鐵路隧道防排水施工技術探討

張瑩　仝校濤

摘要：隨著我國鐵路事業的快速發展，鐵路線路不斷延伸，在鐵路規劃的過程中，為了縮短距離以及適應地理環境的需求，往往需要建設隧道。在隧道施工的過程中，相對于地面施工而言，具有很高的難度，需要根據當地的地理環境、地質結構、水文條件等制定合理的施工方案。文章對鐵路隧道防排水施工技術進行了探討。

關鍵詞：鐵路隧道；防水施工；排水施工；鐵路事業；隧道施工；鐵路規劃 文獻標識碼：A

中圖分類號：U238 文章編號：1009-2374（2016）23-0104-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.050

為了促進我國經濟建設的全面發展，鐵路線路的覆蓋面積逐漸增加，而在有些地形地勢比較復雜的區域，需要合理規劃鐵路線路。比如在鐵路線路中段出現大山，如果繞道而行不僅增加行駛里程，同時還會浪費大量的人力、物力和財力，所以需要進行山體隧道施工，縮短行駛距離。而對于線路中的河流、海峽或者大城市等，也需要進行地下隧道施工，以確保鐵路線路的順暢性。在隧道施工過程中，滲水、漏水是面臨的重要問題，對隧道工程結構的穩定性會產生較大的影響，所以需要做好鐵路隧道防排水施工，為隧道施工的安全穩定進行創造有利的條件。在防排水施工中，應該對隧道施工現場進行詳細的勘察，對地質構造、水文狀況、土壤性能等各方面進行綜合分析，進而制定出合理的施工方案，最大限度地確保鐵路隧道施工質量和安全。

1 地下水對鐵路隧道的影響

在鐵路隧道施工中，難免會遇到地下水的影響，由于大氣降水是無法控制的，所以不在闡述內容中。而由于地下水的分布以及流動狀況很難確切地掌握詳細情況，所以為防排水工作帶來較高的難度。地下水按照埋藏條件可分為巖石和土壤中的水、地面下具有自由水面的潛水以及處于兩個隔水層之間的承壓水，每種地下水對隧道施工所產生的影響都各不相同，主要有三個方面表現得比較明顯。地下水會對隧道圍巖產生侵蝕和軟化，通過物理和化學反應，改變圍巖的性質，進而對隧道的整體結構產生影響，威脅到隧道的安全性。襯砌結構是防止圍巖變形或坍塌的重要結構，而地下水的流動會對襯砌結構產生一定的壓力，當壓力超過襯砌結構的承受極限時，就會導致圍巖的變形以及坍塌，直接導致鐵路隧道安全事故的發生。在鐵路隧道投入運營的過程中，如果防排水工作不到位，隧道內部環境將會變得非常潮濕，不利于列車的安全穩定運行，并且長時間的滲漏會影響到隧道結構的安全性，所以應該做好鐵路隧道的防排水施工，確保鐵路隧道能夠長期安全穩定的運營。

2 鐵路隧道滲透水的原因

2.1 隧道防水層的失效

防水層是鐵路隧道防水施工的主要形式，在滲透面形成隔水屏障，能夠有效地防止地下水滲透到隧道工程結構中。但是在實際施工的過程中，由于施工方式不當，沒有嚴格按照規范要求的程序操作，在防水層鋪設施工中沒有注意錨桿、鋼管的影響，由此造成防水膜變形或者斷裂，從而導致地下水滲透到隧道結構中。如果防水材料的質量等級不達標，也會影響到防水效果，從而導致防水層失效。

2.2 隧道接縫防水失效

在隧道支護工程施工中，一般都是先進行拱頂施工，然后再進行邊墻施工，而為了便于施工，一般都會在拱頂與邊墻交接位置設置施工縫，但是在變形縫施工中，由于施工質量達不到規定的防水等級，所以在變形縫過多的情況下，就會發生滲漏水現象，這種現象在我國多數隧道施工中都會出現。

2.3 襯砌混凝土自防水失效

鋼筋混凝土是隧道防排水施工中的重要材料，其不僅能夠承受一定的荷載，同時還具有較強的防水性能，可以通過添加外加劑來提高防水性，襯砌混凝土結構是隧道防水的最后一道屏障。襯砌混凝土結構自防水的性能主要是由施工工藝以及養護共同決定的，而在實際施工中，由于施工人員過于依賴防水性，不僅施工工藝不規范，并且缺乏日常的維修養護，導致隧道在運營的過程中，由于受到地下水的侵蝕或者壓力作用，會破壞襯砌混凝土結構的完整性，進而造成大面積滲漏，最后一道防水屏障失效，直接影響到隧道的安全性。

3 鐵路隧道施工防排水設計的標準

為了確保鐵路隧道防排質量，設計是首要前提，是保證防排水施工質量的重要保障。鐵路隧道的防排水設計主要采用防、排、截、堵相結合的原則，而要提高防排水設計水平，需要對隧道現場以及周圍的地質結構、水文條件以及氣候條件進行詳細的勘察，從而為隧道開挖以及襯砌設計提供有利的參考依據，切實保證鐵路隧道的防排水效果。隧道防排水主要包括排水型以及全周防水型，在部分隧道中也包含兩種形式相結合的防排水設計，所以要對過渡段進行合理規劃。在排水型隧道施工中，要注意周邊是否具有排水條件。

4 隧道防水系統施工

第一，對初期支護表面的防水性進行檢查，采用錘擊聲檢查或者輔助其他物探法對滲漏水或者外露的突出物進行檢查，如果發現滲漏水情況，要根據實際情況采取處理措施。如果初期支護基面有外露的尖銳突出物，應該及時將其切除，并且做好后續的處理工作，確保初期支護表面的平整性。

第二，為保證防水施工的順利進行，應該做好充分的準備工作，檢查各施工設備的運行參數是否正常，清理基面，然后進行緩沖層土工布墊層施工。掌握好土工布的基準線，以先拱頂后兩側的順序施工。

第三，在防水板鋪設環節中，要掌握好施工時段，并且做好安全防護工作。在防水板施工中需要用到作業臺車，可以有效地提高防水板的鋪設效率。在進行防水板鋪設施工中，一定要掌握好基準點，施工順序為先拱頂后兩側，嚴格按照規范要求執行，在防水板鋪設的同時進行熱融襯墊焊接，確保二者之間的協調運行。在防水板固定時，要掌握正確的操作要領，達到規范要求的剝離強度。對于防水板材的焊接，一般采用雙縫熱熔自動爬焊機焊接，其中要注意控制焊縫寬度以及搭接的長度，保證焊接質量。在焊接完成后，需要對焊接效果進行檢查，使用注射針和壓力表進行充氣試驗，確保焊接質量達標。

第四，施工縫處理。施工縫是鐵路隧道滲漏水的主要部位，所以要加強對施工縫的施工處理。在進行施工縫施工時，嚴格按照規范要求的標準操作，注意混凝土振搗的均勻性，提高混凝土的密實性，在進行下道混凝土澆筑時，要將基面的碴石以及浮漿等清除干凈，防止混凝土中存在氣孔。為了提高新舊混凝土的黏結力，在清除表面后，可在表面鋪刷一層水泥漿，對于矮邊墻頂面可以進行人工鑿毛，用水沖凈后使用摻有界面劑的水泥素漿進行拉毛處理，并且在縱向縫中設置適宜的鋼筋接茬。在節點處采用遇水膨脹橡膠或者止水帶等進行防水處理，做好固定施工，提高施工縫的防水性。

第五，止水帶安裝。為了提高施工縫的防水性，一般會在施工縫處安裝止水帶，在止水帶安裝時應該選擇適宜的埋設位置，能夠起到最佳的防水效果。在固定止水帶的過程中，一定要控制好施工技術，防止破壞止水帶。應該采取相應的措施防止止水帶發生偏移，并且保證止水帶平展和牢固。如果止水帶有翻折、扭曲不展或者松動的現象，一定要及時調整或者進行加固處理，以免影響到防水效果。對止水帶的安裝位置進行檢查，盡量將誤差控制在規范要求的范圍內。

5 隧道排水系統施工

5.1 環向排水盲管安設

先在噴射砼面上定位劃線，線位布設原則上按設計進行，但依據情況的不同可做必要的調整。沿線兩側鉆定位孔，定位孔間距30～50cm，將膨脹螺栓打入定位孔，用鐵絲將環向盲管定位于膨脹螺栓上。集中出水點處沿水源方向鉆孔，然后將單根引水盲管插入其中，并用速凝砂漿將周圍封堵，以便地下水從管中集中流出。

5.2 縱向排水盲管安設

5.2.1 縱向排水盲管布設于隧道兩側邊墻腳側溝底上方，位置在防水板外側，設計為100mm的雙壁打孔波紋管，并用土工布包裹。盲管安設的坡度同隧道縱坡或不小于3‰?？v向分段長度據襯砌臺車長度確定，一般為8～12m，兩端采用135°角弧形彎管連接至PVC排水管，圓順過渡至襯砌表面，水溝電纜槽施工時接入側溝。

5.2.2 縱向排水盲管的固定方法有鋼筋卡固定法、鐵絲懸吊固定法、砼托墻法等，從現場施作情況看，采用砼托墻法效果較好。具體做法是在縱向盲管下部施做寬10cm與二襯同標號的砼托墻?？v向盲管用土工布包裹一圈，先將防水板底邊采用壓條鉚釘在初支噴射砼上，再安裝縱向盲管，縱向盲管采用鐵絲和膨脹螺栓或者采用鋼筋卡固定在初支表面上，防止澆筑砼時左右擺動。澆筑C15無砂砼后，把防水板反卷上來后與上部的防水板搭接牢固（增加了一條水平搭接縫）。要求采用雙焊縫搭接，搭接長度不小于15cm。

5.3 邊墻泄水管安設

開始進行邊墻泄水管安設前，應先確保模板臺車就位，要求在模板臺車上對應于泄水管的位置開有與泄水管直徑相同的孔，泄水管一端連接在環向盲溝和縱向排水管上固定牢固，另一端安裝在模板臺車的預留孔上；當隧道內有單個漏水點埋設硬塑料管引排至邊墻泄水孔處；若在開挖過程中發現底部有集中水，應埋設盲溝引排至隧道中心排水溝；在施工期間與運營期間，定期對洞內盲溝進行仔細的清洗，嚴格確保管道的暢通。

5.4 洞口排水

洞門頂部設截水天溝，以形成完善的防排水系統。天溝設于邊、仰坡頂以外5～10m，其坡度的設置可依據實際情況具體分析，但最好不要<3‰，否則很容易形成淤積；對洞口盲溝系統應定期檢查其通暢性，當有阻塞時應及時疏通。

6 結語

由于我國的地理環境比較復雜，所以在鐵路沿線遇到大山、河流是比較常見的現象，為了縮短運行距離，提高運行效率，往往會采用隧道施工的方式。由于隧道是埋置于地層內的建筑物，所以在施工中會受到地下水的影響，為了確保隧道工程結構的穩定性和安全性，需要做好防排水施工。根據隧道工程的實際狀況，詳細了解地質結構、水文狀況等綜合信息，然后制定出適宜的防排水施工技術方案，加強對施工過程中的質量監督管理，切實保障防排水施工質量，為鐵路隧道的安全穩定運營奠定堅實的基礎。

參考文獻

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[J].科技傳播，2011，（8）.

（責任編輯：王 波）