哈大铁路客运专线隧道防排水设计.pdf

哈 大 铁 路 客 运 专 线 隧 道 防 排 水 设 计 叶少敏马志富 铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津300251 摘要：我国山岭隧道大多按照半包式建造，近年来这种排水型的半包式隧道在生态环境方面的弊端不断显现；随 着我国对环境问题重视的提高，从保护环境的长远考虑，这几年逐步在部分地下水环境敏感或地面有重要建筑物 不能因隧道长期排水引起沉降的地段进行了全包防水的应用。通过介绍半包和全包2种防水类型在哈大铁路客 运专线的运用，并对这2种防水方式进行比较分析，为山岭隧道进行“全封闭不排水”设计提供有益的借鉴。 关键词： 哈大客运专线； 铁路隧道； 防排水 U238; TU761. 119 A 1004 - 2954( 2012) 05 - 0123 - 02 W at er pr oof and Dr ainage Technology of Tunnels on H arbin-Dal ian Passenger Dedicat ed Line Ye Shaom i nM a Zhi f u 2012 - 02 - 02 作 者简介：叶少敏（1980-），男，工程师，2004年毕业于西南交通大学 土木工程专业，工学学士。 - 隧道／地下工程 叶少敏，马志富一哈大铁路客运专线隧道防排水设计 ( 1) 防排水设计原则 遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜、综合治理”的 原则，采取切实可靠的措施，达到防水可靠、排水畅通、 经济合理、小留后患的目的。确立结构自防水为根本， 同时加强施工缝、变形缝等细部结构的防水措施。隧 道防水等级为一级，主体结构的抗渗等级为S12。 ( 2) 防水隔离层设计 在山岭隧道建设中，隧道防水技术的核心是防水 隔离层，防水隔离层由防水板和无纺布组成。防水板 的作用是将地层渗水拒于二次衬砌之外，以免水与二 次衬砌接触并通过二次衬砌的薄弱环节渗入隧道。无 纺布的作用是保护防水板，使防水板免遭尖锐物的刺 伤，同时充当喷射混凝土与二次衬砌的渗水下排通道。 哈大铁路客运专线半包隧道初期支护与二次衬砌 间拱墙部位铺设防水隔离层，防水板厚2．0 m m ，防水 板均与无纺布结合使用，无纺布不少于400g／m 2。二 次衬砌拱部必要时预留充填注浆孔，待混凝土达到设 计强度后，进行充填注浆。 防水板铺设前采用专用热熔衬垫及射钉将无纺布 固定在喷射混凝土表面。专用热熔衬垫及射钉按梅花 形布置，无纺布铺设要松紧适度，以能密贴喷射混凝土 表面为佳。无纺布铺设完成后，再使用施工台架将防 水板预铺到固定位置，使用手动电热焊接器加热，使防 水板焊接在固定无纺布的专用衬垫上。防水板问自动 热熔焊接采用自动双缝热熔焊接机，焊接2条焊缝，防 水板搭接不小于10am。 ( 3) 施工缝及变形缝防水设计 施工缝采用遇水膨胀止水胶和背贴式橡胶止水 带，环向按8～12i n一道设置，纵向按2道设置；变形 缝在地层显著变化处、明暗分界处设置，采用背贴式橡 胶止水带加中埋式钢边橡胶止水带，并加设可维护注 浆管，便于进行后续注浆堵水。 隧道施工缝、变形缝是渗漏水处理的薄弱点。从 抗渗漏理论上讲，止水带与止水条是有效的。但在实 际施工中，止水带与止水条的安装即使花费大量时间 仍很难正确安设到预定位置，造成应设防处存在一定 程度的“真空”，起不到应有的作用。而本线设计中考 虑隧道一日出现渗漏水现象，可以通过可维护注浆管 堵水并嵌填防水材料实施最后一道封堵。 ( 4) 隧道排水系统 隧道排水系统一般分为隧道衬砌外排水系统和隧 道内排水体系两大部分。隧道衬砌外排水系统( 由环纵 向盲管组成) 的作用是将围岩渗水、穿过初期支护被二 次衬砌阻挡的渗水疏导、汇集并引排到排水沟；隧道内 排水系统(两侧水沟及中心水管) 的作刚则是将衬砌外 排水系统汇集的地下渗水和其他废水引排到隧道外。21。 哈大铁路客运专线半包型隧道在防水层与初期支护 间拱墙设置H D PE650打孔波纹管盲管，一般地段10 m 一道，富水地段5m 一道；边墙墙脚纵向设H D PEcbl 07／ 93打孔波纹管肓管，并与环向盲管连通，连通点设三通管 直接引入侧沟内。隧道内设置双侧排水沟与中心排水 管，并间隔30m 通过中心检查井连通。见图1。 垫塑童堡 4, 50m mH D PE打孔波纹管环向盲沟．间距10m 中心水沟 线 篓 继 嘉}线 防水板+无纺布 二次模筑衬砌 ＼注浆孔《必要时预留) ≮、k4,50m mPV C管，纵向3m 一根 纵向施工缝 越07／93m mH D PE 打孔波纹管纵向盲沟 ／＼塑!堑囱宣塑童量变人世 尘!塑里里堕塑i!查管迥熙!!堕 图1哈大铁路客运专线半包防水隧道防排水断面示意 2．2全包防水隧道 21世纪，生态环境保护是实现可持续发展的主旋 律，隧道建设与环境保护的协调发展是广大建设者的 责任，如何正确地处理隧道建设与环境保护的关系是 广大T程技术人员需要认真思考和不断探索的重大课 题，应该说“以防、堵为主，少排或不排”是今后隧道排 水技术发展的必然方向。 在德国以地下水位高差80m 为界，划分全包防水 型及全包排水型。全包型在我国铁路隧道应用较少，但 随着我国对环境问题重视的提高，从保护环境的长远考 虑，这几年逐步在部分地下水环境敏感或地面有重要建 筑物不能因隧道长期排水引起沉降的地段进行了应用， 例如武广客运专线的浏阳河隧道、金沙洲隧道等。 哈大铁路客运专线全包防水隧道主要有鞍山隧 道、台山隧道、笔架山隧道和三十里堡明洞，隧道地下 水位差均为30m 以内。其中鞍山隧道为“U”形隧道， 全长2440i n(50m 暗挖，其余为明挖)，为穿越城郊隧 道，其余3座均为山岭隧道。 ( 1) 防排水设计原则 按照“全封闭不排水”的原则，确立结构自防水为 根本，同时加强施工缝、变形缝等细部结构的防水措施。 隧道防水等级为一级，主体结构的抗渗等级为P12。 ( 2) 防水隔离层设计 隧道衬砌均采用全包式防水。其中暗挖施工的隧 道初期支护与二次衬砌间全断面铺设防水隔离层，防 水板厚2．0m m ，防水板均与无纺布结合使用，无纺布 不少于400g／m 2。明洞段衬砌外全断面铺设自粘式防 水板。白粘式防水板的自粘胶料与基层水泥水化产物 形成互穿界面网络，具有一定渗透深度，同时可以提高 ( 下转第131页) 124铁道标准设计RA I L W A YSTA N DA R DD ESI G N2012(5) ， 具有一 @ @ [1]钱文斐. 新奥法隧道防排水设计现状[J]. 地下工程与隧道， 2007(S) ：25 - 27. @ @ [2]王梦恕，等.中国隧道及地下工程修建技术[ M ] .北京： 人民交通 出版社，2010. @ @ [ 3]蒋雅君， 等. 自粘防水卷材在隧道防水中的适应性探讨[ J]. 新型 建筑材料，2007(2):69- 72. @ @ [ 4]齐海 锋. 全 封闭的隧道防排水设计理念[ J ]. 山西建筑，2010(9) ： 342 -343. @ @ [ 5]铁 道第三勘察 设计院集团有限公司. 哈大铁路客运专线隧道专业 设计文件[ Z] .天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2007. @ @ [ 1]于万聚. 高速电气化铁路接触网[M ]. 成都： 西南交通大学出版 社，2003(7)：155 - 159. @ @ [ 2]铁道第三勘察设计院集团有限公司.哈大铁路客运专线施网 （通） - 1002高 速区段接触 网中间柱安装图[Z]. 天津：铁道第三 勘察设计院集团有限公司, 2008. @ @ [ 3]俞宽新，等.激光原理与激光技术[ M ] . 北京：北京工业大学出版 社，2003(1):77-79. @ @ [ 4]中 华人民共和 国铁道部. TB 10758- 2010 J1154-2011 高速铁路 电力牵引供电工程施工质量验收标准[ S] . 北京：中国铁道出版 社, 2011. @ @ [ 5]中 华人民共和 国铁道部. 铁建设 [2010]241 高速铁路电力牵引 供电工程施工技术指南[S]. 北京：中国铁道出版社，2010.