高速鐵路隧道施工防排水措施研究

王亮

摘要：高速鐵路隧道防排水是一個(gè)非常重要的工程施工環(huán)節(jié)。當(dāng)然，防排水也是施工控制的一個(gè)非常困難的環(huán)節(jié)。因而，一定要做好隧道工程施工時(shí)的防排水環(huán)節(jié)工作。并且應(yīng)當(dāng)在充分滿足維護(hù)周邊環(huán)境的過程中，在進(jìn)行防排水工作時(shí)，把防水和截水以及排水當(dāng)作最重要的工作程序，把堵當(dāng)作輔助性工具來進(jìn)行綜合性處理工作。因此，文章針對(duì)高速鐵路隧道防排水施工控制的相關(guān)策略進(jìn)行了分析和闡釋。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;隧道施工;防排水

隧道防排水施工質(zhì)量的好壞是隧道綜合評(píng)定的一項(xiàng)重要指標(biāo)，直接影響隧道使用壽命及鐵路運(yùn)營安全。在鐵路隧道的建設(shè)過程中，防排水是比較重要的環(huán)節(jié)，但是我國的隧道防排水工作仍然是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。這是因?yàn)樵谖覈壳暗乃淼婪琅潘^程中，雖然在竣工驗(yàn)收時(shí)可以達(dá)到不漏、不滲的要求，但長(zhǎng)時(shí)間的使用之后，滲水、漏水等危害仍然會(huì)出現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，如何加強(qiáng)隧道的防排水工作是我們需要探討的一個(gè)重大課題。

一、隧道出現(xiàn)滲漏水的原因

在高速鐵路隧道施工中，高地溫、高地應(yīng)力、地下水是影響隧道施工的主要因素。其中地下水是導(dǎo)致隧道滲水的主要因素。由于隧道是在地表下修建的，會(huì)被各種地下水包圍。在施工過程中，任何可能出現(xiàn)的排水系統(tǒng)缺陷都會(huì)導(dǎo)致隧道出現(xiàn)滲水和漏水。當(dāng)前我國雖然在高速鐵路隧道防排水施工方面取得了良好的施工經(jīng)驗(yàn)，也取得了顯著的成績(jī)，但是總體防水效果依然不夠理想，很多已經(jīng)竣工的隧道依然存在襯砌結(jié)構(gòu)滲漏的情況。調(diào)查顯示，我國大約有接近1/3左右隧道有襯砌結(jié)構(gòu)滲漏水的情況。常見的滲漏水病害主要表現(xiàn)為淌水、滲水、拱腳處滲水、滴水、側(cè)墻滲水、局部涌水、道床積水等。冬季時(shí)，隧道的頂部會(huì)產(chǎn)生冰掛，道床上會(huì)產(chǎn)生冰坡和冰堆。由于水具有流動(dòng)性，隧道襯砌結(jié)構(gòu)受到的水頭壓力往往比較大。一旦襯砌出現(xiàn)病害和缺陷都會(huì)出現(xiàn)滲漏水。同時(shí)，滲漏水會(huì)加劇其他病害的發(fā)展，對(duì)隧道的使用壽命和使用性能造成較大的影響。所以，保證隧道工程的防排水設(shè)計(jì)質(zhì)量具有重要意義，隧道工程的防排水質(zhì)量直接影響了隧道建成后結(jié)構(gòu)的耐久性和堅(jiān)固性。

二、高速鐵路隧道洞外的防排水控制策略

（一）進(jìn)行采集、調(diào)查和研究地質(zhì)水文信息資料

相關(guān)施工技術(shù)人員開展高鐵隧道施工的時(shí)候，需要詳細(xì)且具體地分析出設(shè)計(jì)圖紙當(dāng)中所講述到的對(duì)于地質(zhì)水文這方面的事情。進(jìn)而采集到非常多的有關(guān)當(dāng)?shù)販囟纫约疤鞖夂退牡确矫娴母鞣N信息資料，并且對(duì)于隧道軸線范疇以內(nèi)非常有可能直接影響到隧道進(jìn)行正常施工的地方。開展實(shí)際調(diào)研和勘探工作任務(wù)，進(jìn)一步詳細(xì)分析出當(dāng)?shù)氐乇硭难a(bǔ)給方法，以及水源補(bǔ)給的來源，這樣才能夠設(shè)計(jì)出非常可靠的處理措施。

（二）采集、調(diào)查和研究地質(zhì)水文信息的詳細(xì)策略

進(jìn)行采集以及調(diào)查和研究地質(zhì)水文信息過程中，相關(guān)施工技術(shù)人員在進(jìn)入隧道洞口以前，需要做好洞口的防排水任務(wù)。

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)的基本性要求在隧道的洞口上邊制作截水天溝，施行運(yùn)作的地方一定要距離邊仰坡挖線5m以外，并且要確保施行運(yùn)作的位置架構(gòu)穩(wěn)定。由于隧道洞口地區(qū)的圍巖大部分都是粗角礫土，這種粗角礫土非常容易碎掉，所以，天溝比較適合運(yùn)用人工方法進(jìn)行挖掘，并且一定要防止機(jī)械設(shè)施對(duì)隧洞洞頂?shù)耐翆舆M(jìn)行擾動(dòng)，進(jìn)而引起洞口地質(zhì)結(jié)構(gòu)損害。這也是為了預(yù)防出現(xiàn)水之后引起塌陷的情況。

（2）進(jìn)行實(shí)際彎矩的時(shí)候，如果有要求一定要進(jìn)行爆破，這時(shí)最好運(yùn)用膨脹型的炸藥。一定要確保天溝3%的坡度，對(duì)于地勢(shì)較為平滑的地方，能夠把挖掘的深度增加。這樣是為了保證截水天溝做好之后，進(jìn)行排水時(shí)能夠正常運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生積水以及泥沙沉淀。而對(duì)于溝壑非常大的且地形雜亂的地方，天溝沒有辦法正常進(jìn)行截水，這時(shí)一定要施行運(yùn)作支線天溝，確保隧道邊仰坡和隧道洞口不會(huì)被地表水沖洗掉。

（3）開始挖掘邊仰坡的過程中，一定要遵守一邊挖掘一邊支爐的原則，盡可能不要損壞原來的地形和地貌。禁止下雨天氣挖掘邊仰坡，并且每一次挖掘的深度不可以高于5m，接著進(jìn)行支爐。這樣做的目的是為了避免挖掘面積遭遇雨水侵入。處理隧道軸線范疇以內(nèi)的地表防排水，應(yīng)當(dāng)按照施工設(shè)計(jì)圖紙，先把隧道勘察的時(shí)候需要用的探孔和坑洼找到，進(jìn)而運(yùn)用黏土分層壓實(shí)，然后進(jìn)行回填工作。這樣能夠預(yù)防地表水滲漏到隧道中。

三、高速鐵路隧道洞內(nèi)的防排水控制策略

洞內(nèi)排水就是將襯砌背后的地下水排出。 隧道排水采取在襯砌背后環(huán)向和縱向設(shè)置軟式透水管盲溝，盲溝伸入泄水孔管，將水排到隧道兩側(cè)的水溝中，隧道內(nèi)設(shè)雙側(cè)溝加中心溝的方式排水。環(huán)向排水盲管沿縱向設(shè)置的間距應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并應(yīng)根據(jù)洞內(nèi)滲、漏水的實(shí)際情況，在地下水較大的地段應(yīng)加密設(shè)置排水盲管。 安裝時(shí)環(huán)向盲管應(yīng)盡量緊貼滲水巖壁， 減小地下水由圍巖到環(huán)向盲管的阻力;盲管布置應(yīng)圓順，不得起伏不平。環(huán)向盲管安裝時(shí)應(yīng)用鋼卡等固定，再噴射混凝土封閉， 首先應(yīng)用土工布將縱向排水管包裹，使泥砂不得進(jìn)入縱向盲管。

其次，應(yīng)用土工布半裹縱向盲管， 使從上部下流之水在縱向盲管位置盡量流入管內(nèi)， 而不讓地下水在盲管位置縱橫漫流。 縱向排水盲管在整個(gè)隧道排水系統(tǒng)中是一個(gè)中間環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，縱向排水盲管安裝坡度符合設(shè)計(jì)要求， 通向水溝的泄水管應(yīng)有足夠的泄水坡。 施工中應(yīng)注意檢查與上部環(huán)向盲管的連接， 應(yīng)與環(huán)向排水盲管、橫向排水盲管用變徑四通連為一體，形成完整的排水系統(tǒng)。四通管留設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確，接頭應(yīng)牢固，防止松動(dòng)脫落。中心排水管（溝）管徑符合設(shè)計(jì)要求，管身不得變形、不得有裂縫，管身上部透水孔暢通。

中心排水管（溝）基礎(chǔ)的總體坡度、段落坡度、單管坡度應(yīng)協(xié)調(diào)一致，并符合設(shè)計(jì)要求，不得高低起伏。 管路埋設(shè)好后，應(yīng)進(jìn)行通水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)漏水、積水，立即處理。

四、結(jié)論

隧道工程中的水災(zāi)是公認(rèn)技術(shù)難題，它對(duì)工程施工、工程總體質(zhì)量、工程使用壽命均有直接相當(dāng)大的影響，因此，如何防止水害、提高工程質(zhì)量，改善工藝一直是我們建筑業(yè)研究的一個(gè)重要方向。

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（作者單位：中鐵十九局第二工程有限公司）