光华山隧道防排水施工技术

地铁与隧道防水　ｍ嚣　　；　，光华山隧道防排水施工技术　朱明明　（中铁十八局集团第一工程公司，河北涿州０７２７５０）　摘要：结合光华山隧道工程施工实例，对高速公路隧道防排水技术进行了探讨分析，重点阐述了隧道进口处及地表施工　排水、隧洞内防水层施工、接缝施工、隧道施工中注浆堵水、二次衬砌施工等技术。　关键词：高速公路隧道；防排水；注浆；ＥＶＡ防水板；橡胶止水带　文章编号：１００７—４９７Ｘ（２０１５）一１３—００３３—０４　中图分类号：Ｕ４５５；ＴＵ７６１．１＋１　文献标志码：Ｂ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｒａｉｎａｇｅ　ｉｎ　ＧｕａｎＲｎｕａｓｎａｎ　１　’　’ＴｕｎｎｅｌＵｎｎｅｌ　Ｚｈｕ　Ｍｉｎｇｍｉｎｇ　（Ｃｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙ　１８　Ｂｕｒｅａｕ　Ｇｒｏｕｐ　１ｓｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｏｚｈｏｕ，Ｈｅｂｅｉ　０７２７５０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ　ａｎｄ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｔｕｎｎｅｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｈｕａｓｈａｎ　ｔｕｎｎｅｌ，ｆｏｃｕｓ　ｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｎｔｒａｎｃｅ　ａｎｄ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｕｎｎｅｌ，　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ　ｌａｙｅｒ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｊｏｉｎｔｓ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ，ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｆｏｒ　ｌｅａｋａｇｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｕｎｎｅｌ，ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｏｆ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｌｉｎｉｎｇ，ｅｔｃ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｗａｙ　ｔｕｎｎｅｌ；ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ　ａｎｄ　ｄｒａｉｎａｇｅ；ｇｒｏｕｔｉｎｇ；ＥＶＡ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ　ｂｒｏａｄ；ｒｕｂｂｅｒ　ｗａｔｅｒ　ｓｔｏｐ　１工程概况　截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水　光华山隧道位于四川省乐山至雅安公路ＴＪ１２标　段，隧道左洞长１　０６２　ｍ，右洞长１　０６５　ｍ，全长２　１２７　可靠、经济合理、不留后患的目的，以提高整个隧道工　程的质量。本文结合该隧道工程实施情况，对高速公　路隧道防排水施工技术进行探讨分析。　２隧道进口及地表排水施工　１）在隧道进口处，每隔４０　ｍ设置１个施工集水　坑，采用自吸水泵将积水排出；及时疏通拱顶及侧壁　水流，防止漫流，为后序施工作好准备，并创造良好的　无水施工环境。　ｍ，属于浅一中切构造剥蚀低山地形，场地地形受河　流、沟谷切割影响，冲沟发育，横坡陡缓相间，呈折线　型。其中粉砂质泥含少量风化裂隙水，主要呈滴水或　线状渗出，拱顶岩石易坍落、冒顶，侧壁易出现坍塌。　粉砂质泥岩含少量层间裂隙水，以滴水状渗出为主，　拱顶无支护时围岩易产生小坍塌，侧壁有时失去稳　定。　２）隧道施工进洞前，按设计要求在洞口顶开挖和　砌筑排水沟、截水沟，阻截山体地表水流回洞内，影响　施工。地表坑洼、钻孔、探坑等处，采用不透水材料或　该隧道工程根据实际情况，防排水采用“防、排、　收稿日期：２０１５—０６—０２　作者简介：朱明明，男，１９８０年生，工程师，主要从事高速公路　建设施工工作。联系地址：０５００００河北省石家庄桥西区维明大　街与槐安路交口恒大城３号楼３单元９０２室。　土壤填空，并分层回填夯实。对断层区地表的流水，　在地表设置截排系统引排，防止地表水往下流淌造成　洞内涌水量过大，致使断层带坍方，使得洞内施工难　地铁与隧道防水　一曩曩誊誊　曩：　镪　垮　㈣嬲　　｝瓣　一　嬲嬲鳓　度加大。　３）洞口排水施工时，根据地形情况，在洞口边仰　坡坡口外侧５　ｍ左右设置截水沟，防止雨水对坡面、　洞口产生危害。对靠近洞口的自然冲沟进行整形加　固，避免洪水危及洞口，路基排水纵坡进口端与路线　纵向一致，出口端保证不小于Ｏ．３％的排水坡度，防止　雨水进入隧道。洞口范围雨水，经截、排水沟汇入路　基涵洞或自然沟渠中。　３隧道内防排水构造施工　对于正常衬砌地段，在初期支护或施工支护完成　后、模筑混凝土开始之前，设置防水层。对大面积渗　水地段，在防水层中适当距离（视渗水程度而定）设置　无纺布环向盲沟，将水引排至衬砌背后边墙底的水沟　排ｆ＝｝＿｛。隧道衬砌施工缝和沉降缝处防排水施工时，以　止水为主，在施工缝处设膨胀橡胶止水条，沉降缝处　设橡胶止水带。施工过程中，如涌水量过大，上述防　排水措施无法满足涌水量要求时，根据实际情况采取　施做排水暗管等治理方案。　３．１防水层铺设　隧道洞内施工时，在初期支护与二次支护间设无　纺布＋０．８　ｍｍ厚ＥＶＡ防水板的防水层，二次衬砌采　用防水混凝土。ＥＶＡ防水板铺设，利用轨行式作业平　台施作。防水层施工前，要彻底清除各种异物，做到　初期支护表面平整干净，铲除各类尖锐突出物体。根　据图纸设计的高程尺寸，定好基准线，准确无误地下　料。防水层铺设前先对隧道初期支护喷射混凝土表　面处理，切除锚杆头和钢筋露头，用细石混凝土抹平　覆盖，凹坑深宽比控制在１：７以内。深宽比大于１：７的　凹坑，用细石混凝土填平，对凹坑太大处进行抹平，补　喷混凝土，确保混凝土表面平整，无尖锐棱角。　监控量测表明，支护变形已基本趋于稳定且净空　满足二次衬砌厚度，支护表面平整，经地质雷达检测，　初期支护及背后密实，满足质量要求后，才能进行混　凝土施工。衬砌台车就位前，对防水层进行全面检查，　铺设过程中对接缝充气检查，防水板施工与二次衬砌　搿　誊　蕊　嬲善　混凝土灌筑之间相距３０　ｍ左右。此外，施工设备在　进隧道工作前应进行检查和调整，确保设备正常运　行。　３．２隧道接缝施工　根据衬砌厚度及衬砌形式拼装钢模挡头板，每块　钢模宽度为衬砌厚度的一半，同时将钢模按安装顺序　编号。钢模衬砌台车就位后，按照编号安装钢模挡头　板，同时将止水带沿隧道环向夹在挡头板中间，两块　挡头板用Ｕ形卡固定，预留一半止水带灌筑在下一　循环混凝土衬砌中，排水管用ＰＥ条固定。　变形缝施工遵照下列规定：变形缝的位置、宽度、　构造型式符合设计要求，缝内两侧平整、清洁、无渗　水，缝底先设置与嵌缝材料无粘结力的背衬材料，并　且确保嵌缝密实。　全隧道二次衬砌施工缝设ＢＷ一９６型膨胀止水　条、沉降缝设橡胶止水带。　３．３隧道内排水　隧洞衬砌外层设置土工布与ＥＶＡ防水板，通过　水平盲沟、竖向盲沟、泄水管将衬砌背后水引人中心　沟，并在衬砌回填土上设置５０　ｅｍ厚的黏土隔水层，　让水顺坡流人天然沟内。　隧道衬砌排水是在衬砌拱背，通过环向盲沟、纵　向排水管、泄水管将衬砌背后水、洞内路面水引入隧　道两侧水沟流走。　环向排水管、横向引水管及纵向排水管均采用　ＨＤＰＥ波纹管。环向排水管沿岩面环向布设，为防止　淤塞及喷射混凝土时，水管被砂浆堵塞，由ｑ￣ｌ１６　ｍｍ　的ＨＤＰＥ单壁打孔波纹管外裹两层３５０　ｇ／　土工布　组成，并用５　ｃｍ长钉固定，拱部钉距为１．０　ｍ，墙部　钉距为１．２　ｍ。在渗漏水集中处，每５　１１３布置一道环　向排水管，施工中根据地下水情况适当增加。　３．４预防突水技术措施　通过加强地质预报，利用液压钻孔台车超前钻挖　和现场工程地质预报综合分析判断相结合，超前探明　前方地质与水文情况。每次探水段长７．５　ｍ，开挖５　地铁与隧道防水　爱奠　甄　誓爨＊孽舞鬟　溪一萋臻　辫　赫蕊誊　瓣　鬟鬣鸶：臻　髓臻，巍嚣　瓣；臻　髯鏊拳　”爱　麓麓　嚣　强誊　甏　毫。蕊辩　警≯　曩叠…曩　ｉ　ＩＴＩ，保留２．５　ｍ开始下一次探水。探水孔孔径（终孔）　为５５　ｍｍ，钻孔外偏角为１０。，并对探水孔出水点位　置、水量、水压等进行详细记录。图１所示为隧道断　线　面探水钻孔布置图，图２为探水钻孔纵断面图。　开挖轮　终孔连线　图１隧道断面探水钻孑Ｌ布置图　图２探水钻孔纵断面图　开挖中重视预防，爆破开挖中，在周边与中间夹　钻数个超深度的检查孔，未见异常才进行爆破作业，　并严格控制爆破规模。　３．５注浆堵水　如果涌水量超过设计范围，首先填写实际测量数　据资料，上报驻地监理办。对可能突水的地段，超前　探水孑Ｌ中２／３孔出水，且总水量大于１０　ｍ３／ｈ，采用全　断面堵水注浆。注浆孔布置如图３—４所示。　注浆范围为隧道平均开挖半径的２倍，单孑Ｌ注浆　有效扩散半径Ｒ＝３．６　ｍ，注浆孔底中心距Ｄ＝Ｉ．５　ＩＴＩ、　Ｒ＝５．４　ｉｎ，注浆最终压力为出水口压力的２～３倍。断　层破碎带采用前进式注浆，注浆小分段长度５　１０　ｍ，　岩层较好、涌水量不大时，可一次全孔注浆，注浆段可　根据现场情况进行调整。设计环向全断面注浆，施工　中根据探水钻孔探明的出水点位置，可调整注浆长　度。注浆后，总出水量小于２　ｍ３／ｈ，且一处出水量小于　／Ｉ＼＼　＼＼　／、～　　　Ｉ～一—　Ｌ一一　　＿　、＼　，，　／　图４注浆孔布置纵断面示意图　０．６　ｍ　，即可结束注浆。注浆材料采用水泥一水玻璃　浆液，水泥为４２．５　普通硅酸盐水泥，水灰比Ｗ／Ｃ＝　（０．６～１．１）：１，水玻璃玻镁度３０～４０　Ｂｅ，双液体积比为　０．７～１．４，凝胶时间根据现场实际情况确定。对于灰岩　地段超前探水孔中总水量小于１０　ｍ３／ｈ，但个别探水　孔出水量大于２　ｍ３／ｈ的情况，其注浆孔布置如图５—　６所示。施工时，根据探水钻孔探明出水点位置、水量　和预注浆段岩层节理、裂隙发育情况等资料布置和位　置。　尹　廓线　图５局部注浆横断面示意　注浆范围为在出水通道范围内，隧道开挖轮廓线　以外５－６　ＩＴＩ。注浆材料采用水泥一水玻璃浆液，凝胶时　地铁与隧道防水　誓　∞　臻：　孑Ｌ　道　节理等）　图６局部注浆纵断面示意　间根据现场实际情况确定。　３．６施工中的排水工作　顺坡采用自然排水，反坡由机械抽排。在工作面　附近，根据实际出水情况，备足抽水设备，保证不间断　地排出掌子面的积水。反坡排水施工时，采用接力集　中抽水方式，工作面积水由水泵抽往集水箱，再由高　压泵抽向洞外。集水箱采用薄钢板制做，随洞身开挖　的加深，根据水量情况每２００　ｍ左右随高压水泵向　前移动，并由涌水量大小和高压水泵的扬程，计算随　时增设集水箱和高压水泵。排水由专职人员负责，加　强排水设施维护，及时延伸管路和设备，做到有备无　患。　３．７二次衬砌施工　３．７．１钢筋施工技术　钢筋进场后复检，将检测报告报监理工程师审　查，钢筋现场堆放采取下垫上盖等措施防止钢筋锈　蚀。为保证钢筋工程的及时ｌ生、准确性，根据图纸、规　范要求，及时做好技术交底，做到放样及时、准确，能　指导施工。钢筋工必须持证上岗，保证钢筋加工质量。　３．７－２拱墙衬砌混凝土施工技术　隧道衬砌采用９　１ＴＩ长全断面钢模整体式液压衬　砌台车，由混凝土输送泵泵送作业，由下向上、对称　分层、先墙后拱灌筑，入模倾落自由高度不超过２．０　ＩＴＩ，插入式振捣棒振捣。混凝土在拌合站集中拌合，通　过混凝土运输车输送，泵送人模，机械振捣。混凝土　灌筑前做好钢筋的布设工作，钢筋角隅处要加强振　捣，并做好防水层铺设及各类预埋件、预留孑Ｌ、沟、槽、　管路的设置。　３．７．３注浆回填　为确保初期支护与二次衬砌密实无空洞，在初期　支护完成后、二次衬砌前，对初期支护背后进行地质　雷达检测，发现空洞即采取注浆回填。二次衬砌施工　时，在拱部每隔一定距离预埋一根注浆管，注浆管采　取保护措施，防止　昆凝土进入将其堵死；在衬砌混凝　土强度达到后进行注浆，注浆材料选用水泥砂浆，注　浆从低标高注浆孔开始，注浆压力不小于１　ＭＰａ或　高标高拱顶注浆孑Ｌ冒浆为止。　３．８仰拱施工　为保证施工安全，仰拱混凝土应及时施工和制　作，支护尽早闭合成环，整体受力，确保支护结构稳　定。在隧道正洞Ⅳ、Ｖ级、Ⅵ级围岩、沙土质洞段中，待　喷锚支护全断面施作完成后，根据围岩收敛量测结　果，拆除临时支护，开挖并灌筑仰拱及填充混凝土。　一次灌筑仰拱混凝土长度６—８　ｍ。　４结语　防排水施工是高速公路隧道工程建设不可忽视　的内容。作为施工单位和施工人员，应该高度重视该　项工作，结合施工需要，有针对性地采取改进措施，加　强每个环节的质量控制，同时还要重视现场施工管　理，提高施工人员的综合素质，总结施工经验，促进隧　道防水施工质量提高。　参考文献：　［１］　陈佳华．高速公路隧道防水板施工的可靠性评价［Ｊ］．湖南交　通科技，２００８（２）：１２５—１２７，１３５．　【２】秦洪胜，罗树生．公路隧道防水层施工技术研究【ＪＪ．黑龙江　交通科技，２０１１（３）：６４～６５．　［３］贲磊，李雪松．水溶性聚氨酯在隧道堵水施工中的应用［Ｊ］．　辽宁省交通高等专科学校学报，２０１５（１）：２７—３０．　［４】唐光文．某高速公路隧道防水技术与施工分析［Ｊ］．广东科　技，２００９（２）：１６８—１６９．　［５］王守力．公路隧道防水施工技术［Ｊ］．交通世界，２０１３（９）：　２９９－３００