鐵路隧道工程結(jié)構(gòu)防排水設(shè)計(jì)理念及施工措施的分析

摘要：本文就我國(guó)鐵路隧道工程結(jié)構(gòu)的防排水設(shè)計(jì)理念以及施工措施展開分析和論述，對(duì)相關(guān)的施工流程進(jìn)行詳細(xì)解說，并針對(duì)關(guān)鍵問題予以闡述，希望對(duì)于鐵路隧道工程建設(shè)起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；工程結(jié)構(gòu)；防排水；設(shè)計(jì)；施工措施

1 鐵路隧道工程結(jié)構(gòu)防排水的設(shè)計(jì)理念

鐵路隧道工程結(jié)構(gòu)防排水設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循等級(jí)確定合理、系統(tǒng)構(gòu)成完善和結(jié)構(gòu)耐久可靠的理念。這是在大量工程實(shí)踐中總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)，并且符合國(guó)家和行業(yè)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.1 等級(jí)確定合理

因?yàn)殍F路隧道工程在修建的過程中環(huán)境條件變化較大，加之隧道本身的使用要求和重要性也均不相同，有些工程對(duì)防排水要求較高（如車站隧道），而有些工程在少量滲漏水的前提下并不會(huì)對(duì)正常使用造成影響。同時(shí)，隧道修建與環(huán)境條件處于一種互相影響的關(guān)系，也直接關(guān)系到隧道的整體結(jié)構(gòu)和防排水措施的選擇。為了有效避免過分要求高指標(biāo)或是降低防排水標(biāo)準(zhǔn)的情況發(fā)生，在對(duì)鐵路隧道工程進(jìn)行防排水設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)做到定級(jí)準(zhǔn)確，這是非常重要的一點(diǎn)。準(zhǔn)確合理的等級(jí)不但能夠降低工程造價(jià)，而且還有助于隧道維修。

1.2 系統(tǒng)構(gòu)成完善

多年來大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，鐵路隧道防水效果的影響因素是多方面的，大致有外部環(huán)境因素、工程防排水條件和影響工程結(jié)構(gòu)自身防水能力的因素等。以往鐵路隧道在修建過程中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是排水設(shè)施的完善，并在這一基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的防水措施。由于受技術(shù)條件的限制，防水措施都比較單一，同時(shí)對(duì)環(huán)境因素和結(jié)構(gòu)設(shè)置的重視程度也略顯不足，這就造成了隧道防排水措施單一、效果較差，致使運(yùn)營(yíng)維修工作量增大?，F(xiàn)如今，隨著大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和對(duì)環(huán)境條件、運(yùn)營(yíng)條件的重視，仍舊采用單一的防排水措施已經(jīng)無法滿足國(guó)家和行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。建立鐵路隧道防排水系統(tǒng)是一個(gè)綜合的決策過程，應(yīng)當(dāng)以系統(tǒng)工程對(duì)待，并從工程的環(huán)境條件、排水條件、結(jié)構(gòu)自身的防水能力等方面進(jìn)行綜合考慮，構(gòu)建起一個(gè)完善的隧道防排水結(jié)構(gòu)體系。

2 鐵路隧道工程結(jié)構(gòu)防排水的有效施工措施

2.1 初期支護(hù)防排水施工措施

可以按照隧道滲漏水的具體情況，在初期支護(hù)作業(yè)開始前預(yù)先埋設(shè)排水半圓管，使之形成暗埋永久式排水通道系統(tǒng)，并將水引入隧道縱向排水管，同時(shí)再借助橫向泄水管將水引入排水溝。如果是地下水較大的區(qū)段，可采取加密排水盲管的措施。①對(duì)于較為集中的出水點(diǎn)可以沿著水源方向進(jìn)行鉆孔，隨后將單根引水盲管插入到孔內(nèi)，再以速凝砂漿進(jìn)行封堵處理，這樣一來便可以使地下水從管中集中引出。②如果隧道開挖之后，在圍巖表面出現(xiàn)股流或是線流時(shí)，應(yīng)當(dāng)均勻設(shè)置排水半圓管，并在排水管的周圍噴射水泥砂漿，厚度控制在 1～2 cm 左右，然后再進(jìn)行混凝土噴射作業(yè)。

2.2 基面處理

該工序主要是對(duì)初期支護(hù)表面的滲漏水及凹凸位置進(jìn)行處理。如果是滲漏水情況比較嚴(yán)重的區(qū)段，可以采用注漿堵水的方法；普通區(qū)段則可以采取埋設(shè)排水管，將滲漏水引入邊溝的方法。具體做法如下：割除初期支護(hù)混凝土表面外露的鋼筋頭和錨桿頭，并切斷鋼筋網(wǎng)的凸出部分，隨后用鐵錘鉚平，再用砂漿素灰進(jìn)行抹面。當(dāng)基面處理完畢后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢查?？刹捎萌緝x、斷面儀等設(shè)備對(duì)支護(hù)斷面進(jìn)行檢查，看其是否滿足設(shè)計(jì)尺寸和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。通常情況下，應(yīng)每隔 10 m 左右檢測(cè)一個(gè)斷面。

2.3 排水盲管施工

排水盲管主要包括環(huán)向和縱向排水盲管以及橫向泄水管，通過變徑三通、四通和直通將這三者有機(jī)連為一體，使其形成一個(gè)完整的隧道排水系統(tǒng)。第一，環(huán)向排水管施工要點(diǎn)。①施工環(huán)向排水管時(shí)，應(yīng)使其與支護(hù)表面緊貼或是安設(shè)在滲水巖壁上，管子的布置應(yīng)當(dāng)盡可

能圓順，不得存在起伏不平的現(xiàn)象。②可將防水板的邊角料裁成寬度為 2 cm 左右的長(zhǎng)條來捆住盲管，再用鋼釘對(duì)長(zhǎng)條兩端進(jìn)行固定，也可以采用 U 型卡進(jìn)行固定，固定點(diǎn)與拱部的間距應(yīng)當(dāng)控制在 50～80 cm，與邊墻的間距應(yīng)控制在 80～100 cm。第二，縱向排水管施工要點(diǎn)?？蓪⒖v向排水管埋設(shè)在內(nèi)軌面下 20 cm 的位置處，進(jìn)行安裝時(shí)應(yīng)確保排水管與隧道的縱坡度相一致，這有利于排水系統(tǒng)暢通。其固定的施工方法基本與環(huán)向排水管相同。在固定完畢后，應(yīng)當(dāng)采用土工布對(duì)排水管進(jìn)行包裹處理，以免水泥漿液竄入，使排水管堵塞。

第三，邊墻內(nèi)引水管施工要點(diǎn)。①可在隧道的淺埋、洞口和斷層破碎等地段的邊墻基礎(chǔ)內(nèi)引水管，間距控制在 2 m 左右，滲漏水情況較為嚴(yán)重的區(qū)段可適當(dāng)加密。②當(dāng)邊墻基礎(chǔ)內(nèi)的引水管與縱向排水管連接位置處需要通過防水板時(shí)，必須進(jìn)行特殊處理，具體做法是將排水管與防水板用焊接的方式連接在一起，不可采用混凝土在該位置處進(jìn)入防水板背后。③進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)使用編織袋將引水管口堵上，再用膠帶進(jìn)行密封，避免水泥漿液竄入，拆模后應(yīng)及時(shí)將編織袋取出。

第四，管子連接施工要點(diǎn)。可采用一字形對(duì)縱向排水管進(jìn)行連接，縱向、橫向與邊墻內(nèi)的引水管應(yīng)采用異型三通進(jìn)行連接，連接完畢后應(yīng)使用透明膠帶進(jìn)行纏繞，并緊密粘貼。

第五，質(zhì)量檢查。當(dāng)所有排水管全部安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行安裝質(zhì)量檢查，具體內(nèi)容如下：①排水盲管與支護(hù)的間距應(yīng)≤5 cm，且與支護(hù)脫開的最大程度應(yīng)≤10 cm。②盲管的泄水孔應(yīng)當(dāng)通暢。

2.4 防水板鋪設(shè)

防水板可以采用懸掛法進(jìn)行鋪設(shè)。①固定點(diǎn)間距應(yīng)控制在1 m 以內(nèi)，拱墻防水層的搭接寬度應(yīng)當(dāng)≥15 cm，邊坡基礎(chǔ)防水層與拱墻防水層的搭接寬度應(yīng)當(dāng)＞120 cm。②防水板應(yīng)從上向下進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)按照噴射混凝土的平整度情況保持一定的松弛度。③各防水板間的搭接縫應(yīng)當(dāng)進(jìn)行焊接處理。在具體焊接時(shí)，應(yīng)將接縫處清理干凈，并確保焊縫接頭平整，不得存在折皺、空隙等質(zhì)量缺陷。④防水板安裝完畢后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，可以采用目測(cè)的方法觀察焊縫表面質(zhì)量。

2.5 止水帶施工

①應(yīng)當(dāng)先將止水帶固定到擋頭板上，然后從一端進(jìn)行安裝?；炷翝仓r(shí)，另一端應(yīng)采用箱型模板進(jìn)行保護(hù)；在對(duì)止水帶進(jìn)行固定時(shí)，只可以在允許的部位上進(jìn)行打洞和穿孔，不可損壞止水帶整體，具體固定時(shí)，應(yīng)盡可能避免止水帶偏移，以免影響止水效果。②對(duì)止水帶進(jìn)行定位時(shí)，應(yīng)當(dāng)使其與界面部位保持平展，不可造成橡膠止水帶扭結(jié)，一旦發(fā)現(xiàn)扭結(jié)情況應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。③靠近止水帶附近的混凝土在進(jìn)行澆筑振搗時(shí)必須嚴(yán)格控制沖擊力，防止因力量過大而損壞止水帶；振搗應(yīng)當(dāng)充分，以確?；炷聊軌蚺c止水帶緊密結(jié)合。如果施工過程中發(fā)現(xiàn)止水帶有破裂的情況，必須及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。④如果施工過程中發(fā)現(xiàn)襯砌有走模的情況造成止水帶偏離中心，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行糾偏處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙懷利.滬昆客專隧道全包防水型防排水系統(tǒng)施工關(guān)鍵技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（6）.

[2]王汝澄.鐵路隧道防排水幾個(gè)有關(guān)問題的探討[J].隧道建設(shè)，1994（02）.

[3]俞尚宇.寒區(qū)及嚴(yán)寒地區(qū)隧道工程防排水技術(shù)研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2012（17）.

[4]秘永和.鐵路隧道結(jié)構(gòu)防排水問題的思考與探討[J].鐵道建筑技術(shù)，2012（2）.