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【浅谈铁路隧道防排水施工技术】公路隧道施工技术规范

时间:2019-02-06 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

   【摘要】本文结合新建张家口到唐山线隧道施工实例,介绍了隧道防排水施工中的的施工措施,通过多种防水措施的运用,达到隧道防排水质量要求。    【关键词】防水板防水;变形缝;排水
  
   1 工程概况
   观景台隧道位于河北省兴隆县-遵化县112国道八仙沟-车道峪-小子庄段,北起南湾子村南侧500m,向南经三道梁子、八仙沟村东,至车道峪村,隧道最大埋深为422m。隧道进口里程为DK343+365,出口里程为DK349+885,隧道全长6520m。铁路等级为国铁重载I级双线铁路,设计行车速度为120km/h,隧道纵坡为10.6‰。
   2 洞内的防排水施工技术
   隧道结构防排水施工按照“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行,通过系统治理,达到隧道不渗不漏的防水目标。隧道防水应重视初期支护防水,以衬砌结构自防水为主体,以防水层防水、施工缝、变形缝防水为重点,以满足结构设计和使用要求。
   当地下水对混凝土结构具有侵蚀性时,应采取相应的措施,保证混凝土结构的安全和耐久性。对于隧道穿过岩溶、断裂破碎带,预计地下水较大,当采用以排为主;可能影响生态环境时,根据实际情况采用“以堵为主,限量排放”的原则,达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。在岩溶发育地段,则采用“以疏为主、以堵为辅”的原则,应强调尽量维系岩溶暗河的既有通路,严禁随意封堵溶洞、暗河。
   2.1 防水:
   防水主要是防止地下水渗出衬砌及仰拱填充面,主要包括喷射混凝土防渗、塑料防水板、施工缝防水、防水混凝土自身防水等。
   2.1.1 喷射混凝土
   喷射混凝土的主要功能是快速封闭岩层,约束围岩变形,并与围岩共同作用,防止围岩失稳。同时也具有一定的防水功能和抗渗能力,使其在内水压力作用下不致产生危及围岩稳定的大量渗水。在高水流、水压情况下,喷射混凝土封闭水是无效的,应事先对岩石排水或注浆,以降低水流和水压。
   2.1.2 塑料防水层
   塑料防水板是隧道防水的核心,是隧道防水的重要措施。防水层不仅起到防水作用,而且还对初期支护和二次衬砌起到隔离作用。因此防水层的施作,应在初期支护变形基本稳定和二次衬砌灌注之前进行。
   防水层通常是由缓冲垫层与防水板两部分组成。塑料防水板宜选用高分子材料,在规格规定的长度内不允许有接头。防水板厚度应不小于1.5mm,选择耐刺穿性好、柔性好、耐久性好的材料;缓冲垫层材料通常采用无纺土工布,其搭接宽度不应小于5cm,材料应按设计要求选用,其单位面积质量不宜小于300g/?,具有良好的导水性,一般采用射钉固定。固定点间距:一般拱部0.5~0.8m,边墙0.8~1.0m,底部1~1.5m,呈梅花形排列,并左右上下成行固定。在凸凹较大的基面上,在断面变化处增加固定点,保证其与混凝土表面密贴。
   防水板铺设宜采用从拱部向边墙环状铺设,松紧应适度并留有余量,检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。用带热塑性圆垫圈的射钉将土工布平整顺直地固定在基层上,热塑性垫圈应采用与防水板相熔的材质。
   防水板之间的搭接缝应采用双焊缝,以调温、调速热楔式自动爬行式热合机热熔焊接,细部处理或修补可采用手持焊枪焊接。对铺设好的额防水板需进行充气检查,方法是在焊缝中央加气至0.25Mpa 时,停止充气,若在10min 内气压降在10%以内,则说明焊缝合格,否则说明有焊缝不严,需进行补焊。
   2.1.3 施工缝、变形缝防水
   施工缝是由于隧道衬砌混凝土施工时产生的,是防水薄弱环节之一,是隧道经常发生渗漏的地方。沉降缝是由于地质条件显著变化和衬砌受力不均地段设置,为防止温度变化或混凝土收缩影响而引起衬砌开裂,应设置伸缩缝,这两种缝统称为变形缝。
   二次衬砌结构混凝土施工应连续一次浇筑完成,宜少留纵向施工缝,拱圈、仰拱、底板不得留纵向施工缝。观景台隧道二次衬砌施工缝为每12米一道,环向施工缝防水采用中埋式橡胶止水带加遇水膨胀橡胶止水条,纵向施工缝防水措施为中埋式橡胶止水加混凝土界面剂。
   变形缝在地层承载力显著变化、隧道衬砌明暗分界处、断面明显变化处设置,变形缝的宽度为2cm,采用中埋式橡胶止水带加遇水膨胀橡胶止水条再加聚硫橡胶嵌缝材料两道防水措施,并填塞沥青木丝板。变形缝缝内两侧应平整、清洁、无渗水。止水带埋设位置应准确,安装牢固,不得有扭曲变形等现象,止水带部位的混凝土应进行充分的振捣,确保混凝土成分密实,严禁振捣棒触及止水带。
   2.1.4 防水混凝土自身防水
   衬砌应采用防水混凝土,其抗渗等级不得小于P8,具有较强的防水能力,断层破碎带及影响带富水地段其抗渗等级不小于P10。当地下水对混凝土有侵蚀性时,应采取有效措施,其耐侵蚀性系数不小于0.8,裂缝控制宽度不大于0.2mm,并不得贯通。在施工过程中一定要对混凝土振捣密实,并在混凝土中添加抗裂防水混凝土膨胀剂,以提高混凝土防裂渗的能力。
   2.2 洞内排水:
   洞内的排水主要就是将衬砌背后的地下水排出。隧道排水采取在衬砌背后环向和纵向设置软式透水管盲沟,盲沟伸入泄水孔管,将水排到隧道两侧的水沟中。
   环向排水盲管沿纵向设置的间距应满足设计要求,并应根据洞内渗、漏水的实际情况,在地下水较大的地段应加密设置排水盲管。安装时环向盲管应尽量紧贴渗水岩壁,减小地下水由围岩到环向盲管的阻力;盲管布置应圆顺,不得起伏不平。环向盲管安装时应用钢卡等固定,再喷射混凝土封闭,首先应用土工布将纵向排水管包裹,使泥砂不得进入纵向盲管。其次,应用土工布半裹纵向盲管,使从上部下流之水在纵向盲管位置尽量流入管内,而不让地下水在盲管位置纵横漫流。纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节,起着承上启下的作用,纵向排水盲管安装坡度符合设计要求,通向水沟的泄水管应有足够的泄水坡。
   3 总结
   隧道的防排水方案及措施是根据隧道施工部位水质条件和渗漏情况决定的,在渗水量较大处适当的增加安装环向及纵向盲管,特别严重的部位可使用钻孔排水,将水集中汇入排水沟。隧道防水施工的实践表明,隧道的防排水是一项综合性工程,是以排水为主、防排结合、综合治理,采用防、 堵、截、 排相结合,以形成完整的防排水体系。也是多年实践经验总结出来较为有效的一种防排水措施。隧道内一定要对不同的地址情况,渗水情况采取不同的防排水措施,以保证隧道能够正常的运营。
   参考文献
   [1]张晓玮.高速铁路隧道防排水施工工艺. 中国新技术新产品. 2009年第3期.
   [2]《铁路隧道防排水施工技术指南》TZ331--2009.中国铁道出版社.2010 年.
   [3]《铁路给水排水工程施工质量验收标准》TB10422--2003.中国铁道出版社.2010 年.

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