隧道防排水設(shè)計(jì)及施工.doc

客運(yùn)專線隧道防排水材料隧道防排水設(shè)計(jì)及施工一、認(rèn)知水害、重視隧道防排水1、水害現(xiàn)狀據(jù)工務(wù)部門統(tǒng)計(jì)， 2002年我國(guó)正式投入運(yùn)營(yíng)的鐵路隧道有5711座，總長(zhǎng)度2833km；其中有嚴(yán)重滲漏水病害的隧道1620座、23400處、約150km，占隧道總座數(shù)的28.4%、總長(zhǎng)度的5.3%。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明近60的滲漏水病害發(fā)生在拱部。2、隧道防排水設(shè)置的目的（1）維持正常的運(yùn)營(yíng)環(huán)境、降低維修維護(hù)成本；（2）保證隧道工程的堅(jiān)固性和耐久性；（3）保護(hù)隧道的工作環(huán)境及地下水資源。3、防水等級(jí)客運(yùn)專線鐵路隧道防排水必須滿足地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB50108）規(guī)定的一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)。地下工程防水等級(jí)防水等級(jí)標(biāo) 準(zhǔn)一級(jí)不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無(wú)濕漬。二級(jí)不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬。工業(yè)與民用建筑：濕漬總面積不應(yīng)大于總防水面積的1，單個(gè)濕漬面積不大于0.1m2，任意100m2防水面積不超過(guò)1處。其他地下工程：濕漬總面積不應(yīng)大于總防水面積的6，單個(gè)濕漬面積不大于0.2 m2，任意100 m2防水面積不超過(guò)4處。三級(jí)有少量漏水點(diǎn)，不得有線流和漏泥砂。單個(gè)濕漬面積不大于0.3 m2，單個(gè)漏水點(diǎn)的漏水量不大于2.5L/d。任意100 m2防水面積不超過(guò)7處。四級(jí)有漏水點(diǎn)，不得有線流和漏泥砂 。整個(gè)工程平均漏水量不大于2L/m2d，任意100 m2防水面積的平均漏水量不大于4Lm2d。一級(jí)防水等級(jí)，要求做到不漏、不滲、無(wú)濕漬，檢測(cè)手段以目測(cè)方式為主，要求襯砌密實(shí)且表面觀察不到濕漬為準(zhǔn)。二、認(rèn)識(shí)防排水系統(tǒng)隧道防排水作為一個(gè)系統(tǒng)，其內(nèi)容涵蓋表水、地下水及地層的保護(hù)、防排水措施設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工等。1、排水型隧道設(shè)計(jì)原則排水型隧道的防排水設(shè)計(jì)采用“防、排、堵、截結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的總原則。對(duì)于隧道穿過(guò)巖溶、斷裂破碎帶，預(yù)計(jì)地下水較大，當(dāng)采用以排為主可能影響生態(tài)環(huán)境時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況采用“以堵為主，限量排放”的原則，達(dá)到“堵水有效、防水可靠、排水暢通、經(jīng)濟(jì)合理”的目的。在巖溶發(fā)育地段，則采用“以疏為主、以堵為輔”的原則，強(qiáng)調(diào)盡量維系巖溶暗河的既有通路，嚴(yán)禁隨意封堵溶洞、暗河。一般碎屑巖區(qū)，對(duì)不透水或微弱透水地層采用“防、排、截”相結(jié)合的處理原則，對(duì)強(qiáng)透水地層采用“以堵為主，限量排放”的原則。排水型隧道特別應(yīng)該強(qiáng)調(diào)注意的是必須保證排水暢通。實(shí)施中只要做到“不空、不破、不裂、暢通”，應(yīng)能滿足客運(yùn)專線隧道防排水要求。2、防排水措施設(shè)計(jì)（1）堵、截水措施設(shè)計(jì)主要針對(duì)地下水發(fā)育、地下水無(wú)控制排放影響生態(tài)環(huán)境等情況，采用開(kāi)挖前預(yù)注漿或開(kāi)挖后圍巖注漿等措施對(duì)地下水進(jìn)行截堵，是防排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要措施。在隧道開(kāi)挖線外圍一定范圍內(nèi)截?cái)嗷蜃枞叵滤c隧道之間的水流通路，達(dá)到人為的限制地下水排放量及排放方向的目的，同時(shí)起到加固圍巖，改善隧道受力條件，從而保證隧道運(yùn)營(yíng)安全。注漿材料可選擇普通水泥、超細(xì)水泥、TGRM水泥基注漿材料、無(wú)收縮多液固堵劑、發(fā)泡注漿搶堵劑或化學(xué)漿液，提高漿液材料的耐久性。預(yù)注漿剖面示意（2）截、防水措施設(shè)計(jì)圍巖滲入水進(jìn)入隧道首先遭遇到初期支護(hù)噴射混凝土，雖然沒(méi)有明確定義，但初噴混凝土的防水作用不容忽視，設(shè)計(jì)采用濕噴纖維混凝土，除考慮結(jié)構(gòu)受力因素外，高壓噴射的混凝土對(duì)因圍巖變形引起的張開(kāi)裂縫或原狀裂隙均能起到及時(shí)封閉的作用，并能保證自身的密實(shí)性及與圍巖密貼，從而避免初支背后空洞儲(chǔ)水給結(jié)構(gòu)帶來(lái)的不利影響；微纖維的使用可以抑制噴射混凝土的開(kāi)裂，使得初期支護(hù)充分發(fā)揮一定防水作用。防水板作為防排水系統(tǒng)的最重要的環(huán)節(jié)，不僅能對(duì)內(nèi)襯與圍巖滲入水進(jìn)行隔離，從復(fù)合式襯砌改善受力條件考慮，還能起到減少內(nèi)襯約束，避免內(nèi)襯受力不均導(dǎo)致開(kāi)裂，從而降低內(nèi)稱的防水效果，隧道襯砌要求混凝土抗?jié)B等級(jí)不小于P8，二次襯砌采用防水混凝土，即拱墻砼摻加防水劑，仰拱砼摻加高效抗裂防水膨脹劑。防水混凝土結(jié)構(gòu)的襯砌厚度不應(yīng)小于30cm。本線隧道防水板選用耐久性能較好的EVA或ECB材質(zhì)，防水板厚度1.5mm。防水板鋪裝設(shè)計(jì)采用無(wú)釘鋪設(shè)。設(shè)計(jì)采用寬幅防水板，系為減少人工焊接造成的質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也為簡(jiǎn)化工序、加快鋪裝進(jìn)度考慮。防水板鋪裝示意（3）疏排水措施設(shè)計(jì)隧道自身疏排水措施主要包括土工布、環(huán)向盲溝、縱向盲溝及洞內(nèi)側(cè)溝。圍巖滲入水由于防水板的阻隔，通過(guò)土工布滲流與環(huán)向盲溝匯集到縱向排水管或洞內(nèi)側(cè)溝，達(dá)到及時(shí)疏排滲入水的目的。另外，對(duì)可以明確的地下水通路位于隧道開(kāi)挖線以內(nèi)而被截?cái)鄷r(shí)，采用在隧道開(kāi)挖線以外埋設(shè)過(guò)水能力不小于原通路水量的管材，恢復(fù)水流通道，保證地下水通路的暢通。隧道襯砌防水板背后設(shè)土工布及環(huán)向50打孔波紋管盲溝，環(huán)向排水盲溝間距按810m；在隧道兩側(cè)邊墻墻腳外側(cè)兩道環(huán)向盲溝之間設(shè)置縱向HDPE160/142雙壁打孔波紋管盲溝，環(huán)向盲溝與縱向盲溝兩端均直接與隧道側(cè)溝連通，必要時(shí)便于排水管路的維護(hù)。每段縱向盲溝中部設(shè)置一處50泄水孔連接到隧道側(cè)溝。縱向管材料的選擇主要考慮滿足滲水量及維護(hù)疏通的需要。洞內(nèi)采用雙側(cè)水溝，地下水發(fā)育隧道可以根據(jù)滲水量增設(shè)中心排水管。縱向排水管布置示意（4）施工縫及變形縫（寬2cm）防排水設(shè)計(jì)施工縫及變形縫是隧道防排水的薄弱環(huán)節(jié)，隧道內(nèi)主要存在施工縫及沉降縫，施工縫分為環(huán)向及縱向兩種。縱向施工縫主要采用刷涂混凝土界面劑的處理措施；素混凝土拱墻段環(huán)向施工縫設(shè)置中埋波紋排水管及鋼板膩?zhàn)又顾畮У确浪胧?；仰拱環(huán)向施工縫設(shè)置中埋式鋼板膩?zhàn)又顾畮Х浪讳摻罨炷凉皦Χ苇h(huán)向施工縫設(shè)置中埋波紋排水管及橡膠止水帶等防水措施。沉降縫拱墻部位防水采用中埋波紋排水管、橡膠止水帶、瀝青木絲板塞縫、聚硫密封膠（內(nèi)側(cè)設(shè)置排水槽引排滲入水）等措施；沉降縫仰拱部位采用中埋橡膠止水帶、瀝青木絲板塞縫并環(huán)向設(shè)置雙層抗剪鋼筋的措施，以減小沉降縫兩邊的不均勻沉降。施工縫、變形縫防水處理示意10隧道防排水系統(tǒng)實(shí)施流程圖三、實(shí)施工藝及要求1、圍巖保護(hù)圍巖的松弛變形不僅給地下水形成了儲(chǔ)水空間，其既有地下水路的“破壞-穩(wěn)定”過(guò)程及后果也是漫長(zhǎng)的未知的，設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)施工要保護(hù)圍巖，即是保證巖體自身的穩(wěn)定性及既有水路受最小的施工影響。保護(hù)圍巖可以從以下方面實(shí)施：（1）采用安全的工法控制圍巖變形，對(duì)土質(zhì)及軟巖加強(qiáng)預(yù)支護(hù)；對(duì)硬巖采用控制爆破；（2）加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)施作初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)，適時(shí)施作模筑襯砌。另外隧道開(kāi)挖后及時(shí)對(duì)圍巖狀況做好地質(zhì)素描，以使后續(xù)處理工作更具針對(duì)性。2、注漿工藝（1）單孔注漿作業(yè)不宜中斷，特殊條件下間歇注漿應(yīng)先掃孔至原設(shè)計(jì)深度以后進(jìn)行復(fù)注。單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為注漿壓力逐步升高至設(shè)計(jì)終壓，并繼續(xù)注漿10min以上且進(jìn)漿量小于20L/min；（2）全段結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：注漿后涌水量小于2m3/m.d；（3）注漿效果評(píng)定，設(shè)檢查孔，每循環(huán)設(shè)23個(gè)檢查孔，檢查孔鉆取巖芯，觀察漿液充填情況，并測(cè)量檢查孔內(nèi)涌水量，檢查孔涌水量小于0.2L/mmin。3、噴射混凝土要求初支噴射混凝土采用濕噴纖維混凝土，按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行噴射作業(yè)，對(duì)鋼架背后、接頭處應(yīng)特別處理，避免存在空洞。4、排水管的鋪裝及縱向施工縫的處理對(duì)縱向排水管的鋪裝要求直、順、標(biāo)高準(zhǔn)確。應(yīng)注意按設(shè)計(jì)要求做好排水體及排水管保護(hù)層，做好管頭的保護(hù)措施。在拱墻襯砌前應(yīng)對(duì)縱向施工縫面層清理，做好界面劑。5、土工布、防水板鋪裝防水板鋪裝前應(yīng)對(duì)噴射混凝土表面凸出物進(jìn)行處理，對(duì)滲漏水點(diǎn)應(yīng)結(jié)合地質(zhì)素描情況分類采用引排、注漿等處理措施。防水板鋪裝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）懸掛點(diǎn)不得有焊穿，破損點(diǎn)及時(shí)修補(bǔ)；（2）相鄰懸掛點(diǎn)間板材松緊度合適，以鋪裝人員焊接前手壓觸及噴射混凝土表面為宜，也不宜過(guò)松，避免內(nèi)襯澆筑后造成防水板的破壞或形成空洞。（3）隧道內(nèi)爆破震動(dòng)、煙塵影響，防水板超前襯砌跟進(jìn)的距離不宜大于二環(huán)模板的長(zhǎng)度。簡(jiǎn)易臺(tái)車鋪裝防水板機(jī)械化鋪裝防水板示意寬幅防水板的鋪裝應(yīng)盡量專用的防水板鋪裝臺(tái)架（自制簡(jiǎn)易臺(tái)架）。6、內(nèi)襯施工、背后壓漿隧道內(nèi)襯在施作前，應(yīng)在拱頂部位縱向鋪裝隔縫聚氯乙烯管或帶橡膠套的開(kāi)孔PVC管，并預(yù)設(shè)注漿孔，襯砌完畢達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行拱背壓漿。壓漿系為保證初支、防