浅谈隧道防排水

1浅谈隧道防排水摘要：隧道防排水系指以混凝土结构的自防为主，在迎水面附加柔性防水层，加强疏导管路的施工质量，建立起完整的防水体系。在现在的隧道施工中，防水工程是隧道施工中的最大难题也是重中之重，同时也是保证隧道正常运营的前提关键词：隧道防排水、衬砌、质量隧道防排水系指以混凝土结构的自防为主，在迎水面附加柔性防水层，加强疏导管路的施工质量，建立起完整的防水体系。在现在的隧道施工中，防水工程是隧道施工中的最大难题也是重中之重，同时也是保证隧道正常运营的前提。1工程概况西康铁路增建二线秦岭翠华山特长隧道地处秦岭北麓低中山区，平均海拔670～1400m，最高海拔为1440m。隧道起迄里程D1K65+807～D1K77+078,全长11271m，为单线隧道，洞内线路纵坡为单面上坡。除进出口外全线共设3座斜井洞口：洋峪斜井910m，蛟峪斜井1234m，太峪斜井686m。隧道区地下水的形成受地形地貌、岩性、构造、植被、降水量等多种因素控制和影响，特别是在构造作用下，断层破碎带、节理密集带、岩性接触带，为地下水的贮存运移创造了良好的条件。地下水赋存类型主要为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，与隧道关系较密切的为基岩裂隙水，主要有风化裂隙水、构造裂隙水及层间裂隙水。隧道地质条件较差，共穿越6大断层带，单位正常涌水量为712～1478m3/d·km。隧道洞身分布的断层、节理密集带、软硬岩裂隙及不同岩性分界段为地下水的主要富集区。2防水方案隧道防排水采用“防、截、排、堵相结合、因地制宜、综合治理”的原则。“以堵为主，限量排放“的原则，以控制地下水的大量排放。隧道重视初期支护的防排水，以二衬混凝土自防水为根本，以施工缝、变形缝防水为重点，并以注浆防水层加强防水，满足结构使用功能。隧道防排水标准：衬砌不渗水、安装的设备孔眼不渗水：道床排水畅通，不浸水：衬砌背后不积水：设备洞室的防水要达到衬砌不漏水、地面不积水。隧道结构防水工程一般由喷射混凝土、全封闭柔性卷材防水层和二次衬砌结构自防水等组成。隧道二次衬砌混凝土应采用防水混凝土，且其抗渗等级不得小于P8：拱墙设置PVC塑料防水板加土工布，明洞外贴PVC塑料防水卷材：施工缝设置止水条或止水带，并涂刷界面剂：二衬衬砌混凝土施工后，拱部在充填注浆。23防水施工工艺流程拱墙每6米设1环ф50mm透水盲管，两侧边墙、墙角设ф80mm的180°单壁打孔波纹管各1道，该盲沟通过厂制接头与环向盲沟及边墙泄水孔连通，或直接引入水沟，但每座隧道必须采用同一种方式。具体的结构防排水施工工艺流程为：检查净空及初期支护表面情况→割除外露超长的钢筋、锚杆、修正凹凸不平的表面以及渗漏水处理→安装环、纵向透水盲管和纵向止水带→隐蔽检查→铺设无纺布和防水板→充气试验及隐蔽检查→衬砌台车定位→安装唤醒施工缝止水带→隐蔽检查→灌注混凝土→拆模养生。4施工要点在施工过程中，针对防水施工的重点环节须单独编制施工方案。并加强重点监管。具体作法如下。4.1排水盲管施工4.1.1环向排水盲管施作方法隧道拱墙设置ф50mm软式透水环向盲管，环向盲管每隔6m设置一处，并每隔6m在水沟外侧留泄水孔，如有集中渗漏水处或水量较大的地段可考虑适当增设，并采用三通接盲管或直接引入水沟，直接引入水沟的方式见图。135°135°边墙进水管（孔）环向盲管纵向盲管6m边墙进水管（孔）接头弯管环向盲管6m衬砌排水盲管布置方式（一）6m135°135°135°135°边墙进水孔边墙进水孔边墙进水孔边墙进水孔环向盲管环向盲管环向盲管纵向盲管6m衬砌排水盲管布置方式（二）135°135°4.1.2纵向排水盲管施作方法纵向排水盲管沟纵向布设于左、右墙角水沟底上方，为两条ф80mm设成180·的单壁打孔波纹管盲沟。纵向排水盲管按设计规定划线，以使盲管位置准3确合理，盲管安设的坡度与线路坡度一致。排水管采用钻孔定位，定位孔距在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，固定钉安装在盲管的两端，用无纺布包住盲管，然后用扎丝捆好，最后用卡子卡住盲管，然后固定在膨胀螺栓上。纵向排水盲管安装方式见下图。初期支护土工不无纺布EVA防水板二次衬砌锚固钉窄条防水板纵向盲管纵向盲管布设示意图4.1.3边墙泄水管施作方法边墙泄水管施工时在模板对应于泄水管的位置开一个与泄水管直径相同的孔。泄水管一端安装在模板的预留孔上，另一端安装在纵向排水管上，泄水管与纵向排水管用三通连接时必须由固定措施。4.2.4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。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。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。4.2防水板施工4.2.1基面处理防水板施工采用无钉铺设工艺。铺设前要对初期支护后的基面进行处理，首先要保证基面无明显渗漏水，对有渗漏水的地方要采取注浆堵水或埋设排水管，4排水板等方式将水引入侧沟。对于基面外露的锚杆头、钢管头、钢筋头等突出物切除后应予妥善处理，要做到基面平整、无空鼓、裂缝、松酥、表面平整度要符合D/L≤1/10。D—基面上两相邻凹凸面凹进去的距离L—两相邻面凸出去的距离4.2.2铺设防水板分离式防水板铺设前，用射钉通过热熔垫片将缓冲层平整顺直的固定在基面上，缓冲层搭接宽度50mm，可用热风焊枪点焊，每幅防水板布置适当排数垫圈，每排垫圈距防水板边缘40cm左右，垫圈固定的间距宜为：垫圈间距：侧壁80cm，2～3个垫圈∕㎡，顶部40cm，3～4个垫圈∕㎡。其中在基面凹凸较大处应增设固定点以使缓冲层与基面密贴。缓冲层搭接时其搭接宽度不得小于5cm，铺设时应使缓冲层平顺、无隆起、无皱褶。防水板的固定应采用电热压焊器热熔缓冲层塑性垫圈，使防水板与热塑性垫圈融化粘结为一体；加固后的防水板用手上托或挤压不会产生绷紧或损坏现象，这样才能确保混凝土浇筑后与初期支护表面密贴。两幅防水板搭接时其搭接宽度不得小于15cm，分段铺设时防水板边缘部位至少要预留60cm的搭接余量，并且要对预留部分边缘部位进行有效保护。防水板焊接时应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式焊机进行热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪，单条焊缝的有效宽度不得小于15mm，焊接严密，不得焊焦焊穿。若有漏焊、假焊应于补焊，若有焦焊、焊穿处，以及外露的固定点，必须用塑料片覆盖焊接，完后还要对防水板进行充气试验的监测。值得注意的是，在衬砌台车没有行走定位时要注意对防水板的保护以防止其受到损坏影响防水的效果。4.3止水带及止水条的施工止水带的施工止水带施工工艺流程：挡头模板钻钢筋孔→穿钢筋卡→放止水带→下一环节止水带定位→灌注混凝土→拆挡头板→下一环止水带定位。施作方法：沿衬砌轴线每隔0.5～1.0m钻一ф12的钢筋孔，将预制的钢筋卡由待灌混凝土的一侧向另一侧穿过挡头模板，内侧卡进止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板上。待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带拉直，然后弯钢筋卡紧止水带。5止水带控制要点①检查待处理的施工附近1m范围内围岩表面不得有明显的渗漏水，如有则采取必要的挡墙或引排措施。②止水带应对称安装，伸入模内和外露部分宽度必须相等。按断面环向长度截取止水带，使每个施工缝用一整条止水带，尽量不采取搭接，除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头，接头搭接长度不小于10cm，且要将搭接位置设置在大跨以下或起拱线以下边墙位置。③浇筑混凝土时，注意在止水带附近振捣密实，但不得碰止水带，防止止水带走位。止水条施工止水条施工工艺流程：制作专用端头模板→浇筑先浇衬砌段时形成预留凹槽→浇筑下一段衬砌混凝土前安装止水条。施作方法：水平施工缝先浇筑混凝土在初凝后、终凝前根据止水条的规格在混凝土端面中间压磨出一条平直、光滑的凹槽。环向或竖向施工缝采用在端头模板中间固定木条或金属构件等，混凝土浇筑后形成凹槽。凹槽的深度为止水条的一半，深度为止水条宽度。在灌注下一循环混凝土之前清洗凹槽，然后将止水条粘贴在凹槽中。施工控制要点：①二衬混凝土初凝后，拆除端头模板，将凹槽压平、抹光，凹槽的宽度略大于止水条的宽度。②止水条在衬砌台车移动前4h左右安装，安装前先在凹槽内涂抹一层氯丁粘剂，止水条顺凹槽拉紧嵌入，确保止水条与凹槽底密贴，并用水泥钉固定牢固，同时在混凝土面上涂抹一层界面剂。6③止水条若有搭接时，可将止水条切成对口三角形，用氯丁胶水尼粘结，接口处不得有空隙。4.4注浆防水隧道开挖、初期支护完成后，如果仍有出现渗漏水时，应根据地质情况及隧道允许排水量选择径向注浆或回填注浆等防水措施。注浆材料以水泥浆、水泥、水玻璃双液浆等，不宜采用化学浆液。5结束语隧道工程每道工序的施工质量特别是结构防排水的施工质量对隧道防排水的效果有很大的影响。施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏隐患。因此，应加强每道工序施工质量的控制，确保施工质量达到设计效果，使隧道中的地下水“防的住、排的出”确保隧道的运营安全。