杭長鐵路巖溶隧道防水施工技術(shù)

胡 慨

（安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系，安徽 合肥 231603）

1 工程概況

新建杭州至長沙鐵路客運(yùn)專線（江西段）工程站前工程HKJX－7標(biāo)段雙線隧道，起訖里程DK755＋453．88～ DK757＋645，全 長2191．12m。

隧道位于宜春市袁州區(qū)，為山體隧道。該山海拔較高，地形陡峻，山體表面植被較為發(fā)育，表層為粉質(zhì)粘土，山上水系較發(fā)育，地面徑流量大。本線路地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水和巖溶水。尤其是本線經(jīng)過地區(qū)，震旦、寒武、奧陶、石炭、二疊、三疊等地質(zhì)年代地層均含有碳酸鹽巖［1］，巖溶現(xiàn)象發(fā)育，白堊、第三系含鈣巖層亦有溶蝕現(xiàn)象［2］，巖溶水十分豐富。為確保線路安全運(yùn)行，工程順利施工，本隧道工程防水施工為重中之重。

2 隧道防水施工

2．1 初期支護(hù)背后充填注漿

隧道開挖后，軟弱破碎圍巖地段，初期支護(hù)的型鋼鋼架間距非常短，濕噴混凝土很難將型鋼鋼架與初噴混凝土之間噴密實(shí)，容易在此區(qū)域形成水囊，進(jìn)而影響襯砌的防水。初期支護(hù)在此區(qū)域需進(jìn)行充填注漿［3］。

初噴混凝土前，在型鋼鋼架安裝位置的邊上，環(huán)向間距5m左右預(yù)埋注漿管，同時(shí)根據(jù)巖面涌水點(diǎn)、小股水或裂隙滲漏水出露點(diǎn)位置加密，待初期支護(hù)完成后，進(jìn)行注漿。

2．2 隧道結(jié)構(gòu)防水施工

本隧道結(jié)構(gòu)按一級防水等級設(shè)計(jì)，采用二道設(shè)防。隧道二次襯砌采用結(jié)構(gòu)自防水，混凝土抗?jié)B等級不低于P10；防水卷材設(shè)于初期支護(hù)與二次襯砌之間，并加土工布和襯墊以保護(hù)卷材。

二次襯砌混凝土澆筑前，先做排水盲溝、暗溝等防排水設(shè)施［4］；防水卷材在洞外加工成型，加工長度以襯砌澆筑長度而定；防水卷材鋪設(shè)由臺架在洞內(nèi)完成。

2．2．1 防水卷材鋪設(shè)

（1）材料準(zhǔn)備。防水卷材使用前應(yīng)先進(jìn)行外觀檢查，檢查內(nèi)容包括:是否有變色、厚薄不均、斑點(diǎn)、刀痕、撕裂、小孔等缺陷［5］。如果存在質(zhì)量疑慮，需進(jìn)行張拉試驗(yàn)、防水試驗(yàn)和焊縫抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)。

（2）基層找平。為保證防水卷材完好，鋪設(shè)防水卷材的臺架就位后，應(yīng)先齊根切除初期支護(hù)的外露錨桿、鋼筋網(wǎng)頭等鐵件，隨機(jī)用水泥砂漿抹平。作為防水卷材基層，初期支護(hù)混凝土表面應(yīng)滿足平整度要求（D／L≤1／10），否則應(yīng)進(jìn)行修鑿平整或用細(xì)石混凝土（砂漿）填補(bǔ)找平。

（3）EVA防水板鋪設(shè)。本工程防水卷材采用EVA（中文品名為乙烯－醋酸乙烯共聚物）防水板。土工布設(shè)于防水板和初期支護(hù)之間，對防水板起保護(hù)、緩沖作用。安裝時(shí)，首先用射釘將土工布和襯墊固定在初期支護(hù)（或者找平）面上。射釘固定按照從上到下、從拱頂?shù)焦澳_、左右對稱的順序進(jìn)行。然后再用電熱熔焊器將防水板熔焊固定在襯墊上，同時(shí)用雙縫熱合焊機(jī)將防水板焊接成整體。接頭處搭接長度≮5cm，焊縫寬度≮3cm［6］。焊縫完成后應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，采用充氣法對焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查，有空隙處進(jìn)行補(bǔ)焊，肉眼觀察防水板有無破壞及漏洞，如有漏洞用小塊防水板或橡膠片焊貼覆蓋［7］。防水板鋪設(shè)方法具體見圖1。

圖1 防水板鋪設(shè)示意圖

（4）搭接原則。防水板應(yīng)緊貼噴射混凝土（或找平層），且應(yīng)自然松弛，不能張拉繃緊，確保襯砌混凝土施工產(chǎn)生的擠壓不至于造成防水板損壞。防水層按全斷面設(shè)置，并應(yīng)遵循“拱部壓邊墻，上游壓下游”的搭接原則。

附屬洞室的防水板鋪設(shè)方法、搭接要求與主洞相同，并與主洞邊墻的防水板焊接連成整體防水層。

2．2．2 排水管盲溝

為有效排除滲水，降低滲壓，隧道設(shè)置縱向和環(huán)向排水盲管，盲管互相連通，并直接與隧道側(cè)溝連通。本工程排水盲管為雙壁打孔設(shè)置波紋管，外裹無紡布。環(huán)向盲管采用φ50mm波紋管，設(shè)于二次襯砌施工縫背后，每10．3m一道；縱向透水盲管采用φ110mm波紋管，設(shè)置于隧道邊墻腳部。固定透水管的外露錨釘切除后需用水泥砂漿抹平抹光，防止刺破防水板。排水盲管鋪設(shè)在初期支護(hù)上，波紋管不能拉拽，要放松留有余地，以適應(yīng)噴射混凝土的起伏表面?？v向盲管鋪設(shè)時(shí)還應(yīng)注意縱向坡度控制，坡度大小與隧道相同，但不得小于0．1%，以利于排水?？v、環(huán)向盲管采用三通T型接頭連接牢固。透水管盲溝平面設(shè)置見圖2；透水管盲溝大樣見圖3。

圖2 排水盲管平面設(shè)置圖

圖3 透水管盲溝大樣圖

2．2．3 施工縫、變形縫防水

隧道二次襯砌變形縫、施工縫采用縫面涂抹混凝土界面劑＋遇水膨脹橡膠止水帶（膠）的構(gòu)造做法［8］。

（1）施工縫防水。隧道施工縫有環(huán)向施工縫和縱向施工縫，位置根據(jù)實(shí)際情況確定。先澆注二次混凝土襯砌段立模時(shí)，在擋頭模板1／2襯砌厚度處安設(shè)環(huán)向墊塊，拆模后即可形成帶企口的施工縫。在進(jìn)行后一段襯砌混凝土施工前，對施工縫先進(jìn)行常規(guī)處理，即人工鑿毛后用清水沖洗干凈。為提高縫面混凝土接合的緊密程度，在干凈濕潤的縫面上涂抹一層混凝土界面劑（高等級防水砂漿）。砂漿硬化后，用粘膠把中埋式止水條粘結(jié)固定在施工縫的企口凹槽內(nèi)，隨后澆注后一段襯砌混凝土。施工縫位置應(yīng)仔細(xì)振搗，振搗機(jī)具不得過于靠近止水帶，以防止水帶錯(cuò)位或者脫落。施工縫防水構(gòu)造見圖4。

圖4 施工縫防水構(gòu)造圖

（2）變形縫防水。隧道進(jìn)出口斜切襯砌段與暗挖段連接處及軟硬巖層分界處設(shè)變形縫一道［9］，涂抹混凝土界面劑加設(shè)中埋式橡膠止水帶防水，拱墻部位同時(shí)設(shè)置外貼式橡膠止水帶。

3 結(jié)束語

鐵路客運(yùn)隧道工程防水對工程建設(shè)和鐵路安全運(yùn)行有著十分重要的意義。杭長鐵路巖溶隧道防水施工實(shí)踐表明，初期支護(hù)背后充填注漿、二次襯砌防水混凝土質(zhì)量和防水板鋪設(shè)質(zhì)量是確保防水效果的關(guān)鍵，同時(shí)，施工縫、變形縫和排水設(shè)施等細(xì)部結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)防水處理也不容忽視。

在嚴(yán)格管理和精心組織下，本工程順利完成，尤其是防水方面效果顯著。為今后我國在復(fù)雜地質(zhì)條件下的鐵路客運(yùn)隧道防水施工提供了可以借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

1 TB10012－2007，鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范［S］．北京:中國鐵道出版社，2012．

2 TB10027－2012，鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)程［S］．北京:中國鐵道出版社，2013．

3 丁宇坤．防水型隧道防排水工程措施的研究［D］．成都:西南交通大學(xué)，2006．

4 羅建軍．隧道防水防滲漏方法及技術(shù)研究［J］．湘潭師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（2）:22－24．

5 孫偉．鄭西客運(yùn)專線函谷關(guān)黃土隧道防排水技術(shù)［J］；鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2007（12）:10．

6 DG／TJ08－50－2012，J12117－2012，隧道工程防水技術(shù)規(guī)程［S］．上海市建筑建材業(yè)市場管理總站，2012．

7 龐旭卿．京包鐵路八蘇木隧道防排水技術(shù)研究［J］；路基工程，2010（08）:20．

8 單秀娟，陳鐵柱，馬勝國．防水型復(fù)合式襯砌在富水洞段隧道施工中的應(yīng)用［J］．中國水運(yùn)（下半月），2009（10）:17－19．

9 廖振修．?dāng)?shù)據(jù)自動(dòng)化處理技術(shù)在市政隧道工程變形監(jiān)測中的應(yīng)用［J］．安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（4）:43－44．