防排水设计及施工(隧道).doc

隧道工程防（排）水设计及施工一、认知水害、重视隧道防排水1、水害现状据工务部门统计， 2002年我国正式投入运营的铁路隧道有 5711座，总长度 2833km；其中有严重渗漏水病害的隧道 1620座、23400 处、约 150km，占隧道总座数的 28.4%、总长度的 5.3%有关统计资料表明近 60％的渗漏水病害发生在拱部2、隧道防排水设置的目的（ 1） 维 持 正 常 的 运 营 环 境 、 降 低 维 修 维 护 成 本 ；（ 2） 保 证 隧 道 工 程 的 坚 固 性 和 耐 久 性 ；（ 3） 保 护 隧 道 的 工 作 环 境 及 地 下 水 资 源 3、防水等级客运专线铁路隧道防排水必须满足《地下工程防水技术规范》（GB50108）规定的一级防水标准地 下 工 程 防 水 等 级防水等级 标 准一级 不允许渗水，结构表面无湿渍二级不允许漏水，结构表面可有少量湿渍工业与民用建筑：湿渍总面积不应大于总防水面积的 1‰，单个湿渍面积不大于0.1m2，任意 100m2防水面积不超过 1 处其他地下工程：湿渍总面积不应大于总防水面积的 6‰，单个湿渍面积不大于 0.2 m2，任意 100 m2防水面积不超过 4 处。

三级有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂单个湿渍面积不大于 0.3 m2，单个漏水点的漏水量不大于 2.5L/d任意 100 m2防水面积不超过 7 处四级有漏水点，不得有线流和漏泥砂 整个工程平均漏水量不大于 2L/m2∙d，任意 100 m2防水面积的平均漏水量不大于4L／m 2∙d一 级 防 水 等 级 ， 要 求 做 到 不 漏 、 不 渗 、 无 湿 渍 ， 检 测 手 段 以 目 测 方 式为 主 ， 要 求 衬 砌 密 实 且 表 面 观 察 不 到 湿 渍 为 准 客运专线隧道防排水材料1二、认识防排水系统隧 道 防 排 水 作 为 一 个 系 统 ， 其 内 容 涵 盖 表 水 、 地 下 水 及 地 层 的 保 护 、防 排 水 措 施 设 计 、 结 构 设 计 以 及 施 工 等 1、排水型隧道设计原则排水型隧道的防排水设计采用“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的总原则对于隧道穿过岩溶、断裂破碎带，预计地下水较大，当采用以排为主可能影响生态环境时，根据实际情况采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到“堵水有效、防水可靠、排水畅通、经济合理”的目的在岩溶发育地段，则采用“以疏为主、以堵为辅”的原则，强调尽量维系岩溶暗河的既有通路，严禁随意封堵溶洞、暗河。

一般碎 屑 岩 区 ， 对 不 透 水 或 微 弱 透 水 地 层 采 用 “防 、 排 、 截 ”相 结 合的 处 理 原 则 ， 对 强 透 水 地 层 采 用 “以堵为主，限量排放”的原则排 水 型 隧 道 特 别 应 该 强 调 注 意 的 是 必 须 保 证 排 水 畅 通 实 施 中 只 要 做到 “不 空 、 不 破 、 不 裂 、 畅 通 ”， 应 能 满 足 客 运 专 线 隧 道 防 排 水 要 求 2、防排水措施设计（1）堵、截水措施设计主要针对地下水发育、地下水无控制排放影响生态环境等情况，采用开挖前预注浆或开挖后围岩注浆等措施对地下水进行截堵，是防排水系统设计的重要措施在隧道开挖线外围一定范围内截断或阻塞地下水与隧道之间的水流通路，达到人为的限制地下水排放量及排放方向的目的，同时起到加固围岩，改善隧道受力条件，从而保证隧道运营安全注浆材料可选择普通水客运专线隧道防排水材料2泥、超细水泥、TGRM 水泥基注浆材料、无收缩多液固堵剂、发泡注浆抢堵剂或化学浆液，提高浆液材料的耐久性预注浆剖面示意（2）截、防水措施设计围岩渗入水进入隧道首先遭遇到初期支护喷射混凝土，虽然没有明确定义，但初喷混凝土的防水作用不容忽视，设计采用湿喷纤维混凝土，除考虑结构受力因素外，高压喷射的混凝土对因围岩变形引起的张开裂缝或原状裂隙均能起到及时封闭的作用，并能保证自身的密实性及与围岩密贴，从而避免初支背后空洞储水给结构带来的不利影响；微纤维的使用可以抑制喷射混凝土的开裂，使得初期支护充分发挥一定防水作用。

防水板作为防排水系统的最重要的环节，不仅能对内衬与围岩渗入水进行隔离，从复合式衬砌改善受力条件考虑，还能起到减少内衬约束，避免内衬受力不均导致开裂，从而降低内称的防水效果，隧道衬砌要求混凝土抗渗等级不小于 P8，二次衬砌采用防水混凝土，即拱墙砼掺加防水剂，仰拱砼掺加高效抗裂防水膨胀剂防水混凝土结构的衬砌厚度不应小于 30cm客运专线隧道防排水材料3本线隧道防水板选用耐久性能较好的 EVA或 ECB材质，防水板厚度1.5mm防水板铺装设计采用无钉铺设设 计 采 用 宽 幅 防 水 板 ， 系 为 减 少 人工 焊 接 造 成 的 质 量 问 题 ， 同 时 也 为 简 化 工 序 、 加 快 铺 装 进 度 考 虑 防水板铺装示意（3）疏排水措施设计隧道自身疏排水措施主要包括土工布、环向盲沟、纵向盲沟及洞内侧沟客运专线隧道防排水材料4围岩渗入水由于防水板的阻隔，通过土工布渗流与环向盲沟汇集到纵向排水管或洞内侧沟，达到及时疏排渗入水的目的另外，对可以明确的地下水通路位于隧道开挖线以内而被截断时，采用在隧道开挖线以外埋设过水能力不小于原通路水量的管材，恢复水流通道，保证地下水通路的畅通隧道衬砌防水板背后设土工布及环向 φ50 打孔波纹管盲沟，环向排水盲沟间距按 8～10m；在隧道两侧边墙墙脚外侧两道环向盲沟之间设置纵向HDPE160/142双壁打孔波纹管盲沟，环向盲沟与纵向盲沟两端均直接与隧道侧沟连通，必要时便于排水管路的维护。

每段纵向盲沟中部设置一处 φ50 泄水孔连接到隧道侧沟纵向管材料的选择主要考虑满足渗水量及维护疏通的需要洞内采用双侧水沟，地下水发育隧道可以根据渗水量增设中心排水管纵向排水管布置示意（4）施工缝及变形缝（宽 2cm）防排水设计客运专线隧道防排水材料5施工缝及变形缝是隧道防排水的薄弱环节，隧道内主要存在施工缝及沉降缝，施工缝分为环向及纵向两种纵向施工缝主要采用刷涂混凝土界面剂的处理措施；素混凝土拱墙段环向施工缝设置中埋波纹排水管及钢板腻子止水带等防水措施；仰拱环向施工缝设置中埋式钢板腻子止水带防水；钢筋混凝土拱墙段环向施工缝设置中埋波纹排水管及橡胶止水带等防水措施沉降缝拱墙部位防水采用中埋波纹排水管、橡胶止水带、沥青木丝板塞缝、聚硫密封胶（内侧设置排水槽引排渗入水）等措施；沉降缝仰拱部位采用中埋橡胶止水带、沥青木丝板塞缝并环向设置双层抗剪钢筋的措施，以减小沉降缝两边的不均匀沉降客运专线隧道防排水材料6施工缝、变形缝防水处理示意隧道防排水系统实施流程图客运专线隧道防排水材料8三 、 实 施 工 艺 及 要 求1、 围 岩 保 护围 岩 的 松 弛 变 形 不 仅 给 地 下 水 形 成 了 储 水 空 间 ， 其 既 有 地 下 水 路 的“破 坏 -稳 定 ”过 程 及 后 果 也 是 漫 长 的 未 知 的 ， 设 计 强 调 施 工 要 保 护 围 岩 ，即 是 保 证 岩 体 自 身 的 稳 定 性 及 既 有 水 路 受 最 小 的 施 工 影 响 。

保 护 围 岩 可 以从 以 下 方 面 实 施 ：（ 1） 采 用 安 全 的 工 法 控 制 围 岩 变 形 ， 对 土 质 及 软 岩 加 强 预 支 护 ； 对硬 岩 采 用 控 制 爆 破 ；（ 2） 加 强 监 控 量 测 ， 及 时 施 作 初 期 支 护 及 临 时 支 护 ， 适 时 施 作 模 筑衬 砌 另 外 隧 道 开 挖 后 及 时 对 围 岩 状 况 做 好 地 质 素 描 ， 以 使 后 续 处 理 工 作 更具 针 对 性 2、 注 浆 工 艺（ 1） 单 孔 注 浆 作 业 不 宜 中 断 ， 特 殊 条 件 下 间 歇 注 浆 应 先 扫 孔 至 原 设计 深 度 以 后 进 行 复 注 单 孔 结 束 标 准 为 注 浆 压 力 逐 步 升 高 至 设 计 终 压 ， 并继 续 注 浆 10min 以 上 且 进 浆 量 小 于 20L/min；（ 2） 全 段 结 束 标 准 ： 注 浆 后 涌 水 量 小 于 2m3/m.d；（ 3） 注 浆 效 果 评 定 ， 设 检 查 孔 ， 每 循 环 设 2~3 个 检 查 孔 ， 检 查 孔 钻取 岩 芯 ， 观 察 浆 液 充 填 情 况 ， 并 测 量 检 查 孔 内 涌 水 量 ， 检 查 孔 涌 水 量 小 于0.2L/m·min。

3、 喷 射 混 凝 土要 求 初 支 喷 射 混 凝 土 采 用 湿 喷 纤 维 混 凝 土 ， 按 相 关 规 范 进 行 喷 射 作客运专线隧道防排水材料9业 ， 对 钢 架 背 后 、 接 头 处 应 特 别 处 理 ， 避 免 存 在 空 洞 4、 排 水 管 的 铺 装 及 纵 向 施 工 缝 的 处 理对 纵 向 排 水 管 的 铺 装 要 求 直 、 顺 、 标 高 准 确 应 注 意 按 设 计 要 求 做好 排 水 体 及 排 水 管 保 护 层 ， 做 好 管 头 的 保 护 措 施 在 拱 墙 衬 砌 前 应 对 纵 向 施 工 缝 面 层 清 理 ， 做 好 界 面 剂 5、 土 工 布 、 防 水 板 铺 装防 水 板 铺 装 前 应 对 喷 射 混 凝 土 表 面 凸 出 物 进 行 处 理 ， 对 渗 漏 水 点 应结 合 地 质 素 描 情 况 分 类 采 用 引 排 、 注 浆 等 处 理 措 施 防 水 板 铺 装 应 注 意 以 下 几 点 ：（ 1） 悬 挂 点 不 得 有 焊 穿 ， 破 损 点 及 时 修 补 ；（ 2） 相 邻 悬 挂 点 间 板 材 松 紧 度 合 适 ， 以 铺 装 人 员 焊 接 前 手 压 触 及 喷射 混 凝 土 表 面 为 宜 ， 也 不 宜 过 松 ， 避 免 内 衬 浇 筑 后 造 成 防 水 板 的 破 坏 或 形成 空 洞 。

3） 隧 道 内 爆 破 震 动 、 烟 尘 影 响 ， 防 水 板 超 前 衬 砌 跟 进 的 距 离 不 宜大 于 二 环 模 板 的 长 度 简 易 台 车 铺 装 防 水 板客运专线隧道防排水材料10机 械 化 铺 装 防 水 板 示 意宽 幅 防 水 板 的 铺 装 应 尽 量 专 用 的 防 水 板 铺 装 台 架 （ 自 制 简 易 台 架 ） 6、 内 衬 施 工 、 背 后 压 浆隧 道 内 衬 在 施 作 前 ， 应 在 拱 顶 部 位 纵 向 铺 装 隔 缝 聚 氯 乙 烯 管 或 带 橡胶 套 的 开 孔 PVC 管 ， 并 预 设 注 浆 孔 ， 衬 砌 完 毕 达 到 设 计 强 度 后 进 行 拱 背压 浆 压 浆 系 为 保 证 初 支 、 防 水 板 及 内 衬 密 贴 ， 避 免 因 防 水 板 意 外 损 坏 渗入 水 纵 向 窜 流 的 可 能 ， 同 时 也 为 保 证 结 构 安 全 ， 避 免 结 构 开 裂 破 损 7、 系 统 检 查防 排 水 措 施 实 施 完 毕 后 ， 应 及 时 采 用 压 气 或 压 水 的 办 法 对 环 向 尤 其是 纵 向 排 水 管 进 行 检 查 ， 对 发 生 的 堵 塞 的 地 段 进 行 疏 通 处 理 。

8、 系 统 维 护运 营 期 间 应 定 期 对 排 水 系 统 进 行 检 查 及 疏 通 ， 避 免 设 计 排 水 系 统 因 堵塞 造 成 排 水 不 畅 ， 进 而 引 起 水 压 上 升 ， 导 致 隧 道 渗 漏 的 发 生 。