單洞雙線鐵路隧道隧底引排水施工技術

金明標

中鐵五局集團第一工程有限責任公司

摘要：近年來，高速鐵路和客運專線單洞雙線隧道洞內的防排水整治一直是施工單位十分頭疼的事情。在前期施工中對防排水規范施工重視不足，未對防排水設計進行深層次研究，導致隧道后期交驗后不同程度存在邊墻滲漏水、拱頂滴水、底板翻漿、仰拱上浮等病害。嚴重影響了動車行駛過程中的安全性，局部滲漏水嚴重地段行駛過程中不得不減速通過。本文根據單洞雙線鐵路隧道的施工現場經驗來探討隧底引排水的新型施工技術。

關鍵詞：單洞雙線；鐵路隧道；防排水施工；水壓力；施工縫

隨著鐵路交通網規模的擴大，鐵路建設條件和結構形式日益復雜，鐵路隧道工程數量也日益增長。在鐵路隧道施工過程中，突水、突泥、鐵路隧洞襯砌變形及滲漏等問題時有發生，嚴重威脅著隧道結構、設備正常使用及行車安全。因此，鐵路隧洞防排水施工技術受到越來越多的關注和重視，如何提高隧洞防水工程質量，使鐵路隧道達到不滲不漏，是目前鐵路施工企業研究解決的重要課題。本文就結合贛龍復線鐵路這一工程實例，探討隧底引排水的新型施工技術。

1 工程概況

贛龍復線鐵路起于江西省贛州市，止于福建省龍巖市，全長249公里，國家一級雙線電氣化鐵路，設計時速200公里/小時。主要的防排水設計為：隧道中線處設置矩形+蓋板形式的中心排水溝。隧道兩側分別設置側溝排水溝，拱墻內部初期支護表面設置縱向排水盲管和環向排水盲管，并覆蓋土工布和EVB防水板，所有盲管利用硬質PVC管從邊墻接出直接引至側溝。各施工縫處設置中埋式橡膠止水帶和背貼式止水帶。填充混凝土內設置橫向PVC排水管將側溝水流引入中心排水溝，順隧道縱坡引出至洞外。

2隧道防排水施工原則

隧道襯砌防排水主要按照“防、排、堵、截相結合、因地制宜、綜合治理”的原則進行。其中“防”主要利用防水板、止水帶和襯砌混凝土自身；“排”主要利用各種盲管和各種排水溝；“堵”主要利用超前注漿、徑向注漿等；“截”主要利用人為技術將水源點提前引出，防止進一步造成損害。

筆者認為，隧道施工中各階段的防排水施工原則不一樣，其中開挖支護過程中主要以“堵和截”為主，拱墻襯砌時主要以“防和排”為主，隧底施工時不能“堵”，只能以“排”為主。

隧道防水等級要滿足《地下工程防水技術規范》（GB50108）規定的一級防水標準，即襯砌結構不允許滲水，表面無濕漬。以襯砌結構自防水為主體，以防水層防水、施工縫、變形縫防水為重點，輔以注漿防水，滿足結構設計和使用要求。

3隧底防排水系統情況

3.1 設計要求

仰拱一次性開挖長度不得大于3m。仰拱施工前，應將隧底虛渣、雜物、泥漿、積水等清除干凈，并用高壓風將隧底吹洗干凈，超挖應采用同級混凝土回填。填充混凝土應在仰拱混凝土終凝后進行。仰拱采用防干擾作業棧橋等架空設施施工，仰拱拱座與墻基同時澆筑。施工縫之間采用中埋式橡膠止水帶，包括環向和縱向。

3.2 施工情況

相關規范只對仰拱開挖一次性長度不得大于3m有要求。實際施工中仰拱混凝土一次性澆筑一般為6m，填充混凝土一次性澆筑長度一般為6m或9m。仰拱混凝土中安裝環向中埋式橡膠止水帶，墻基縱向施工縫安設縱向止水帶和接茬鋼筋。

3.3 實際施工中存在的問題

（1）仰拱施工縫與填充混凝土施工縫在同一位置，與拱墻二次襯砌施工縫不在同一位置；（2）仰拱施工縫與填充混凝土施工縫不在同一位置，與拱墻二次襯砌施工縫不在同一位置；（3）隧底清理程度最多只能達到80%左右；（4）隧底無論如何清理，隧底與基巖接觸面之間水流始終具有流動性，無法完全隔絕。

4隧底常規防排水引起的水壓變化

4.1、隧底水源被仰拱混凝土、填充混凝土、止水帶完全隔絕，只能通過水位線上升進入邊墻盲溝排出，從而使得隧底水位線高于仰拱填充面（盲溝高度大于填充面高度）。

4.2、若仰拱施工縫與填充混凝土施工縫不在同一位置，且止水帶安裝效果良好，會引起隧底水壓增大，隧底水流速度增大，形成“暗流”。當隧底水壓力大于混凝土自身重量時，仰拱及填充混凝土將會上浮，造成病害。

4.3、若仰拱施工縫與填充混凝土施工縫在同一位置，止水帶安裝效果較差或破損，隧底水流因水壓力增大從施工縫流出。最終導致填充面施工縫滲水或翻漿冒泥，造成病害。

5降低隧底水壓力的施工方法

無論是在鐵路隧道施工還是運營過程中，隧道結構都時刻處于地下水的包圍之中，地下水水壓變化會導致隧道襯砌變形、滲漏水現象等問題的出現，影響鐵路隧道施工質量。一般來說，地下水位越高，所產生的危害越大。因此有效降低隧底水壓力是十分必要的，具體施工方法如下：

5.1、施工中嚴格按設計進行防排水施工，保證所有溝、管通暢無阻。

5.2、取消仰拱混凝土中環向中埋式止水帶，填充混凝土施工縫處每環增設一道軟式透水盲管，例如Φ110可維護排水濾管，利用5～10mm碎石回填一層，再澆筑高等級混凝土與填充面平齊，防止漿液滲漏堵塞盲管。

5.3、填充施工縫安設的排水濾管一端與中心排水溝連通，另外一端距水溝電纜槽10cm處采用90°角PVC接頭接出，高度略低于填充面，可以將填充面積水引排至中心排水溝。

5.4、進行中心水溝施工時，首先在底部利用YT-28鉆機進行鉆孔，鉆孔深度一般為1.5m左右，鉆孔傾斜角度為30°，順隧道縱坡。鉆孔直徑不小于5cm，間距1.5*2m，梅花形布置。

5.5、鉆孔完畢后，中心水溝底部澆筑C3無砂混凝土，無砂混凝土配合比為310：1490：74（水泥：碎石：水）。

6應用實例效果

該種施工方法在贛龍復線鐵路新考塘隧道實際應用，隧道全長2503m，填充面共計開槽250道，減少仰拱環向止水帶安裝3500m。施工完成后，對整個仰拱填充施工縫及填充面進行跟蹤檢查，未發現隧底施工縫滲水現象，完全杜絕了因隧底施工縫滲水造成的安全隱患，隧道已成功交驗。

7 結語

“十隧九漏”是行業內的常見的一種說法，可見鐵路隧道滲漏水現象的多發性，而這與隧道設計、施工、地質、材料等因素都有著密切的聯系。因此設計與施工人員要總結和吸收以往的工程經驗，不斷提高自身的設計與操作水平，從防排水設計與現場施工等方面進行優化，根據“因地制宜，防、排、堵、截相結合”的原則，制定切實可行的鐵路隧道防排水施工方案，建設出利國利民的優質工程。

參考文獻：

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