淺談鐵路隧道的防水施工技術(shù)

張志富

摘 要：目前，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路已發(fā)展成為我國重要的交通運(yùn)輸方式。鐵路隧道的防水工作是鐵路施工中應(yīng)該重點(diǎn)注意的，鐵路隧道的水泄漏情況，不僅會加速襯砌混凝土的碳化，還會破壞隧道的結(jié)構(gòu)，極可能會引發(fā)交通事故。通過講述一系列的鐵路施工方法，旨在防止因水滲漏而影響隧道的使用壽命，并根據(jù)隧道排水設(shè)計的原理和預(yù)防措施，在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境允許的條件下，確定施工技術(shù)的可行性。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；防水措施；施工技術(shù)；整治方法

中圖分類號：U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）03-0064-02

1 概述

鐵路隧道建立在山村偏遠(yuǎn)地區(qū)，其地質(zhì)條件和水文條件等都有所不同，所以，施工時要遵循“因地制宜、綜合處理”的原則。建立鐵路隧道時，要特別注意防排水這一方面，嚴(yán)格遵循“防、排、截、堵”相結(jié)合的方法，確保設(shè)備和結(jié)構(gòu)物的正常使用，保障隧道的使用壽命和行車安全。另外，施工人員還要加強(qiáng)隧道施工技術(shù)的學(xué)習(xí)，提高防水施工方面的水平，以達(dá)到設(shè)計的效果。

2 隧道的防排水設(shè)計原則

2.1 洞身防排水原則

隧道防排水在遵循因地制宜的“防、排、截、堵”原則之外，還要重視當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，保護(hù)當(dāng)?shù)氐幕ú輼淠镜?，在?jīng)濟(jì)條件合理的情況下，達(dá)到防排水可靠的目的。

2.2 洞身防水的措施

2.2.1 結(jié)構(gòu)防水

襯砌混凝土?xí)r，可以采用防水混凝土。在用普通混凝土?xí)r，如果其達(dá)不到防裂、防水的目的，可在混凝土中加入密實(shí)微膨脹劑，增加襯砌的密實(shí)度。

2.2.2 三縫防水

這里的“三縫”指的是沉降縫、環(huán)向施工縫和縱向施工縫，可用止水膏、橡膠止水帶等防水材料嵌縫進(jìn)行防水。

2.2.3 模柱砼襯砌外防水

在襯砌初期，應(yīng)設(shè)置EVA防水板并形成滲水通道，其外側(cè)應(yīng)設(shè)無紡布，起到保護(hù)防水板的作用。隧道采用高分子單面自粘防水卷材，并用高抗聚苯乙烯排水板排地下水，防止洞壁滲水影響到施工。

2.2.4 用水泥、水玻璃雙槳液封堵裂隙

洞身裂隙出現(xiàn)滲水的時候，采用水泥、水玻璃雙槳液小導(dǎo)管注漿進(jìn)行封堵。如果地下水上滲且集中時，可將地下水集中到隧道底部左右的縱向排水暗管中，并通過排水主管排出。

2.2.5 合理設(shè)計墻面縱向排水管

墻面的縱向排水管必須要符合設(shè)計要求，切記不可出現(xiàn)高程埋設(shè)不到位或出現(xiàn)波紋狀等情況，因?yàn)槟菢硬焕诜e水的排出。另外，還要用三通或多通管連接排水管插件，保證排水通暢。

2.3 隧道的排水設(shè)置

隧道的排水溝與洞外的天溝和截水溝形成完整的排水系統(tǒng)，可以將可能流入電纜溝的水及時排入集水溝，使洞內(nèi)的積水順利排到洞外。

3 隧道滲漏水的形成和原因

能夠引起隧道滲漏水的原因有很多，具體來說主要有以下幾個方面。

3.1 設(shè)計原因

設(shè)計方面的原因主要表現(xiàn)在：①在設(shè)計隧道防水時，在山溝破碎帶或斷帶上沒有做好防水處理，導(dǎo)致大量雨水集中形成地表水，經(jīng)過滲漏慢慢補(bǔ)給地下。在地表水長時間的侵蝕下，最終造成隧道的滲漏。②地基的不均勻沉降會造成補(bǔ)砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂隙，特別是對不穩(wěn)定的地基沒有進(jìn)行處理的時候，就會增大裂隙產(chǎn)生的可能性，從而造成滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。③隧道大多是在連綿不絕的山中挖掘，所以圍巖的壓力特別大。如果在襯砌的過程中過早地拆模，可能會導(dǎo)致圍巖的壓力過大，超過砌體設(shè)計的荷載，從而破壞其強(qiáng)度，導(dǎo)致裂隙的產(chǎn)生。

3.2 施工原因

施工方面的原因主要表現(xiàn)在：①在地下水壓比較大的地方，混凝土由于沒有按照放水級配的設(shè)計施工，使相應(yīng)水壓高于抗?jié)B標(biāo)號，從而造成滲水現(xiàn)象發(fā)生；②混凝土由于搗固不夠密實(shí)而產(chǎn)生的蜂窩，會使大部分滲漏發(fā)生在局部，并且在施工的過程中，混凝土的硬化會蒸發(fā)多余的水分，特別是混凝土的拌和物在沉降水的過程中離析出的水，一部分會聚集在混凝土中形成開放性的毛細(xì)透水管，進(jìn)而引發(fā)滲水；③灌注混凝土或混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，使混凝土的結(jié)合不嚴(yán)，從而產(chǎn)生漏水縫隙；④在進(jìn)行拱與墻的施工時，拱墻的連接處不嚴(yán)產(chǎn)生滲漏；⑤預(yù)留的空洞在鋪設(shè)防水材料時，沒有按要求處理而形成的裂隙。

3.3 襯砌周圍的天然水pH值超標(biāo)

襯砌周圍的天然水pH值超標(biāo)，呈現(xiàn)酸性，常見的有酸鹽性、碳酸型等加鎂鹽性，對周圍的襯砌混凝土都具有一定的腐蝕作用，使混凝土產(chǎn)生裂隙。在雨水集中的季節(jié)這種現(xiàn)象尤為明顯，積水集中，從而會產(chǎn)生滲透的現(xiàn)象。

4 隧道防水技術(shù)和施工措施

4.1 防水混凝土防滲漏

防水混凝土主要是通過施工和材料這兩個方面，減少混凝土的空隙?；炷潦且环N不均勻材料，其中包含著多種大大小小且形狀不同的孔隙，孔隙的特征不同，其形成的原因也有所不同。例如，施工孔隙是由于澆灌和振搗不均勻?qū)е碌模鴺?gòu)造孔隙是由于配比不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е碌?，所以，針對這種多孔體，就需要提高混凝土本身的密度，以此來堵塞漏水，從而達(dá)到防水的目的。

4.1.1 普通防水混凝土

普通混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B性沒有防水混凝土好，要想配制出質(zhì)量良好的混凝土，就要根據(jù)混凝土的技術(shù)要求來調(diào)整配合比。

4.1.2 外加劑防水混凝土

普通混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B性是達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的，要想獲得工程需要的混凝土，就需要在混凝土中加入少量有機(jī)或無機(jī)物，通過添加外加劑來改善混凝土的和易性，提高其密實(shí)度和抗?jié)B性。按所添加外加劑種類的不同，可形成多種類型的防水混凝土：①防水混凝土。提高混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B性，并提高混凝土的和易性，減水劑起到了很大的作用。加入減水劑后，降低了拌和用水對水泥強(qiáng)烈的分散，從而改善了混凝土中的孔隙率，使孔隙率均勻顯著減少。②加氣劑防水混凝土。③三乙醇胺水防水混凝土。④氯化鐵防水混凝土。氯化鐵防水劑的主要成分是三氯化鐵和氯化亞鐵，它們能夠極大地提高混凝土的抗?jié)B性能，是目前混凝土外加劑中最好的一種。

4.1.3 膨脹水泥混凝土

膨脹水泥混凝土是通過膨脹減少混凝土的體積收縮，并在水化的過程中產(chǎn)生大量的結(jié)晶體。通過體積膨脹，從內(nèi)在因素減少孔隙，提高混凝土的抗裂性，這是一種提高混凝土防水能力的新途徑。

4.2 各種縫隙防漏

混凝土的襯砌一般都會出現(xiàn)縫隙，而及時處理這些縫隙是防止地下隧道滲漏的關(guān)鍵。

4.2.1 施工縫防漏

施工縫是防水工程中不可忽視的薄弱環(huán)節(jié)。施工縫是在混凝土襯砌時，沒有注意其灌注的時間而造成的，為了防止施工縫的形成，一般在鋪設(shè)第二層的時候，先將表面刷洗干凈，再鋪設(shè)20～25 cm厚的水泥砂漿。

4.2.2 沉降縫和伸縮縫防漏

沉降縫又被稱作變形縫，其主要是為防止襯砌因不均勻沉降或混凝土熱脹冷縮引起的開裂而預(yù)先留設(shè)的縫隙。這兩種縫隙也是引起滲漏水的主要所在，所以，襯砌工程應(yīng)采用橡膠帶防水和瀝青防水等方法。其中，要求比較嚴(yán)格的襯砌工程必須用橡膠帶防水。

4.3 疏排水

為了減輕地下水對襯砌結(jié)構(gòu)的壓力，應(yīng)采取有效的排水方式（如：洞內(nèi)排水溝、盲溝和沉井等），將地下水有效排除，從而進(jìn)一步做好防水工作。

5 隧道滲漏水的整治方法

隧道滲漏水的整治方法可以分為點(diǎn)、縫、面三種形式。

5.1 點(diǎn)滲漏的整治

點(diǎn)滲漏的整治方法主要有直接堵塞法和注漿堵漏法兩種。當(dāng)水壓不大且混凝土的密實(shí)度良好時，可用直接堵塞法，也就是將快凝材料捻成直徑接近圓孔的小團(tuán)，待初凝時塞入孔中堵住漏水，并涂防水面層；在孔洞較大或密實(shí)性差時，可采用注漿堵漏法，向回填層或砌后的圍巖注漿，這是現(xiàn)如今隧道滲漏治理中最行之有效的方法之一。

5.2 縫滲漏的整治

要先知道形成裂縫的原因，并根據(jù)縫滲漏的程度采用注漿法進(jìn)行整治。在滲漏水較嚴(yán)重的地方采用引水法，并用覆蓋防水砂漿將襯砌混凝土抹平連接成整體，使之恢復(fù)原有的剛度。

5.3 面滲漏的整治

大面積的滲漏可用刷圖防水層、抹壓防水層和噴涂防水層等方法。先采用排水降壓的方法，減少圍巖滲水的壓力。對于滲水面積較大、滲水較嚴(yán)重，并且混凝土表面腐蝕、風(fēng)化較嚴(yán)重的區(qū)域，可先加強(qiáng)鋼筋混凝土護(hù)面防水，再進(jìn)行混凝土澆筑，然后進(jìn)行防水材料抹平。

6 結(jié)束語

隨著我國交通事業(yè)的高速發(fā)展，隧道的質(zhì)量也受到人們的廣泛關(guān)注。隧道防水工程是整個施工的關(guān)鍵，施工設(shè)計時，一定要遵循當(dāng)?shù)氐娜宋牡乩項(xiàng)l件。施工人員施工時，要嚴(yán)格按照施工設(shè)計進(jìn)行施工，做好防水工程質(zhì)量的管理，加強(qiáng)防水各個環(huán)節(jié)的管控工作，這樣，隧道防水的問題就一定會解決。

參考文獻(xiàn)

[1]劉宏宇.淺談鐵路隧道防水施工技術(shù)[J].科技致富向?qū)В?013（02）.

[2]李應(yīng)平.淺談鐵路隧道防排水施工技術(shù)措施[A].中國土木工程學(xué)會隧道與地下工程分會防水排水專業(yè)委員會第十五屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C]，2011.

[3]程遠(yuǎn)久，張亞美.淺談鐵路隧道防水施工技術(shù)[J].魅力中國，2008（01）.

〔編輯：曹月〕