双连拱隧道中隔墙防排水措施和方法.pdf

第 31卷 第 4期2006年 8月?昆 明 理 工 大 学 学 报(理 工 版)Journal ofKunm ingUniversity of Science and Technology(Science and Technology)Vo.l 31?No?4?Aug.2006收稿日期:2005-06-09.第一作者简介:胡红卫(1972.2-),男,硕士,工程师.主要研究方向:工程防排水.E-m ai:l z621112 126.co m双连拱隧道中隔墙防排水措施和方法胡红卫,王苏达,唐正光,王 颢,李 苗(昆明理工大学 建筑工程学院,云南 昆明 650224)摘要:双连拱隧道的中隔墙漏渗水是常见的问题,就中隔墙漏渗水产生的原因进行分析,并对凸顶式中隔墙提出了防排水的改进结构和施工中可以采取的措施;在此基础上提出了凹顶式中隔墙结构形式,很好地解决了中隔墙漏渗水问题.关键词:连拱隧道;中隔墙;防排水;隧道施工中图分类号:U455?49文献标识码:A文章编号:1007-855X(2006)04-0065-03DrainingM ethod inM idparty-W all of Tw ilink-Arch-TunnelHU Hong-we,i WANG Su-da,TANG Zheng-guang,WANG Hao,LIM i ao(Faculty ofArchitecturalEngineering,Kunm ing University of Science andTechnology,Kunm ing 650224,China)Abstract:The leakage in m idparty-wall of t w ilink-arch-tunnel is a common problem.The reasons of theleakage are analyzed,and the measures to i mprove the structure for watertightness and draining that can be a-dopted in construction of the raised m idparty-wal.l So the dentedm idparty-wall structure is recommended toresolve the leakage problem.Key words:link-arch-tunne;l m idparty-wal;l watertightness and drain;tunnel construction0 引 言目前,国内高等级公路中的隧道在长度较短、埋深较浅或山体、地形等条件受限的情况下已逐渐开始以双连拱的形式出现并很快得到广泛应用,由于连拱隧道中隔墙顶部为上、下行隧道中线之间围岩裂隙水的汇集点,而且在上、下行隧道二衬砼与中隔墙砼相连部位有一必不可少的施工缝,在结构上为一不可避免的缺陷,常造成中隔墙渗漏水,影响墙面的美观和结构的耐久性;漏渗的水滴洒在隧道路面上,造成路面湿滑,影响行车的安全性和舒适性,连拱隧道中隔墙防治渗漏水是一个重点和难点.本文通过对连拱隧道凸顶式中隔墙防排水系统和凹顶式中隔墙防排水系统的设计与施工方法的论述和比较,提出了对连拱隧道中隔墙防排水的改进意见和建议.1双连拱隧道中隔墙的形式和特点目前双连拱隧道中隔墙的设计形式有三种,即直墙、曲墙和三层式中隔墙.直墙式中隔墙设计简单、施工方便;曲墙式中隔墙有利于隧道二衬砼的整体受力,整体外观较好;三层式中隔墙是专门为解决连拱隧道中隔墙防排水问题而设计的一种中隔墙形式.因三层式中隔墙是专门为解决中隔墙防排水问题而设计的,其防排水的设计和施工与单拱隧道相同,防排水的效果也是三种中隔墙形式中最好的,故本文主要论述直墙与曲墙式中隔墙的防排水系统的设计与施工,从中隔墙防排水的角度考虑,直墙和曲墙式中隔墙基本上是相同的.目前,按中隔墙顶部结构形状的不同其防排水系统分为凸顶式和凹顶式两种形式.2凸顶式中隔墙防排水系统的设计、施工方法如图 1所示,凸顶式中隔墙防排水系统设计方案的特点是中隔墙顶部结构为中间高两侧低,在中间最高处设一条纵向透水管,纵向每隔 10m 左右用一根引水管将水引至隧道两侧水沟内.中隔墙顶平铺一层防水板,并与上下行隧道拱墙防水板相连形成一封闭系统,以堵截围岩渗水,使其流入墙顶纵向排水管.在中隔墙两侧边缘每隔 10m 设一竖向半?50钢管,将中隔墙渗水引至水沟内.从中隔墙排水设计来看,中隔墙顶围岩渗漏水有一整套完整的排水系统,如果严格按原设计要求施工,中隔墙顶渗漏水理论上能得到控制.但在实际施工中要做到这一点非常困难,由于砼施工缝是砼防渗水的薄弱点,而凸顶式中隔墙砼施工缝紧靠纵向排水管且其高度低于纵向排水管的高度,正洞初期支护的钢拱架又穿过中隔墙顶部的防水板,必然造成防水板会出现漏水缝隙,这样,汇集于纵向排水管的围岩渗水必然会穿过防水层并顺中隔墙顶砼施工缝渗出,所以中隔墙顶不可避免的要出现渗漏水现象.为能够防止中隔墙渗漏水,部分施工单位在施工过程中对凸顶式中隔墙防排水方案采取了如下改进措施.2.1在中隔墙顶设置土工布碎石盲沟双连拱隧道的施工顺序为首先开挖中导洞,施工中隔墙砼,然后再开挖上下行线正洞,并施作初期支护.这样,在中导洞顶部会自然形成一个空区,按设计该空区应采用浆砌片石回填,这就造成围岩渗水不能顺利流入中隔墙顶部的纵向透水管中,致使排水系统不能正常发挥作用,无法顺利排水.为解决这一问题,在中隔墙顶设一纵向土工布碎石盲沟(如图 2),盲沟顶用浆砌片石回填,保证围岩渗水能顺利流入纵向透水管,最终排至水沟内.2.2改进钢拱架连接板施工方法根据中隔墙排水设计,上下行线初期支护中的钢拱架要与预埋在中隔墙顶的钢板相连,以保证钢拱架的稳定性,这样就造成钢拱架必须穿过中隔墙顶预埋的防水板,致使该处防水板不密封而漏水.为解决此处漏水,施工中可采用先将钢拱架连接螺栓焊接在中隔墙顶预埋钢板上,再使防水板穿过螺栓而不是穿过整个连接钢板,并在连接板中间多加一层土工布及防水板,拧紧连接螺栓,使土工布及防水板变为钢拱架处的止水片(板)(如图 3),防止该处防水板漏水.66昆 明 理 工 大 学 学 报(理 工 版)?第 31卷2.3增设排水盲管及止水条为进一步防止中隔墙漏水现象,在中隔墙两侧各增设一条纵向?50透水软管,施工时在中隔墙上左右两侧凿出(或施工预留)两条纵向沟槽(深 30mm、宽 60mm),将透水软管置入槽内,并在软管下侧沿纵向设一条止水条,使中隔墙顶施工缝中渗出的水流入透水软管截流而不能流出施工缝.纵向每隔 10 15m做一条竖向盲沟,将纵向盲沟内的水引至水沟内(如图 4).云南元磨高速公路的双连拱隧道中隔墙设计均为该种形式,作者参与施工的老苍坡 3、4、5、6号隧道均采用了以上施工方法,都很好地解决了凸式中隔墙的排水问题,施工结束后基本没有渗水现象.3凹顶式中隔墙防排水系统的设计、施工方法凹顶式中隔墙防排水系统是为解决凸顶式中隔墙防排水系统中施工缝处容易漏水的缺点而设计的,其特点是中隔墙顶部结构系统为中间低两侧高,如图 5所示,其实质是将中隔墙与正洞二衬砼之间的施工缝高度提高 40 cm,使中隔墙顶部中间形成两个凹槽,在凹槽底部各设一条纵向排水盲沟,围岩渗水汇集于纵向盲沟后再通过竖向排水管将水排至隧道两侧水沟内.凹顶式中隔墙防排水系统巧妙地解决了凸顶式防排水系统的缺点,由于砼施工缝的高度高于纵向排水管,所以汇集于排水管中的水不会从施工缝中漏出,只能从设置的竖向排水管中排入水沟内.凹顶式中隔墙防排水系统施工的关键点如下:1)纵向排水管必须预埋在设计位置,并使其纵向平顺,与竖向排水管连接畅通,以保证汇集其内的围岩渗水顺利排出;2)正洞开挖施作初期支护时在中隔墙两侧?耳朵?背后预埋一块 5 cm厚木板,在初期支护施工完后将木板取出,使中隔墙?耳朵?与初期支护之间形成一个 5 c m 宽的预留缝,施作正洞二次衬砌前将防水板插入预留缝并与纵向排水管相连,保证围岩渗水顺利汇集于纵向排水管内;3)防水板铺设完毕,二次衬砌施作前,用砂浆将预留缝填满,以保证二衬砼施工时不破坏防水层;4)焊接衬砌钢筋时要采取相应措施,保证不损坏已铺设好的防水板.从以上凹顶式中隔墙防排水系统的设计与施工看,其主要特点是中隔墙顶部砼施工立模困难,砼施工也佷困难,但由于它解决了凸顶式中隔墙防排水的缺点,所以其排水效果与凸顶式中隔墙防排水系统相比有了根本性的改变.云南思小高速公路中的部分双连拱隧道中隔墙设计为该种形式,作者参与施工的麻地河 2、3号隧道采用该种施工方法,隧道中隔墙未出现一处渗漏水现象.(下转第 72页)67第 4期?胡红卫,王苏达,唐正光,等:双连拱隧道中隔墙防排水措施和方法表 17?P层次总排序权值Tab.17?Proportion of the chief sort order in hierarchyP层次C10.428 6C20.093 4C30.0934C40.0336C50.0441C60.0486C70.093 4C80.022 0C90.061 2C100.061 2C110.020 4P层次总排序P1P2P30.539 60.163 40.2970.163 40.539 60.2970.63370.17440.19190.13960.52780.33260.2970.53960.16340.50.250.250.20.40.40.648 30.1220.229 70.304 20.572 50.123 30.304 20.572 50.123 30.2970.539 60.163 40.426 20.311 50.264 3CI=0.013 4?RI=0.5199?CR=CI/RI=0.025 8 0.1根据表 17的计算结果,可知方案 P1是本工程的优选方案.3结束语运用层次分析法对深基坑围护方案进行评价选优具有科学、简洁、实用等优点,它能得出各方案的优先次序以及排序权值.但应注意在处理各方案中的非定量因素时应充分结合当地地质条件以及工程特点认真斟酌选取,使其更贴近实际.参考文献:1 许树柏.层次分析法原理 M.天津:天津大学出版社,1988:10-57.2 郑绍羽,等.采用 AHP法优选厂房屋盖网架结构方案的研究 J.建筑结构,1997(9):.3 阮永芬,兰世强.深基坑支护的多目标多层次系统多维模糊决策 J.昆明理工大学学报(理工版),2001,26(5):43-49.(上接第 67页)4结 语通过以上对双连拱隧道两种中隔墙防排水系统设计、施工及其特点的介绍和总结,可以看出,凸顶式中隔墙防排水系统结构简单,施工方便,但排水效果不佳,凹顶式中隔墙防排水形式结构复杂,施工麻烦,但排水效果较好.实际上,凹顶式中隔墙防排水形式正是在总结并改进了凸顶式中隔墙防排水形式缺点的基础上而设计出来的,在目前的双连拱隧道设计中大都采用凹顶式中隔墙防排水的形式.文中凸顶式中隔墙防排水形式的介绍是以直墙为例的,凹顶式中隔墙防排水形式是以曲墙为例的,在实际的设计与施工中无论是直墙还是曲墙,其凸顶式和凹顶式中隔墙防排水形式的特点和施工注意事项都是一样的.参考文献:1 中华人民共和国行业规范.JTJ042-94公路隧道施工技术规范 S.北京:人民交通出版社,1994:53-55.2 吕康成.公路隧道防排水隧道若干问题探讨 C/.防排水专业委员会第九次学术交流会论文集.1999:179-183.3 庞志伟,张林洪,吴华金,等。公路工程反滤设计的方法和建议 J.昆明理工大学学报(理工版),2003,28(3):150-154.72昆 明 理 工 大 学 学 报(理 工 版)?第 31卷