隧道防排水施工技術應用.doc

隧道防排水施工技術應用李誠鈺（西安市地下鐵道有限責任公司 陜西 西安 710054）摘 要：隧道防排水是常見的故障，由于施工過程質(zhì)量、設計、自然因素等原因引起。本文主要針對隧道防排水常見技術進行介紹。關鍵詞：隧道 防排水 技術 應用1、 前言隧道防排水應遵循防、排 、截、堵相結合，因地制宜、綜合治理、鋼柔相濟的原則。防排水分為開挖階段防排水、施工防排水和主體結構施工階段防排水-結構防排水。2、施工防排水技術2.1鉆孔探測2.1.1鉆孔數(shù)量一般48個（根據(jù)斷面大小確定）。2.1.2鉆孔深度一般在30m左右；采用潛孔鉆和取芯鉆相結合。2.1.3終孔位置，一般應在隧道開挖輪廓線外(0.5 1)D,且不應小于3.0m。相鄰兩個鉆探循環(huán)應搭接10m。2.1.4如遇到涌水、突泥應觀察、分析、判斷，在確保安全的條件下，進行水壓、水壓測試。2.1.5風鉆鉆孔，長度和范圍有限，只能作為補充方法，不能作為主要方法。超前鉆探的作用主要為防止隧道坍塌、涌水、突泥。(1)判斷掌子面及隧道周邊圍巖的穩(wěn)定。(2)判斷隧道涌水突泥的規(guī)模、危害。(3)在一定程度上，可以起到泄壓作用。(4)制訂對策和防范措施，調(diào)整施工預案。2.2注漿堵水2.2.1注漿目的為了加固地層和堵水，提高地層承載能力和穩(wěn)定性，提高地層氣密性。2.3注漿機理滲透注漿：充填空隙或裂隙，排出孔中的自由水和氣體，不改變土的結構。劈裂灌漿：通過壓力，克服地層的初始應力和巖體的抗拉強度，使地層出現(xiàn)新的裂隙，漿液充填裂隙。擠密灌漿：注漿點周圍形成漿泡，壓密土體。電動化學灌漿：滲透系數(shù)很小的地層中，通過電滲透，使水由陽極（注漿管周圍）流向陰極（濾水管），漿液充填空隙。是電滲排水和灌漿法的結合。 2.4洞內(nèi)溝、管排水2.4.1順坡施工的隧道，洞內(nèi)兩側應設置排水溝，排水溝的斷面應視水量大小確定，應有足夠的過水能力，排水溝坡度應與隧道縱坡一致，一般情況下，應不小于1。排水溝應經(jīng)常清理、保持暢通。2.4.2采用反坡施工，并可能出現(xiàn)涌、突水的隧道，可根據(jù)坡度、水量布置集水坑、管路和泵站，將水一次或分段接力排出的能力洞外，配備抽水機和管路的能力應大于最大排水量20%以上，并應配置雙回路電源，防止抽水能力不足或停電淹沒洞室。3、結構防排水技術3.1圍巖及初期支護表面滲漏水的引排3.1.1原則：大堵小排,堵混排清，限量排放。3.1.2對大面積滲漏水，應采用注漿封堵，減小滲漏水范圍。3.1.3對混濁水，應盡量通過封堵使其成為清水，再考慮引排。3.1.4對小股水可采用塑料管或鋼管引排。3.2注漿防水主要依靠初期支護施工后的徑向注漿，降低地層的滲透系數(shù)，提高地層強度。初期支護徑向注漿一般應滿足以下要求：3.2.1孔深應符合設計要求，一般情況下，不應小于3m。3.2.2鉆孔注漿順序應由水少處向水多處進行。3.3.3注漿材料以水泥系漿材為主，水量較大時可采用快凝早強漿材。3.3.4注漿終壓宜為1.02.0MPa。 3.4排水盲管3.4.1縱、環(huán)向排水盲管應固定牢固，環(huán)向盲管應與縱向盲管及側溝泄水管用三通連為一體，形成完整的排水系統(tǒng)。3.4.2中心排水管（溝）管徑符合設計要求，管身不得變形，不得有裂縫管身上部透水孔暢通。3.5橡塑（塑料）防水層3.5.1塑料防水板厚度應不小于1.2mm，耐刺穿性好、柔性好、耐久性好。3.5.2防水板鋪設應超前二次襯砌施工920m，并設臨時擋板防止機械損傷和電火花灼傷防水板，同時與開挖掌子面應保持一定的安全距離。鋪設防水板前應對初期支護采用簡單易行的錘擊檢查，并對初期支護的滲漏水情況進行檢查，采取有效措施進行處理。初期支護表面應平整，無空鼓、裂縫、松酥，并用噴混凝土（或砂漿）對基面進行找平處理，表面平整度應符合要求。3.5.3防水板鋪設宜采用專用臺架鋪設。鋪設前進行精確放樣，畫出標準線進行試鋪后，確定防水板一環(huán)的尺寸，并盡量減少接頭。3.5.4防水板鋪設應采用無釘鋪設工藝，可采用熱熔法或懸掛法，松緊應適度并留有余量，檢查時要保證防水板與圍巖密貼。3.5.5防水板鋪設前，應先鋪設緩沖層。緩沖層用暗釘圈固定在基層上，并布置與防水板連接的墊圈或栓釘。3.5.6兩幅防水板的搭接寬度不應小于100mm。3.5.7環(huán)向鋪設時，先拱后墻，上部防水板應壓住下部防水板。3.5.8防水板之間的搭接縫應采用熱熔法，用專用焊機焊接嚴密，每條焊縫的有效焊接寬度不應小于10mm，不得焊焦焊穿。3.5.9防水板的搭接縫焊接質(zhì)量檢查應按充氣法檢查。3.5.10對于富水隧道，宜采用分區(qū)隔離防排水技術，區(qū)段的長度應根據(jù)洞內(nèi)滲漏水量和水壓的大小確定，分區(qū)部位應采取防止地下水縱向串流的措施，即設置一定長度的隔離帶。4、防水混凝土4.1防水混凝土的配合比應符合規(guī)范要求。4.2防水混凝土施工應符合以下規(guī)定：4.2.1防水混凝土拌和物必須按配合比準確計量，攪拌時間不應小于2min。摻外加劑時，應根據(jù)外加劑的技術要求確定攪拌時間。4.2.2使用粉狀減水劑時，減水劑宜預溶成一定濃度的溶液。4.2.3二次襯砌所用模板，要求接縫嚴密、不漏漿液，內(nèi)外模板之間不得用螺栓拉桿或鐵絲穿透固定，以免留下透水通道。 4.2.4防水混凝土應采用高頻機械振搗密實，振搗時間宜為1030s，以混凝土泛漿和不冒氣泡為準，應避免漏振、欠振和超振。當摻加引氣劑或引氣型減水劑時，應采用高頻插入式振搗器振搗，振搗棒不得直接接觸防水板。4.2.5澆筑拱頂時應防止防水板繃緊，施工中可將繃緊的防水板割開，并將切口封焊嚴密再澆筑混凝土，確保封頂混凝土的厚度。4.2.6防水混凝土拌合物在運輸后如出現(xiàn)離析，必須進行二次攪拌。當坍落度損失后不能滿足施工要求時，應加入原水灰比的水泥漿或二次摻加減水劑進行攪拌，嚴禁直接加水。4.2.7防水混凝土拆模時間應通過計算確定?？紤]混凝土的強度增長情況，及圍巖壓力、水壓力、混凝土自重應力和溫度應力的影響，單線隧道和雙線隧道應有所區(qū)別。一般情況下混凝土強度應達到8.0MPa以上 。5、施工縫和變形縫、預埋件的處理5.1施工縫處理5.1.1襯砌結構混凝土施工應連續(xù)澆筑完成，施工工藝或標號不同的混凝土應分開施工，嚴禁一次完成。宜少留施工縫，拱圈、仰拱、底板不得留縱向施工縫，仰拱襯砌混凝土、底板填充混凝土必須整幅施工。5.1.2施工縫另一側混凝土澆注前，應將施工縫表面鑿毛，清理干凈，先鋪凈漿，再鋪35cm厚的11水泥砂漿或涂刷混凝土界面處理劑，并及時澆筑混凝土；5.1.3設止水條的環(huán)向或縱向施工縫施工時，宜在端面預留淺槽，槽應平直，槽寬比止水條寬12mm，槽深為止水條厚度的12。遇水膨脹止水條應牢固地安裝在預留槽內(nèi)，施工中應采取措施保證待貼止水條或預設止水帶的混凝土界面潔凈。5.1.4遇水膨脹止水條應具有緩脹性能，其7d的膨脹率不應大于最終膨脹率的60；5.1.5施工縫內(nèi)采用中埋式止水帶時，應確保位置準確、固定牢靠。5.2變形縫的一般要求5.2.1變形縫應滿足密封防水、適應變形、施工方便、檢修容易等要求。 5.2.2變形縫處混凝土結構的厚度不應小于300mm。5.2.3變形縫兩側應平整、清潔、無滲水。 5.2.4縫底應先設置與嵌縫材料無粘接力的背襯材料或遇水膨脹橡膠條。5.2.5嵌縫材料應具有一定的柔度，應密實。 5.2.6中埋式止水帶接頭連接應采用熱焊，不得疊接。 5.2.7背貼式止水帶應與防水板應進行焊接。5.3止水帶安裝5.3.1止水帶埋設位置應準確，其中間空心圓環(huán)應與變形縫或施工縫重合。5.3.2止水帶應固定在擋頭模板上，先安裝一端，澆筑混凝土時另一端應用箱型模板保護，固定時，不允許在止水帶上穿孔打洞，不得損壞止水帶本體部分。應防止止水帶偏移，以免單側縮短，影響止水效果。5.3.3止水帶定位時，應使其在界面部位保持平展，不應使止水帶翻滾、扭結，如發(fā)現(xiàn)有扭結不展現(xiàn)象應及時進行調(diào)正。5.3.4止水帶的長度應根據(jù)施工要求事先向生產(chǎn)廠家定制所需長度，盡量避免接頭。如確需接頭，應采取搭接、復合連接或對接形式。6、二次襯砌回填灌漿及滲漏水處理6.1二次襯砌回填灌漿6.1.1二次襯砌施工后應利用對拱頂部位進行回填注漿?；靥钭{應在襯砌混凝土強度達到設計強度的70%后進行。6.1.2回填 灌漿孔的應布置在隧道拱頂和兩側拱腰，間距應為35m。6.1.3灌漿材料應以普通水泥漿和水泥砂漿為主。6.1.4灌漿壓力應不大于0.30.5MPa。6.1.5鉆灌漿孔時應避免破壞防水板。6.1.6回填灌漿時應防止?jié){液堵塞排水系統(tǒng)。6.1.7應通過鉆孔取芯和物探手段檢查灌漿效果。6.2二次襯砌滲漏水處理6.2.1應判明隧道滲漏水原因后，制訂處理方案。6.2.2隧道襯砌表面滲漏水盡量采用回填灌漿的方法進行處理。6.2.3隧道施工縫滲漏水可采用注漿和引排的方法。變形縫滲漏水盡量采用引排方案。6.2.4襯砌內(nèi)注漿盡量采用超細水泥類漿液，小功率或手壓泵，采用低壓慢注的方法