隧道渗漏水问题, 尤其是衬砌施工缝处、变形缝处及管节之间的连接处等薄弱环节的渗、漏水问题是隧道常见的而且很难处理的问题。如何搞好隧道防排水设计及裂缝防水技术, 是保证行车安全和隧道使用寿命的重要条件。
1 进洞前防排水系统的完善
进洞前要做好洞口排水系统的必要性: (1) 从文明施工和水土保持的角度出发保持洞口施工环境及防止水土流失。 (2) 从安全的角度出发, 防止雨水冲刷及渗水破坏边仰坡土体的稳定性造成的土体坍塌确保施工安全。 (3) 从确保工程质量角度出发, 按照隧道施工技术规范做好洞口排水系统, 可以减少土体的不稳定因素, 防止后期土体不稳定对明洞衬砌的破坏。主要从以下几个方面做好洞口防排水。
1.1 洞顶截水沟
根据地形, 提前在开挖线5m以外砌筑洞顶截水沟, 并将水引排至自然排水沟或与路基排水系统连接, 防止水流入施工范围。
1.2 边仰坡土体封闭
按照设计要求采用喷射混凝土对坡面及时封闭, 渗水量大时埋入排水管进行引排。
1.3 提前做好洞内水外排系统
开挖至洞口时应着手做好洞内水外排方案, 如果洞口向外为下坡, 可采用道路两侧设置排水沟 (或埋设水管) 排水;如果洞口向外为上坡, 可以在洞口一侧设置集水井采用水泵抽水外排。注意集水井设置安全防护 (最好采用井盖封闭) , 确保安全。
2 开挖过程中对涌水地段的防排水处理
2.1 涌水地段的防排水处理原则
在隧道施工过程中, 应对开挖面出现的涌水进行调查分析, 找准原因, 采取“以排为主, 防、排、截、堵相结合”的综合治理原则, 因地制宜地制定治理方案, 达到排水通畅、防水可靠、经济合理和不留后患的目的。
2.2 涌水地段的原因分析
造成隧道涌水现象一般是由于地下水发育, 洞壁局部有水流涌出;碰到断层地带, 岩石破碎, 裂隙发育, 出现涌水现象;洞顶覆盖层较薄, 岩石裂隙发育, 开挖地表水下渗等原因。施工中应对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律、补给来源及水质成分等做好观测和记录, 并不断改善防排水措施。
2.3 涌水地段的处理方法
对于洞内涌水或地下水位较高的地段, 根据用水量的大小, 可采用超前钻孔排水、辅助坑道排水、超前小导管预注浆堵水、超前围岩预注浆堵水、井点降水及深井降水等辅助施工方法。当涌水较集中时, 喷锚前可用打孔或开缝的摩擦锚杆进行排水;当涌水面积较大时, 喷锚前可在围岩表面设置树枝状软式透水管, 对涌水进行引排, 然后再喷射混凝土;当涌水严重时, 可在围岩表面设置汇水孔, 边排水边喷射。
涌水怎么排出洞外是经常被人忽视问题, 也是经常遇到的难题。涌水在洞内淤积, 会造成周围土体的不稳定, 也会影响洞内环境, 造成诸多安全隐患。如果进洞为上坡, 可采用在距离边墙1m~2m范围设置砂浆抹面排水沟降水排出洞外;如果进洞为下坡, 则采用集水坑积水, 潜水泵将水排至下一个集水坑, 直至降水排至洞外。
3 洞内设计防排水系统施工技术
洞内设计防排水系统一般包括:环向排水盲管、纵向排水盲管、横向排水盲管、中央排水管、防水板、排水边沟。施工缝处设置止水带、涂防水剂等, 采用以引水为主、防排结合的多重排水系统。排水系统中每一个环节没有做好, 都可能造成排水不畅, 甚至导致隧道渗漏水。衬砌完成后处理渗漏水是难上加难甚至是亡羊补牢, 因此, 确保排水系统的封闭完善和畅通是隧道防排水施工的关键所在。
3.1 防水层安装与控制
(1) 防水层进场时检查。除按必要的工作程序进行取样检查外, 还应检查防水板表面是否存在变色、皱纹 (厚薄不均) 、斑点、撕裂、刀痕、小孔等缺陷, 存在质量缺陷时, 应及时处理。
(2) 防水层铺设前对初期支护的检查和处理。防水层铺挂前, 应先对初期支护喷射混凝土进行量测, 对欠挖部位加以凿除, 对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应头齐根切除, 并用水泥砂浆抹平, 使混凝土表面平顺。
(3) 防水层铺设好后检查和处理。防水层铺挂结束, 监理工程师应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。其检查方法有: (1) 用手托起防水板, 看防水板铺设是否松紧适度并有富余量。 (2) 看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象。 (3) 看焊接或粘结宽度 (焊接时, 搭接宽度为10cm, 两侧焊缝宽度应不小于2.5cm;粘结时, 搭接宽度为10cm, 粘结宽度不小于5cm) 是否符合要求, 且有无漏焊、假焊、烤焦等现象。 (4) 拱部及拱墙壁露的锚固点 (钉子) 是否有塑料片覆盖。 (5) 每铺设20延长米~30延长米, 剪开焊缝2处~3处, 每处0.5m。看是否有假焊、漏焊现象。 (6) 进行压水 (气) 试验, 看其有无漏水 (气) 现象等, 检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题, 除应详细记录外, 并立即通知施工单位进行修补, 不合格者应坚决要求返工。
3.2 止水带安装与控制
防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的, 对于施工缝的防排水处理, 在复合式衬砌中, 一般采用橡胶止水带。
止水带安装质量的检查与处理。检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目, 做好详细检查记录, 如存在问题时, 应立即通知施工单位进行修补, 不合格者应坚决要求返工。
4 做好隧道防排水还应注意
(1) 防止仰拱不均匀沉降等造成的衬砌变形裂缝, 从仰拱或铺底前基地处理着手, 虚碴清理干净, 二次衬砌模内杂物清理、混凝土振捣密实。
(2) 施工过程中细节的检查, 比如各排水管道的连接、混凝土浇筑过程中管道的位移或堵塞、衬砌钢筋焊接时对防水板或排水盲管的烧伤、戳破、管道高程的控制、变形缝处防水层搭接质量及明洞防水层质量等。
5 结语
每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响, 施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。因此, 应加强对每道工序的施工质量控制, 严格按规范施工确保施工达到设计效果, 使隧道防排水工程质量有保证。
摘要：从进洞前完善洞口排水系统、开挖过程中涌水地段的防排水处理、洞内防排水系统施工技术等四个方面分析隧道防排水施工技术及控制要点。
关键词：隧道防排水,涌水处理,防水板铺设
参考文献
[1] TZ331-2009铁路隧道防排水施工技术指南[S].
[2] TB10417-2003铁路隧道工程施工质量验收标准[S].