田坝岭隧道防排水设计与施工探析

　　摘要：本文以贵广铁路客运专线田坝岭隧道防排水设计与施工为例，对高速铁路隧道防排水设计与施工进行了分析和总结。包括防水板、施工缝等防排水施工技术要点，提出对今后高速铁路隧道防排水设计及施工需要改善和改进的建议，为高速铁路隧道的防排水设计与施工提供了有益的参考。
　　关键词：隧道；防水板；防排水施工；衬砌
　　1.工程概况田坝岭隧道进口位于桂林市灵川县灵川镇王家村，出口位于灵川县灵田乡大汀村，隧道起止里程DK426+085～DK432+555，全长6470m。我项目部承担进口DK426+085～DK429+320段3155m的施工任务，进口段设计III级围岩1790m，占管段总长的56.7%，IV级围岩810m，占管段总长的25.7%，V级围岩535m，占管段总长的16.9%，洞口段20m。隧道进口段围岩地质主要有页岩、硅质岩、灰岩；泥盆系中统信都组砂岩、泥质砂岩夹页岩等。隧道进口段DK426+085～DK426+370为可溶岩，岩溶水和溶洞发育，DK426+330～DK426+400段为王家庄断层破碎带，围岩破碎，地质差，地下水发育。
　　2.防排水设计
　　田坝岭隧道防排水设计遵循“防、堵、截、排、结合，因地制宜、综合治理”的原则，采取切实可靠的措施，达到：排水畅通，防水可靠，经济合理的目的。
　　2.1隧道防水
　　隧道防水采取初期支护防水与衬砌结构防水相结合的方式，以防水层、施工缝、变形缝防水为重点，辅以注浆防水。具体措施如下：
　　隧道防水措施
　　工程部位 主体 纵向施工缝 环向施工缝 变形缝
　　防水措施 防
　　水
　　混
　　凝
　　土 防
　　水
　　板 外
　　帖
　　式
　　止
　　水
　　带 遇水膨胀止水胶 中
　　埋
　　式
　　止
　　水
　　带 遇水膨胀止水胶 中埋式橡胶止水带 聚苯乙烯硬质泡沫板 双组份聚硫密封膏嵌缝材料 外帖式止水带
　　2.2隧道排水
　　隧道的排水采取设置排水沟加中心水沟，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，经侧沟汇集和沉淀后再由侧沟和中心水沟排出洞外。
　　2.3隧道堵水
　　隧道堵水措施有：初期支护喷射混凝土堵水、衬砌混凝土堵水、水量较大时采取注浆堵水，注浆即可以堵水又可以起到加固围岩的作用。
　　2.4隧道截水
　　根据隧道进口地质水文情况．为截住洞顶仰坡外地表水，使仰坡不受冲刷，在隧道顶部距洞口35m处设置了截水沟，雨季时可将山上地表径流引向天然河道；截水沟为M10浆砌片石．并且在基础底部铺筑土工布和防水板，以防渗漏。严禁洞外水流向隧道内。在隧遭口处，将洞内的水引入隧道外的天然河道，使隧道内、外的防排水形成完整体系。
　　3.防排水施工工艺及注意事项
　　初期支护通过引水导管的引导及喷射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水设施。经过这样的处理，使围岩的大部分地下水通过排水设施排出洞外，喷混凝土后混凝土表面渗水现象很少，起到了防水作用。初期支护后衬砌混凝土浇注前防水层和施工缝防水成为隧道防水及其重要的环节，无论隧道涌渗水大小，现在隧道设计施工中都要施工防水层及施工缝防水。本文根据田坝岭隧道防水设计将重点介绍防水板、施工缝施工工艺及注意事项。以及防水混凝土施工注意事项。
　　3.1防水板的安装及施工注意事项
　　3.1.1防水板的材质及安装要求
　　田坝岭隧道防水层采用EVA防水板加无纺土工布。铺设防水板前首先将铺设无纺土工布固定到预定位置用专用射钉将无纺土工布固定到喷射混凝土上，热熔衬垫与射钉按梅花型布置。拱部间距0.5～0.8m，边墙0.8～1.0m。防水板厚度为1.5mm，采用双缝热熔焊接方式。单条焊缝宽度不小于15mm。并采用充气法检测。压力为0.25Mpa,保持压力不少于15min,允许压力下降不超过10％.如发现破损部位应及时进行补焊，补丁为圆角采取满焊，并进行漏气检测。
　　3.1.2防水板施工注意事项
　　a.防水板铺设前应对基面进行检查，基面应平整牢固，清洁干燥，无尖锐物。当有铁管、钢筋等凸出物存在，应从跟部割除，并在割除部位用水泥浆覆盖处理。并且在初期支护稳定后进行防水板铺设。
　　b.绑扎钢筋和安装模板及台车时，应防止碰撞和刮破防水板；挡头板的支撑在接触到防水板处必须加设橡皮垫层；
　　c.浇注混凝土时，应防止碰击防水板，二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不少于5cm，以防止破损防水板，浇注时应有专人观察，发现损伤应立即修补；
　　d.安装孔位要严格控制方向和排列距离，避免安装时搭接困难。
　　e.合理确定防水板的松紧程度，留出一定的富余量，防止在灌注混凝土时拱顶的防水板绷紧，造成混凝土封顶厚度不够或由于泵送混凝土的压力破坏防水板；相临两幅防水板的吊挂松紧度要一致便于焊接；
　　3.1.3特殊情况下的处理办法：
　　a.在浇灌混凝土过程中若发现防水板铺设绷得过紧，为避免破裂，可根据范围大小，将该处塑料防水板破开，另裁一块防水板插进破口内使其紧贴岩壁，然后再将新旧两块防水板焊接成整体；
　　b.大面积漏水或有股水的地段必须先用油布、薄膜、塑料布等材料，将水引离施工工作面，待防水板铺设到适当位置时，再行拆除，引水顺防水板后流下。
　　3.2施工缝止水带的施工与施工注意事项
　　初期支护及防水板铺设后对隧道放排水起到重要作用，但是在模筑二衬混凝土时预留的施工缝对隧道的放排水有极大影响。因此,做好隧道施工缝防水对整个隧道的放排水系统起到尤为关键的作用。田坝岭隧道纵向施工缝采用外帖式橡胶止水带+遇水膨胀止水胶进行防水处理；横向施工缝采用中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水胶进行防水处理。
　　3.2.1止水带施工与质量控制
　　3.2.1.1止水带施工要求
　　a.止水带埋设位置应准确，其中间空心圆环应与缝的中心线重合
　　b.止水带应妥善固定，宜采用专用的钢筋套或偏钢固定。
　　c.止水带先施工一侧混凝土时，其端模应支撑牢固，严防漏浆。
　　d.止水带在转角处宜采用直角专用配件，并应做成圆弧形，转角半径不小于200mm。
　　3.2.1.2止水带质量控制
　　a.止水带的敷设应牢固：横平竖直、弧线圆顺、表面平齐、无扭曲。
　　b.在浇注二次衬砌混凝土前,可用钢丝刷将上层混凝土刷毛,或在衬砌混凝土浇注完后4h-12h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净,并检查止水带接头是否完好,止水带在混凝土浇注过程中是否刺破,止水带是否发生偏移,如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水功能。加强震捣，排除止水带两侧气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。
　　c.检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带长度尽量减少接头。如需搭接，其搭接长度≥15cm。止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等如存在问题时,应立即进行修补。
　　3.3防水混凝土的施工注意事项
　　衬砌混凝土起到堵水作用，也称为防水混凝土，防水混凝土浇注是整个隧道放水系统的最后一道工序，施工过程中要注意以下几个方面：
　　a. 混凝土拌和时要按配合比严格计算。
　　b. 每模衬砌的浇筑工作应从距离混凝土泵的最远处开始，这样有利于连续作业。
　　c. 灌注时左、右侧应分层平衡施工，每灌一层，应用振捣器捣固密实。防水混凝土施工，每组尽可能一次灌筑完成。
　　d. 施工中预留的施工缝要留有凹槽和安装止水带，为了使接缝紧密结合，灌筑前均将接缝表面凿毛，清理杂质，用水冲洗干净，并保持湿润，再铺上厚20～55mm厚的同配比水泥砂浆。
　　e. 防水混凝土必须振捣密实，插入式振捣器插入间距不超过其有效半径的15倍，避免欠振、漏振和过振现象，施工缝和预埋部位尤需注意振捣密实，要防止振捣器触及模板、止水带及预埋件。
　　f. 如果防水混凝土浇注过后出现渗漏，则对其进行结构注浆堵水。
　　3.4盲沟的设计与施工
　　田坝岭隧道的排水系统采取设置排水沟加中心水沟，衬砌背后设置环向、纵向盲沟相结合的排水方式。本文主要介绍盲沟的施工设计及设计注意事项：
　　3.4.1盲沟设计
　　初级支护浇注完毕，对其基面进行检查合格后，进行盲沟施作，、按设计要求在拱部和边墙环向盲沟采用Φ50mm单壁打孔波纹管，根据渗漏水量的多少纵向盲沟采用Φ80mm、Φ100mm、Φ120mm等直径单壁打孔波纹管。并用塑料锚固螺栓绑牢。
　　3.4.2盲沟施工
　　a.挂设前，先测量长度，修整基面。若砼喷面不光滑或有凸出的铁线、钢管架，应进行整修处理。
　　b.安装时应保证波纹管管与岩面密贴、固定牢。波纹管外包裹无纺土工布。
　　c.拱部施工时将波纹管管预留到边墙下，端部用无纺布包裹，防止进水泥浆，便于边墙施工时接长。边墙盲沟施工完毕后将其两端直接弯入侧沟。
　　总结目前，从田坝岭隧道已经施工完毕的里程段内。隧道内防排水效果良好未出现漏水及渗水情况。总结其施工经验即为：要做好隧道防排水，必须对隧道施工过程的每一道工序严格把关，从超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、二次衬砌防水混凝土、排水设施等每一道工序抓起。排除一切质量隐患确保每道施工工序的质量都达到。设计预期的效果，使隧道防排水工程质量得到保证。
　　
　　参考文献：
　　[1]铁建设【2005】160号客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准.
　　[2]中铁二院新建贵阳至广州铁路贵阳至贺州段隧道防排水设计图
　　[3]重庆大学出版社新疆大学出版社隧道工程谭仁辉

《田坝岭隧道防排水设计与施工探析》

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