淺談富水隧道反坡排水施工技術

傅俊 中鐵十一局集團第一工程有限公司

淺談富水隧道反坡排水施工技術

傅俊 中鐵十一局集團第一工程有限公司

一，工程概況

官山隧道設計為I級鐵路雙線隧道，進口里程D2K745+755，出口里程D2K748+860，全長3105m，最大埋深114米，全隧采用縱坡為5.5‰單面下坡。我一公司施工進口段，施工范圍均為反坡排水。

二，水文地質特征

地表水不發育，主要由大氣降水補給。地下水多以第四系坡殘積相黏性土及上第三系（N2）黏土中之孔隙潛水為主，分布于溝槽中，水位埋深較淺，一般0～8m，第四系坡殘積相黏性土及上第三系（N2）黏土含水性及透水性一般，含微量孔隙水，主要受大氣降水補給。下伏頁巖及砂巖含水性及透水性較差，但巖體破碎，節理裂隙發育，雨季時存在大量裂隙水。本隧道最大涌水量推薦值為：Qm=3000（m3/d ）。

三，圍巖情況

官山隧道巖體破碎，風化節理、構造節理發育，風化差異大。山體基巖零星出露，坡面坡殘積層粉質黏土零星分布，隧道圍巖主要為頁巖夾砂巖，局部夾泥灰巖。隧道進口為順層，出口有弱膨脹土分布。Ⅳ級圍巖400m占隧道總長的13%，V級圍巖2705m占隧道總長的87%。設計推薦開挖方法：①Ⅳ級圍巖：臺階法+臨時橫撐法;②V級圍巖：大拱腳臺階法。

四，防排水設計

按照以排為主，防、排、截、堵相結合的綜合治理原則，達到排水暢通、防水可靠、經濟合理、不留后患的目的。

4.1 排水措施

4.1.1 當有滲水流時設置橡塑板盲溝引排，滲水面積較大時橡塑板盲溝可并排設置。

4.1.2 當有集中股水流時設置彈簧管盲溝引排，盲溝管頭應穿越初期支護直接與股水對接達到更好的排水效果。

4.1.3 隧道兩側邊墻背后初期支護底部設置單壁打孔波紋縱向排水管以引排襯砌背后地下水。

4.1.4 隧道兩側路緣帶下設置縱向暗溝，每隔20米設一沉砂池。另每隔10米設單壁無孔波紋邊墻泄水管一道（橫向），將墻背縱向排水管的水引入路緣帶下的排水暗管。

4.2 防水措施

4.2.1 隧道拱圈以上鋪掛EVA塑料防水卷材（300g/m2無紡布），施工采用熱風雙焊縫無釘鋪掛工藝。

4.2.2 二次襯砌模筑砼采用防水砼澆筑。

4.2.3 隧道洞身變形縫設置橡膠止水帶，每節模筑襯砌砼間的施工縫設置膨脹橡膠止水條，如施工中有施工縱縫也應設置止水條。

五，主要施工方法

5.1 橡塑板盲溝排水

在隧道開挖過程中，當圍巖縫隙中出現滲水流時，可采用橡塑排水板排水。施工時，首先確定圍巖中滲水的地段，處理完欠挖后，在巖壁滲水部分鋪設橡塑排水板遮擋。鋪設排水板時，其縱向凈距不小于2.0m，以免過多影響噴射砼與圍巖的黏著面積，減少其支護力。為了防止圍巖中的風化石屑落入排水管造成水管堵塞，在圍巖與橡塑排水板之間加設一層超強尼龍過濾網。橡塑排水板的固定通過兩端的膨脹螺釘與圍巖連接在一起。橡塑排水板從圍巖滲水處將滲水沿隧道環向排至拱腳墻背處的縱向有孔排水暗管中，再通過橫向排水支管排至路面排水系統中，最后排至洞外。

5.2 彈簧排水軟管排水

彈簧排水軟管設在已經噴射砼的表面有股水流的地段。設置彈簧排水管時，管端應該直接與股水流處相接，必要時在股水流處的噴射砼表面鑿一定深度的槽，以便安裝彈簧管。彈簧管外側有一層細格鐵絲網，通過該鐵絲網把彈簧管固定在噴射砼表面，鐵絲網兩端用膨脹螺釘加固。每處彈簧管數量根據流水量的多少確定，一般設置1～3根。彈簧排水軟管的排水和橡塑排水板同樣道理，將水排至拱腳墻背的縱向有孔排水管中，通過支管排至路面排水系統中，排出洞外。

5.3 波紋排水管排水

橡塑排水板和彈簧排水軟管排出的水都是經過波紋管排至洞外的。波紋排水管由隧道邊墻后的縱向單壁打孔波紋管、隧道底的橫向單壁無孔波紋支管和隧道路緣下的縱向雙壁波紋管三個部分組成。三種波紋管之間是通過雙向和三向接頭管連接而成的。隧道周壁的水通過橡塑排水板和彈簧排水軟管后排至邊墻后的縱向單壁打孔波紋管，然后通過隧道底部的橫向無孔波紋支管排至隧道路緣下的縱向雙壁波紋管，最后排出洞外。橫向排水支管每10m設置一道，隧道路緣帶下的雙壁波紋管處，每隔20m設置一個帶鑄鐵蓖的沉砂池，防止泥沙堵塞水管。

5.4 防水層防水

隧道所用防水層采用EVA塑料防水板（帶無紡布），采用熱風雙焊縫施工工藝。在鋪設防水板之前，對隧道的凈空，噴射的砼表面進行檢查，切除表面的外露錨桿，修整噴砼表面，表面要圓順，保證掛上防水板后不被刺破、損傷。施工前，用兩塊同性質的防水板進行試焊，選擇最佳溫度和最佳焊速度，防水板的懸掛點應選在離接縫30～40cm遠的地方。吊掛點用木螺栓固定，鋪設前根據防水板寬度在基面上沿環向畫出防水板的位置之后，沿環向兩側由上而下進行鋪設，邊鋪邊將防水板預留繩綁在木螺釘上。鋪設防水板時要調整好兩幅防水板之間的搭接寬度不小于10cm，鋪掛兩幅后就可以進行焊接，焊接從一側開始，焊接溫度和速度按照實驗參數，一般溫度在300℃～350℃，速度控制在每分鐘20cm～25cm，由于電壓和防水板厚度的影響，施工過程中根據焊接的效果適當調整焊接溫度和行走速度。每組防水板焊接完成后要仔細檢查每條焊接縫的焊接的質量，發現假焊和露焊處要進行補焊。

5.5 防滲模筑襯砌砼防水

在整個隧道防水結構中，襯砌混凝土自身的防水能力是決定結構防水的基礎，施工中從混凝土的原材料和外加劑種類上著手，解決好混凝土施工中的一系列問題，保證混凝土的密實性，提高其自身的防水性能。

5.6 止水帶、止水條防水

在混凝土施工時，水平及環向施工縫處設置止水條，并盡量減少水平施工縫。伸縮縫和沉降縫處設置止水帶。安裝止水條時，先在砼上按止水條的形狀預留凹槽，澆筑后再安裝止水條，并涂刷界面劑。

結束語

隧道施工和防排水技術，是一個錯綜復雜的系統工程。在科學技術日新月異發展的今天，隧道施工領域還有很多問題需要我們去進一步探索、實踐和提高。限于認識水平，不足之處難免，殷請同行指正！

[1] 關寶樹.隧道施工要點集[M]，北京:人民交通出版社. 2003.1，P453

[2] 浙江省山水建設有限公司.甬臺溫高速公路連接線三門嶺楓公路第二合同竣工文件[R].2002.8

[3] 王夢恕.地下工程淺埋暗挖技術通論[M].合肥:安徽教育出版社. 2004.12，P375

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.032