光华山隧道防排水施工技术.pdf

地铁与隧道防水 m 嚣 ； ， 光 华 山隧 道 防排水 施 工 技术 朱明明 ( 中铁十八局集团第一工程公司， 河北 涿州 0 7 2 7 5 0 ) 摘要： 结合光华山隧道工程施工实例， 对高速公路隧道防排水技术进行 了探讨分析 ， 重点阐述 了隧道进 口处及地表施工 排水、 隧洞内防水层施工、 接缝施工、 隧道施工中注浆堵水、 二次衬砌施工等技术。 关键词： 高速公路隧道； 防排水； 注浆； E V A防水板 ； 橡胶止水带 文章编号： 1 0 0 7 4 9 7 X( 2 0 1 5 ) 一 1 3 0 0 3 3 0 4 中图分类号： U 4 5 5 ； T U 7 6 1 1 + 1 文献标志码： B Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y o f W a t e r p r o o fi n g a n d Dr a i n a g e i n Tu nne lGua nR n ua s n a n 1 U nne l Z h u Mi n g mi n g ( C h i n a R a i l w a y 1 8 B u r e a u G r o u p 1 s t E n g i n e e r i n g C o ， L t d ， Z h u o z h o u ， He b e i 0 7 2 7 5 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e a r t i c l e d i s c u s s e s a n d a n a l y s e s wa t e r p r o o f i n g a n d d r a i n a g e t e c h n o l o g y f o r h i g h w a y t u n n e l b a s e d o n c o n s t r u c t i o n o f Gu a n g h u a s h a n t u n n e l ，f o c u s o n t e c h n o l o g i e s s u c h a s d r a i n a g e c o n s t r u c t i o n o f e n t r a n c e a n d s u r f a c e o f t h e t u n n e l ， w a t e r p r o o fi n g l a y e r c o n s t r u c t i o n ， j o i n t s c o n s t ruc t i o n ， g r o u t i n g c o n s t ruc t i o n f o r l e a k a g e t r e a t m e n t o f t h e t u n n e l ， c o n s t ruc t i o n o f s e c o nd a r y l i n i n g ，e t c Ke y wo r d s ：h i g h wa y t u n n e l ； wa t e rpr o o fi n g a n d d r a i n a g e ； g r o u t i n g ； E VA wa t e rpr o o fi n g b r o a d ； r u b b e r wa t e r s t o p 1 工程概况 光华山隧道位于四川省乐山至雅安公路 T J 1 2标 段 ， 隧道左洞长 1 0 6 2 m， 右洞长 1 0 6 5 m， 全长 2 1 2 7 m，属于浅一 中切构造剥蚀低山地形，场地地形受河 流 、 沟谷切割影响 ， 冲沟发育 ， 横坡陡缓相 间， 呈折线 型。其 中粉砂质泥含少量风化裂隙水 ， 主要呈滴水或 线状渗出， 拱顶岩石易坍落 、 冒顶， 侧壁易出现坍塌。 粉砂质泥岩含少量层间裂隙水 ，以滴水状渗出为主 ， 拱顶无支护时围岩易产生小坍塌，侧壁有时失去稳 定 。 该隧道工程根据实际情况 ， 防排水采用“ 防、 排、 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 6 0 2 作者简介： 朱明明， 男， 1 9 8 0年生， 工程师， 主要从事高速公路 建设施工工作。 联系地址： 0 5 0 0 0 0河北省石家庄桥西区维明大 街与槐安路交口恒大城 3号楼 3单元 9 0 2室。 截 、 堵相结合 ， 因地制宜 ， 综合治理 ” 的原则 ， 达到防水 可靠、 经济合理、 不留后患的目的， 以提高整个隧道工 程的质量。本文结合该隧道工程实施情况， 对高速公 路隧道防排水施工技术进行探讨分析。 2 隧道进口及地表排水施工 1 ) 在隧道进 口处 ， 每隔 4 0 m设置 1个施工集水 坑 ， 采用 自吸水泵将积水排 出； 及时疏通拱顶及侧壁 水流， 防止漫流 ， 为后序施工作好准备 ， 并创造 良好 的 无水施工环境 。 2 ) 隧道施工进洞前 ， 按设计要求在洞 口顶开挖和 砌筑排水沟 、 截水沟 ， 阻截山体地表水 流回洞 内， 影响 施工 。地表坑洼 、 钻孔 、 探坑等处 ， 采用不透水材料或 土壤填空， 并分层回填夯实。对断层区地表的流水， 在地表设置截排系统引排 ， 防止地表水往下流淌造成 洞内涌水量过大， 致使断层带坍方， 使得洞内施工难 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 地铁与隧道 防水 一曩 曩 誊 誊 曩： 镪 垮 嬲 瓣 一 嬲 嬲鳓 搿 誊 蕊 嬲 善 度加大。 3 ) 洞 口排水施工时 ， 根据地形情况 ， 在洞 口边仰 坡坡 口外侧 5 m左右设 置截水沟 ， 防止雨水对坡面 、 洞 口产生危害。对靠近洞 口的 自然冲沟进行整形加 固， 避免洪水危及洞 口， 路基排水纵坡进 口端与路线 纵向一致， 出口端保证不小于 O 3 的排水坡度， 防止 雨水进入隧道。洞 口范围雨水 ， 经截 、 排水沟汇入路 基涵洞或 自然沟渠中。 3 隧道内防排水构造施工 对于正常衬砌地段 ， 在初期支护或施工支护完成 后 、 模筑混凝土开始之前 ， 设置防水层 。对大面积渗 水地段， 在防水层中适当距离( 视渗水程度而定) 设置 无纺布环向盲沟， 将水引排至衬砌背后边墙底的水沟 排 f =_ 。隧道衬砌施工缝和沉降缝处防排水施工时 ， 以 止水为主， 在施工缝处设膨胀橡胶止水条， 沉降缝处 设橡胶止水带。施工过程中， 如涌水量过大， 上述防 排水措施无法满足涌水量要求时， 根据实际情况采取 施做排水暗管等治理方案。 3 1 防水层铺设 隧道洞 内施工时， 在初期支护与二次支护间设无 纺布+ 0 8 mm厚 E V A防水板 的防水层 ，二次衬砌采 用 防水混凝土。E V A防水板铺设 ， 利用轨行式作业平 台施作。防水层施工前 ， 要彻底清除各种异物， 做到 初期支护表面平整干净 ， 铲除各类尖锐突出物体。根 据 图纸设计的高程尺寸 ， 定好基准线 ， 准确无误地下 料 。防水层铺设前先对隧道初期支护喷射混凝土表 面处理 ， 切除锚杆头和钢筋露头 ， 用细石混凝 土抹平 覆盖 ， 凹坑深宽比控制在 1 ： 7以内。 深宽比大于 1 ： 7的 凹坑， 用细石混凝土填平， 对凹坑太大处进行抹平， 补 喷混凝土 ， 确保混凝土表面平整 ， 无尖锐棱角。 监控量测表明， 支护变形已基本趋于稳定且净空 满足二次衬砌厚度 ， 支护表面平整 ， 经地质雷达检测 ， 初期支护及背后密实， 满足质量要求后 ， 才能进行混 凝土施工。 衬砌台车就位前 ， 对防水层进行全面检查 ， 铺设过程 中对接缝充气检查 ， 防水板施工与二次衬砌 混凝土灌筑之间相距 3 0 m左右。此外 ， 施工设备在 进隧道工作前应进行检查和调整 ，确保设备正常运 行 。 3 2 隧道接缝施工 根据衬砌厚度及衬砌形式拼装钢模挡头板 ， 每块 钢模宽度为衬砌厚度的一半 ， 同时将钢模按安装顺序 编号。钢模衬砌台车就位后 ， 按照编号安装钢模挡头 板 ， 同时将止水带沿隧道环向夹在挡头板中间， 两块 挡头板用 U形卡固定 ，预 留一半止水带灌筑在下一 循环混凝土衬砌 中， 排水管用 P E条固定。 变形缝施工遵照下列规定 ： 变形缝的位置 、 宽度 、 构造型式符合设计要求， 缝内两侧平整 、 清洁、 无渗 水 ，缝底先设置与嵌缝材料无粘结力 的背衬材料 ， 并 且确保嵌缝密实。 全隧道 二次衬砌施工缝设 B W一 9 6型膨胀 止水 条 、 沉降缝设橡胶止水带 。 3 3 隧道内排水 隧洞衬砌外层设置土工布与 E V A防水板 ，通过 水平盲沟 、 竖向盲沟 、 泄水管将衬砌背后水 引人 中心 沟 ，并在衬砌 回填土上设置 5 0 e m厚 的黏土隔水层 ， 让水顺坡流人天然沟内。 隧道衬砌排水是在衬砌拱背 ，通过环向盲沟 、 纵 向排水管、 泄水管将衬砌背后水、 洞内路面水引入隧 道两侧水沟流走。 环 向排水管 、横 向引水管及纵 向排水管均采用 H D P E波纹管。环 向排水管沿岩面环向布设 ， 为防止 淤塞及喷射混凝土时 ， 水管被砂浆堵塞 ， 由 q l 1 6 mm 的 H D P E单壁打孔波纹管外裹两层 3 5 0 g 土工布 组成 ， 并用 5 c m长钉 固定 ， 拱部钉距为 1 0 m， 墙 部 钉距为 1 2 m。在渗漏水集 中处 ， 每 5 1 13 布置一道环 向排水管 ， 施工 中根据地下水情况适 当增加。 3 4 预防突水技术措施 通过加强地质预报 ， 利用液压钻孔台车超前钻挖 和现场工程地质预报综合分析判断相结合 ， 超前探明 前方地质与水文情况。每次探水段长 7 5 m，开挖 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 地铁 与隧道 防水 爱奠 甄 誓 爨* 孽 舞鬟 溪一 萋臻 辫 赫蕊誊 瓣 鬟 鬣 鸶 ： 臻 髓臻，巍嚣 瓣； 臻 髯鏊 拳 ” 爱 麓 麓 嚣 强誊 甏 毫 。 蕊辩 警 曩叠 曩 i IT I ， 保 留 2 5 m开始下一次探水 。探水孔孔径 ( 终孔 ) 为 5 5 m m， 钻孔外 偏角为 1 0 。 ， 并对探水 孔出水 点位 置 、 水量 、 水压等进行详细记 录。图 1 所示为隧道断 面探水钻孔布置图 ， 图 2为探水钻孔纵断面图。 开挖轮 图 1 隧道 断面探水钻孑 L 布置图 终孔连线 图 2探水钻孔纵断 面图 开挖 中重视 预防 ， 爆破开挖 中， 在周边与 中间夹 钻数个超深度的检查孔 ， 未见异常才进行爆破作业， 并严格控制爆破规模 。 3 5 注浆堵水 如果涌水量超过设计范围， 首先填写实际测量数 据资料 ， 上报驻地监理办 。对 可能突水的地段 ， 超前 探水孑 L 中 2 3孔出水 ， 且 总水量大于 1 0 m 3 h ， 采用全 断面堵水注浆 。注浆孔布置如图 3 4所示 。 注浆范围为隧道平均开挖半径 的 2倍 ， 单孑 L 注浆 有效扩散半径 R= 3 6 m，注浆孔底 中心距 D= I 5 IT I 、 R = 5 4 i n ， 注浆最终压力为出水口压力的2 3 倍。断 层破碎带采用前进式注浆 ， 注浆小分段长度 5 1 0 m， 岩层较好 、 涌水量不大时 ， 可一次全孔注浆 ， 注浆段可 根据现场情况进行调整 。设计环向全断面注浆 ， 施工 中根据探水钻孔探明的出水点位置 ，可调整注浆长 度 。 注浆后 ， 总出水量小于 2 m 3 h ， 且一处出水量小于 一 I _ 、， I ， 、 L 一一 线 图 4 注浆孔布置纵断面示意图 0 6 m ， 即可结束注浆。注浆材料采用水泥一 水玻璃 浆液 ，水泥为4 2 5 普通硅酸盐水泥 ，水灰比W C = ( 0 6 1 1 ) ： 1 ， 水玻璃玻镁度 3 0 4 0 B e ， 双液体积比为 0 7 1 4 ， 凝胶时间根据现场实际情况确定。对于灰岩 地段超前探水孔 中总水量小于 1 0 m3 h ，但个别探水 孔出水量大于 2 m 3 h的情况 ， 其注浆孔布置如图 5 6所示 。 施工时 ， 根据探水钻孔探 明出水点位置 、 水量 和预注浆段岩层节理 、 裂隙发育情况等资料布置和位 置 。 尹 廓线 图 5 局部注浆横断面示意 注浆范围为在出水通道范围内， 隧道开挖轮廓线 以外 5 - 6 I T I 。 注浆材料采用水泥一 水玻璃浆液 ， 凝胶时 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 地铁与隧道 防水 誓 臻： 孑 L 道 节理等 ) 图 6 局部注浆纵断面示意 间根据现场实际情况确定 。 3 6 施工中的排水工作 顺坡采用 自然排水 ， 反坡 由机械抽排 。在工作面 附近， 根据实际出水情况， 备足抽水设备， 保证不间断 地排出掌子面的积水。反坡排水施工时， 采用接力集 中抽水方式 ， 工作面积水 由水泵抽往集水箱 ， 再 由高 压泵抽向洞外。集水箱采用薄钢板制做， 随洞身开挖 的加深 ，根据水量情况每 2 0 0 m左右随高压水泵 向 前移动 ， 并 由涌水量大小和高压水泵 的扬程 ， 计算 随 时增设集水箱和高压水泵。排水由专职人员负责， 加 强排水设施维护， 及时延伸管路和设备， 做到有备无 患。 3 7 二次衬砌施工 3 7 1 钢筋施工技术 钢筋进场后复检 ，将检测报告报监理 工程师审 查，钢筋现场堆放采取下垫上盖等措施防止钢筋锈 蚀。为保证钢筋工程的及时l生、 准确性， 根据图纸、 规 范要求 ， 及时做好技术交底 ， 做到放样及时 、 准确 ， 能 指导施工 。 钢筋工必须持证上岗， 保证钢筋加工质量。 3 7 - 2 拱墙衬砌混凝土施工技术 隧道衬砌采用 9 1T I 长全断面钢模整体式液压衬 砌台车 ， 由混凝土输送泵泵送作业 ， 由下 向上 、 对称 分层 、 先墙后拱灌 筑 ， 入模倾落 自由高度不超过 2 0 IT I ， 插入式振捣棒振捣。混凝土在拌合站集中拌合 ， 通 过混凝土运输车输送 ， 泵送人模 ， 机械振捣 。混凝土 灌筑前做好钢筋 的布设工作 ，钢筋角隅处要加强振 捣 ， 并做好防水层铺设及各类预埋件 、 预留孑 L 、 沟、 槽 、 管路的设置 。 3 7 3 注浆 回填 为确保初期支护与二次衬砌密实无空洞 ， 在初期 支护完成后 、 二次衬砌前 ， 对初期支护背后进行地质 雷达检测 ， 发现空洞即采取注浆 回填 。二次衬砌施工 时 ， 在拱部每隔一定距离预埋一根注浆管 ， 注浆管采 取保护措施， 防止 昆 凝土进入将其堵死； 在衬砌混凝 土强度达到后进行注浆 ，注浆材料选用水泥砂浆 ， 注 浆从低标高注浆孔开始 ，注浆压力不小于 1 MP a或 高标高拱顶注浆孑 L 冒浆为止。 3 8 仰拱施工 为保证施工安全 ，仰拱混凝土应及时施工和制 作 ， 支护尽早 闭合成环 ， 整体 受力 ， 确保支护结构稳 定。 在隧道正洞 、 V级 、 级 围岩 、 沙土质洞段中， 待 喷锚支护全断面施作完成后 ，根据围岩收敛量测结 果 ，拆除临时支护，开挖并灌筑仰拱及填充混凝土。 一 次灌筑仰拱混凝土长度 6 8 m。 4 结语 防排水施工是高速公路隧道工程建设不可忽视 的内容。作为施工单位和施工人员， 应该高度重视该 项工作， 结合施工需要， 有针对性地采取改进措施， 加 强每个环节的质量控制 ，同时还要重视现场施工管 理， 提高施工人员的综合素质， 总结施工经验， 促进隧 道防水施工质量提高。 参考文献 ： 1 陈佳华 高速公路隧道防水板施工的可靠性评价 J 湖南交 通科技 ， 2 0 0 8 ( 2 ) ： 1 2 5 1 2 7 ， 1 3 5 【 2 】 秦 洪胜 ， 罗树 生 公路 隧道 防水层施 工技 术研 究【 J J 黑龙 江 交通科技 ， 2 0 1 1 ( 3 ) ： 6 4 6 5 3 贲磊， 李雪松 水溶性聚氨酯在隧道堵水施工中的应用 J 辽宁省交通高等专科学校学报 ， 2 0 1 5 ( 1 ) ： 2 7 3 0 4 】 唐 光文 某 高速 公路 隧道防水技 术与施 工分析 J 广 东科 技 ， 2 0 0 9 ( 2 ) ： 1 6 8 1 6 9 5 王 守力 公路 隧 道 防水施 工技 术 J 交通世 界 ， 2 0 1 3 ( 9 ) ： 29 9-3 00 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m