鐵路隧道防排水施工初探

范軍

（中鐵隧道集團二處有限公司，河北 三河 065201）

1 隧道施工常見滲水處理

防、排相結合是隧道內治水的原則，關角隧道8號斜井、9號斜井和隧道出口施工中都遇到了不同程度的涌水現象，施工中從兩個方面來處理，第一步將涌出的水排出洞外，不至于影響正常施工環境，對于順坡洞排水主要是挖臨時排水溝自然排水，反坡采用挖積水、排水泵站機械排水管路排水，圍巖的涌、滲水處的治理非常關鍵，如：關角隧道9號斜井Ⅰ線正洞格爾木方向開挖約在DYK304+758處左拱腰出現的涌水，水量較大噴射混凝土無法凝固在受噴圍巖面上，經過現場勘察涌水原因時，發現涌水點是地下河流涌出，而且通過涌水的洗刷已經形成漩渦狀，如果不及時處理，有可能會導致掌子面坍塌，通過施工單位與監理單位研究決定立即采用先堵后排的方案，即將涌水口用土工布填塞，并加設這了一榀剛拱架支撐，防止掌子面左側被洗空，導致嚴重后果和損失，然后把PVC管將土工布過濾后的涌水集中排至積水坑，噴射加大速凝劑用量的噴射混凝土，考慮水量比較大，面積范圍較小，通過調查水的主要來源是多條地下河流匯聚而成的，那么不能讓其成為涌水通道，采用周邊注漿的方案將其封住，并在其內澆筑防水混凝土。通過初期支護表面外觀和打孔檢測及雷達檢測來看效果良好。

2 詳細排水施工工藝比較

2.1 大管棚、小管棚超前支護施工

隧道出口進洞采用Φ89壁厚：5mm長：30m間距：40cm的大管棚進行注壓漿對洞口淺埋的超前加強支護，角度為1～3度；洞內采用Φ50壁厚：4mm長5m間距40cm的小導管進行壓注漿超前支護。角度為6°。大管棚施作的主要內容：施作導向墻預埋導向管，設置鉆機平臺，測定孔位，鉆孔，鉆機退出，注壓漿，封孔。管棚采用無縫鋼管加工成花管，以便注漿加固巖體，前端加工成錐形，以便送入或打入，并防止漿液前沖，梅花布設溢漿孔孔徑8mm，間距為15cm，其中大管棚尾部5m，小導管尾部1m范圍不鉆孔，防止漏漿，末端最好焊接直徑為6mm的環形箍筋，防止打入是管身開裂，影響注漿管每小段的連接。每節間絲扣連接，鉆孔采用電煤鉆鉆孔，在鉆進過程中采用光耙測斜儀量測鉆孔的偏斜度，小導管人工直接送入[1]。

超前管棚安設后，用速凝砂漿封口，并用噴射混凝土封閉工作面，采用KBY-50/70型注漿泵注漿，注漿參數為：

水泥漿水灰比：1;1

注漿壓力：0.5～1.0mpa

注漿前進行注漿試驗，并根據試驗的情況調整注漿參數。

注漿順序兩側對稱向中間，自下而上逐孔注漿，強度達到設計后方能開挖。

2.2 施工系統錨桿工程

系統錨桿采用的中空注漿錨桿，錨桿長4m（徑向）或5m（內側水平），環向間距為1m，采用風鉆鉆孔，鉆孔直徑為Φ40mm。成孔后用高壓風清孔，人工送入，用速凝砂漿封口，注漿壓力保證在0.5～1.0mpa，擴散半徑最大，對圍巖加固的效果最佳，對裂隙較發育的不良地質V級圍巖有很好的改善效果，抗拔力符合設計要求，錨桿的末端與拱架焊接。

2.3 剛拱架支撐施工

在加工場地放出大樣，采用彎曲機分節加工制作，主要在安設控制（中線、高程、垂直度）質量，施工中主要采用支距、懸距法來控制。

2.4 鋼筋網施工

主要注意控制加工尺寸和把每塊網片連成整體。

2.5 臨時支護的施工（臨時側壁支護、臨時仰拱）

臨時側壁支護采用I16型鋼拱架縱向間距與主動一致，網片尺寸15*15，采用Φ22mm砂漿錨桿，Φ50小導管超前支護的一個臨時支護體系。臨時仰拱由于地質情況差經過數據分析邊墻收斂值超限，根據實際情況分析、研究和試驗為了確保安全在上斷面導坑開挖支護時在主臨支每榀拱架間安設I22mm的水平支撐支護，很好的解決了開挖安全及后續接腿、上部接拱在應力重新分配過程出現的變形量過大應力釋放失控而造成掉拱、掉塊、開裂和坍塌情況。

2.6 二次襯砌混凝土施工

二次襯砌是隧道工程永久性承力結構的一部分，對提高隧道使用壽命和外觀質量具有重要的作用，襯砌分為兩個部分一個是拱部的二次襯砌，一個是下部隧底的仰拱襯砌。 混凝土二次襯砌施工時間根據現場監控量測結果來確定，在初期支護基本穩定，整體收斂值在規范內，圍巖及初期支護變形率趨于減緩或穩定時再進行隧道二次襯砌，并將襯砌工作面與開挖工作面拉開50～100m的距離，以減少兩工作間的互相干擾，也是避免爆破震動效應對二次襯砌的影響，二次襯砌混凝土灌注采用洞外集中拌和、混凝土輸送罐車運輸、軌道自動行走液壓起臂整體模板襯砌臺車、混凝土輸送泵車灌注的方法進行。

首先通過軌道將模板臺車行走至襯砌部位，測量定位，調好標高，按隧道襯砌內輪廓線尺寸調整好模板臺車。安設固定好預埋孔、洞、室位置，堵頭模板，排氣孔等。

開始澆注，泵送混凝土灌注應對稱、分層、連續施工，每層厚度控制在50cm以下，保證不浮模和偏位及跑模。插入式振搗棒配合附著式振搗器振搗密實。不得出現水平和傾斜接縫，如果應故中斷澆注，則在繼續澆注混凝土前，必須鑿除已硬化的前層混凝土表層的虛面、浮漿，并將表面鑿毛，高壓水槍沖洗干凈，拱頂混凝土通常不密實、灌注不滿、不易振搗、易收縮等現象，根據經驗教訓，這就需要對拱頂灌注工藝作特殊要求，采用加強封堵板泵送壓注擠壓施工，另外還要預留注漿孔在后期對月牙型收縮縫進行注漿處理[3]，保證混凝土的整體性和密實性，澆注完成后達到規定強度方能拆模，養護時間不得少于14天。

3 排水半管的施作質量控制

Ω100排水半管是無壓排水理論的重要組成，首先在以通過中間驗收的初支表面徑向打入1m～1.5m的泄水孔，主要目的在于把圍巖內部的毛細水系引出，不至于讓圍巖、初支組成的支護體系長期受到地下水壓力的影響，再則為了有效的將水排出，然后將半管安設在泄水孔上使圍巖內部的水能順暢的流出至邊墻縱向排水管流出洞外，以至于漫流導致受潮滲水，使防水層處于良好的環境。

4 邊墻縱向及橫向排水管

Φ110PVC邊墻縱向排水管主要是將Ω100排水半管引出的圍巖內部的水排出洞外，如果水量過大Φ110邊墻縱向排水管不能滿足流量的要求在邊墻檢查井內積至一定的高度橫向排水管的位置時就通過橫向Φ100PVC波紋管排至排水邊溝或中央排水主管道內排出洞外。

5 中央排水管

中央排水管是洞內排水系統的主管道，由于在主行車道范圍內采用內直徑為400mm、510mm的預制鋼筋砼承插式接頭管，設置混凝土基座保證穩定和防止隧底的施工縫反水作用，管身上部設置級配碎石反濾層，為了防止橫向管和路面排水基層的水系雜物堵塞管身的泄水孔和免受路面車載作用集中，破壞管身的作用。

6 結束語

以上是作者對隧道防排水放置措施中一些方法和工藝的介紹，隨著我們隧道道路的飛速發展，科技的迅猛進步，新建筑材料的不斷更新，對以往的問題已不在是困難了，棚超前支護施工、排水半管的施作的應用會有效解決大部分地區的排水問題，隨著我們建筑業的不斷發展今后會有更新，更有效的技術。

[1]楊龍堂.道南隧道防排水施工技術[M].科技情報開發與經濟,2004，05(28):37.

[2]馮麗盛麗娟.尼爾基水利樞紐工程隧道的防排水技術分析[M].森林工程，2005，21（2）：40.

[3]鐵路隧道規范(JT J042-94)[S].北京:人民交通出版社,1994.