铺设采臭用无钉蕉铺设工息艺，采计用自上级向下的运顺序铺榴设，松公紧应适腔度并留裹有余量邀（实铺史长度与份弧长的己比值为射10:祸8）,椅检查时骂要保证固防水板欣全部面枝积均能密抵到围取岩。防水丹板的芽拼接偷应采锹用双腹焊缝绳工艺尤，焊握接接啦缝处每必须伍擦洗岔干净针。铺设时萄，先拱讯后墙，窃下部防戏水板应狗压住上陷部防水炮板。防水板副铺贴平储整顺直环，搭接滴宽度不印小于1暴50m村m。防栏水板搭荐接缝与滴施工缝海错开距愁离50cm。防水兼板施保工防水馒板之尤间的臭搭接朱采用姐双焊附缝、用具有调温燥、调柳速热侮功能穿的楔雨式自眯动爬肺行式梦热合励机热绒熔焊傻接，嘴细部仍处理钩或修谊补采纺用手丘持焊缺枪，电单条掀焊缝茅的焊讲接宽坏度不铜应小糕于1穿5m或m，零焊缝粉严密叫，不践得焊乖焦焊僚穿。防水卷抄材纵向沟搭接与桐环向搭叮接处，苗除按正袭常施工满外，再浮覆盖一忠层同类鬼材料的做防水卷午材，用严热焊焊萍接。三层恭以上选塑料科防水孙板的筑搭接唤形式勉必须跪是T战形接混头。在焊鼠缝搭徐接的江部位蛋焊缝足必须洁错开疮，不夕允许皱有三第层以宫上的这接缝卖重叠浸。焊果缝搭恳接处淋必须抖用刀处刮成闭缓角朝后拼简接，膀使其鹅不出谱现错占台防水决板保隔护1孕已铺附设好舍的防境水板俩地段资严禁少采忘用爆泄破法芹处理些欠挖盆。2挡宏头板的绪支撑物岸在接触狡到防水径板处必素须假设层衬垫。3钢筋兼保护层坏外侧垫朵块垫土从工布防镇止破坏奴防水板偷。4赚焊接咱作业创时用重阻燃彼材料多对防荐水板喷遮挡寒，避考免焊坐接火澡花损枪伤防膊水板堤。（柱必要稀时在邮台车滋配置三高压奇水枪丛）5筑浇筑花混凝甲土时弊避免杆混凝忘土冲晴击防鸣水板扭，必笛要时遭设置遥防护鞠板。6数捣鼓夕时，供避免突振捣卵器直针接与犹防水北板接夜触。7禁止熄尖锐物裤倚靠已叹铺设的乔防水板阁。防水米板质庸量检任查1目测虾检验活：用手将颠已固定洽好的防饮水板上释托或挤升压，检洋查其与骂基面的遥密贴程终度及预讯留量；防水板请有无焊兄焦、焊申穿、假歌焊和漏叛焊现象尚；用尺量焊缝叔宽度和固宣定点舒的间耻距是否符危合设计要求侧；检多查焊本缝是社否均摇匀连译续，巾表面背平整斥光滑溪，有哗无波饰形断其面。防水板兴质量检礼查2充斥气检查（密弃封性族检查剖）频率胜：随伍机抽根样法控，每告衬砌炮循环刺环向气2条惠缝，围纵向终1条蛋缝。仪器：罚检漏仪标准炎：将5迈号注弹射针设与压植力表德相接对，然扮后进诵行充俩气，枪当压怠力表平达到剥规定犬压力锯（0.叫25酒MP永a）时停常止充气陷，保持礼10m肚in以刻上，若压力施下降哀10乞%以窃内，说跟明焊暮缝合章格。（质洋检工恩程师剖负责抽实施映）防水板啊焊缝检愁测照片盲管阔铺设盲管铺忙设在环非向每皂隔6-1祖0m铺设φ50盲管,渗水严奔重处加境密铺设,沿隧活道纵誉向方牺向墙欣脚处去每12-坐20m铺设φ80盲管,接到裕水沟螺内用雨以引前排水.环向、纵向凡盲管接铺设潜示意个图纵向拥盲管疤安装呈易出栗现的帖问题二、隧道防旬水措施施工皆缝、它变形团缝防水施工缝态、变形霉缝防水施工民缝、疼变形涂缝是要隧道傍防水嗽的薄偏弱环允节，盐也是尾隧道匪中最拣易发责生渗卷漏的辨地方涌。隧充道衬漠砌施逼工缝普处理骨不好袍，不田仅造斩成衬互砌混庸凝土宿裂缝订及洞瓜内漏极水，脂严重洗影响毁隧道松正常训使用泻和行愉车安移全。施工倦缝环向施刻工缝：尸拱墙采用背贴式悼橡胶述止水咐带+耗中埋承式橡亏胶止晒水带进行咐防水乘处理市。背贴式抹止水带中埋式鼠止水带橡胶止型水带的占物理力仰学性能序号项

目变形缝施工缝1硬度（邵尔A）度60±560±52拉伸强度（MPa）

≥15123扯断伸长率（％）

≥4504504压缩永久变形（％）70℃×24h≤303023℃×168h≤20205撕裂强度（kN/m）

≥30256脆性温度（℃）≤－45－457热空气老化70℃×168h硬度变化（邵尔A）度

≤

＋6＋6拉伸强度（MPa）

≥

1210扯断伸长率（%）

≥

4004008耐碱水氢氧化钙饱和溶液23℃×168h硬度变化（邵尔A）度

≤

＋6＋6拉伸强度（MPa）

≥

1210扯断伸长率（%）

≥

4004009臭氧老化50pphm：20%,，40℃，48h无龟裂无龟裂10*橡胶与金属粘合R型破坏施工陕缝环向葛施工礼缝：叼拱墙采用背贴式橡已胶止水群带+中痰埋式橡优胶止水决带进行碰防水大处理吴。中埋式架止水带位置：签位于隧体道厚度也的一半散，径向动允许偏党差±5趁cm，般纵向允育许偏差造±3c族m.长度：悟长度根和据施工木要求事肆先向厂冶家定制听，一环责内尽量霉避免接乘头。施工要更求：位置准紧确、固不定牢靠违。固定属止水宜带时翼不能拉在止疲水带粉上穿闻孔，炊不得煤损害僵止水沃带本丢体部殖分。止水渐带定览位准圣确，映以免掌单侧征过短絮，影砌响之按水效接果。4止讽水带定拐位时，爱应使其删在界面指部位保捕持平展恋，不得因使止水之带翻滚拘、扭结糟。出现旨应立即脊调整。素（现场黄时有发哲生）5搅安装侄顺序帽：拱难顶哄边到墙安装樱方法仰拱环桌向施工谷缝与拱戏墙类似陷。纵向施影工缝：采房诚用中克埋式顾钢边释橡胶肯止水妄带+碗遇水冰膨胀秒止水男条进辩行防上水处丢理。钢边桑止水枣带止水条纵向施宣工缝：采悬用中瓶埋式牙钢边冻橡胶宽止水迟带+桨遇水思膨胀尸止水冰条进雷行防艘水处挂理。纵向横止水堪带安华装遇水膨制胀止水康条施工俘采取预随留槽嵌仙入法挡头板炊（水沟萝）制作炸时预留蜡安装止厕水条的坝浅槽。止水甩条嵌叹入槽慕内，仓并用荣配套愁的胶冤黏剂拴固定阀后再花浇筑刑混凝手土。遇水蚕膨胀嫂止水开条接慌头处爹应重拔叠搭至接后年再粘盾结固伟定，凉搭接状长度寇不小拒于5舞0m贤m.止水条赵定位后英至混凝裕土浇筑漫前，避挂免被水交浸泡，蔽防止其筋提前膨壳胀。钢边止杜水带连养接（外界方总监耗推荐）变形缝躺防水变形缝勤防水与殃施工缝爹防水设开置类似促，在缝却内增加垦聚苯板踩和嵌缝祸材料二衬蓄混凝摘土自哄防水二衬自飘防水隧道事二衬翅混凝辆土既娃是承忆载结冤构，锋也是辞隧道蝴防水秀的最观后一吓道防以线，眉因此章要求涉衬砌洲既要冤有足骗够的君强度摇，还辽要具第有一布定的杯抗渗皮性。塑二衬里混凝拥土为当防水割混凝夹土，贱抗渗踢等级勤不低许于P菌10趟，地浴下水摧发育甚，有名侵蚀盐地下廊水或万高瓦赢斯隧浩道地蛛段，垮抗渗弄等级隶不低辟于P档12票。二衬自宇防水的斗关键是盐混凝土艰本体的洞施工质类量，包凝括了混珠凝土的元制作、糟运输、浇筑策、养明护，任何宇一个环袭节出现窜问题都捡将直接脏影响到撤其使用玻功能，投故如何捞确保其醋施工质缩慧量是最搂为关键庆的。二衬逃自防隶水隧道现二衬向混凝笋土既漫是承芒载结杜构，筛也是睬隧道洋防水芽的最高后一很道防第线，倍因此妻要求互衬砌脚既要纲有足肝够的树强度由，还嚷要具凤有一胜定的践抗渗首性。辈二衬淘混凝灯土为裙防水舒混凝孕土，读抗渗离等级术不低表于P剑10效，地哥下水袜发育砌，有炒侵蚀军地下慕水或甘高瓦顿斯隧锄道地筐段，贫抗渗耗等级馆不低冷于P阀12测。二衬混择凝土裂驻缝宽度躲不得大轻于0.自2mm进，并不网得贯通卡。出于眉侵蚀企介质标中的涉防水子混凝想土，鼠其耐铃侵蚀口系数秧不应等小于闷0.役9。充填注盯浆防水(拱鞭顶压胸浆)二衬亩混凝仆土施弄工中封，脱体空现律象时泽有发苗生，膝利用油充填依注浆五不仅绪可以易充填距脱空袜部分初，而嫁且可扩以填扩塞由着于混夹凝土茂不密值实或纲开裂次形成皇的缝源隙，就封堵殊地下喇水来塞源而泪起到枣防水息作用治。拱顶回葱填注浆萝时，在朴拱顶预柏留倒梯井形注浆妻管，纵老向间距绘5m。PV功C倒岭梯形玩注浆堡管注浆时阁机:二匠衬混凝稻土达到辟设计强添度注浆瘦材料光：M稳20假水泥廉砂浆著(可被塑性挤要好辨、收阴缩性捉要小蜘、具砌有良驶好的股粘结逼性、酱抗渗捧性、胖耐久唤性和疑化学锹稳定巨性）注浆陡压力缎：0允.3御~0侵.5隶MP祥a封孔拢：膨胳