隧道防排水

常用的堵水措施有：混凝士襯砌堵水、塑料板堵水和注漿堵水?；炷烈r砌堵水和塑料板堵水主要用于水量不大、壓力較小的地層條件。注漿堵水主要用于水量大、壓力大的地層條件。又出現(xiàn)分倉(cāng)堵水技術(shù)，它是將整座隧道(地層)分隔成若干個(gè)區(qū)段，使各個(gè)區(qū)段的地下水彼此獨(dú)立，互不連通，實(shí)現(xiàn)分隔堵水目的。分倉(cāng)堵水技術(shù)是值得研究的一項(xiàng)新技術(shù)。

應(yīng)當(dāng)注意的是，絕對(duì)堵死地下水是很困難的，因此，要求在設(shè)計(jì)和施作堵水設(shè)施時(shí)，就要充分考慮到排水的組織，做到堵排結(jié)合，邊排邊堵，經(jīng)濟(jì)適用，保護(hù)環(huán)境。

1．模筑混凝土襯砌防水

模筑混凝士本身就具有一定的抗?jié)B阻水性能，但普通混凝土的抗?jié)B性較差，尤其是在施工質(zhì)量不高的情況下，如振搗不密實(shí)，施工縫、沉降縫、伸縮縫處理不好，配比不當(dāng)?shù)?，則更易形成水的滲漏、漫流。當(dāng)?shù)叵滤星治g性時(shí)，對(duì)混凝土的腐蝕就更為嚴(yán)重。

如果能保證混凝土襯砌的抗?jié)B防水性能，則不需要另外增加其他防水堵水措施。因此，充分利用混凝土襯砌的防水性能，是經(jīng)濟(jì)合算的和最基本的防水措施。

工程中，改善和乖曠用琨凝主襯砌的抗?jié)B防水性能，可以從兩個(gè)方面來(lái)考慮。

其一，是防水混凝土的抗?jié)B標(biāo)號(hào)及抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。其配合比選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①水灰比不得大于0.6；②水泥用量不得少于280 kg/m3；③砂率應(yīng)適當(dāng)提高，并不得低于35%。

其二，是防水混凝土襯砌施工必須采用機(jī)械振搗。施工縫、沉降縫及伸縮縫則可以采用中埋式塑料或橡膠止水帶，或采用背貼塑料止水帶止水。

2．塑料板防水

當(dāng)圍巖有大面積裂隙滴水、流水，且水量壓力不太大時(shí)，可于噴射混凝土等初期支護(hù)施作完畢后，內(nèi)層襯砌施作前，在巖壁大面積鋪設(shè)塑料板堵水，塑料板厚度一般為1.2 mm，塑料板鋪設(shè)固定時(shí)不能繃得太緊，要預(yù)留一定的松弛度，使得在灌筑內(nèi)層襯砌混凝土?xí)r，塑料板能向凹處變形，避免產(chǎn)生過(guò)度張拉和破壞。

塑料板防水層是近十多年國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)防水新技術(shù)，它具有優(yōu)良的防水性能和耐腐蝕性能，在隧道及地下工程中得到了日益廣泛的應(yīng)用。

3．分區(qū)隔離防水

隧道穿越地層范圍大，地下水的埋藏條件復(fù)雜，往往在同一座隧道中的不同區(qū)段地下水的出露情況差異很大。隧道工程中，尤其是在運(yùn)營(yíng)隧道的防水維修中，已采用“分區(qū)隔離防排水技術(shù)”，即在隧道長(zhǎng)度方向?qū)⒌叵滤謪^(qū)隔離(技術(shù))，并針對(duì)富水地段，重點(diǎn)采取有效的防排水措施，以達(dá)到提高全隧道防水效果，降低防排水成本的目的。

分隔區(qū)段的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)地下水在洞內(nèi)出露的范圍和水量的大小確定，富水地段可按二次襯砌段長(zhǎng)度分區(qū)，分區(qū)采用帶注漿管的背貼式止水帶，發(fā)生滲漏水時(shí)可進(jìn)行注漿。采用分區(qū)防水的區(qū)段，注漿順序?yàn)橄冗M(jìn)行拱頂處回填注漿，再進(jìn)行背貼式止水帶上花軟管注漿，最后進(jìn)行分區(qū)的注漿嘴注漿。

4．注漿堵水

用超前小導(dǎo)管或超前長(zhǎng)鋼管將適宜的膠結(jié)材料壓注到地層節(jié)理、裂隙、孔隙中，不僅可以加固圍巖，同時(shí)也起到了堵水作用，更可以防止地下水大量流失，較好地保護(hù)地下水環(huán)境。在隧道內(nèi)層襯砌旌作完成后，若因內(nèi)層襯砌混凝土質(zhì)量等問(wèn)題而產(chǎn)生滲漏，也可以對(duì)向襯砌與圍巖之間的縫隙壓注膠結(jié)材料以實(shí)現(xiàn)堵水。

隧道排水設(shè)施應(yīng)結(jié)合混凝土襯砌來(lái)施作。常用的結(jié)構(gòu)排水設(shè)施有：盲溝(管)——泄水孔——排水溝(管)。其排水過(guò)程是：水從周巖裂隙進(jìn)入襯砌背后的盲溝，盲溝下接泄水孔(泄水孔穿過(guò)襯砌邊墻下部)，水從泄水孔泄出后，進(jìn)入隧道內(nèi)的縱向排水溝，并經(jīng)縱向排水溝排出洞外。

1．盲溝(管)

盲溝(管)施作注意事項(xiàng)：

①安裝時(shí)，應(yīng)將盲溝與巖壁盡量密貼固定；

②噴射混凝土?xí)r要注意掌握噴射角度和距離，不要把盲溝沖擊損傷或沖掉，并盡可能將其壓牢或覆蓋

③對(duì)于沒(méi)有覆蓋或噴射混凝土以后安設(shè)的盲溝，在模筑襯砌混凝土?xí)r，應(yīng)注意不得使水泥砂漿進(jìn)入盲溝內(nèi)，以免阻塞滲水通道；

④注意一定要將盲溝接入泄水孔。若采用模筑后鉆孔泄水，則應(yīng)詳細(xì)準(zhǔn)確記錄盲溝位置。

由上可知，防排水措施，應(yīng)充分考慮實(shí)際的滲漏水情形來(lái)選擇，不求一次解決，可以分次逐步解決。噴混凝土?xí)r要盡量將滲漏范圍壓縮為局部出水，然后再結(jié)合模筑混凝土襯砌施作有組織排水設(shè)施，實(shí)現(xiàn)徹底治水。

2．泄水孔

泄水孔的施作，有2種方法：

①在立邊墻模板時(shí)，應(yīng)安設(shè)泄水管，并特別注意使其里端與盲溝接通，外端穿過(guò)模板。泄水管可用鋼管、竹管、塑料管、蠟封紙管等。這種方法主要用于水量較大時(shí)。

②當(dāng)水量較小時(shí)，則可以待模筑邊墻混凝土拆模后，再根據(jù)記錄的盲溝位置鉆泄水孔。泄水孔的位置應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置。

3．排水溝(管)

隧道內(nèi)的排水溝(管)是承接泄水孔泄出的水，并將其排出隧道的縱向排水溝。隧道內(nèi)的排水溝，有單側(cè)、雙側(cè)、中心式3種布置形式。排水溝的布置形式、截面尺寸和縱向坡度，是根據(jù)水量大小，線路坡度、路面構(gòu)造要求等因素確定的。

排水溝的施作，通常是與底板混凝土同時(shí)模筑，或者設(shè)計(jì)有仰拱時(shí)，則與隧道底部填充混凝土同時(shí)施作，以保證水溝的整體性，防止水下滲影響地基。

修建隧道后破壞了山體原始的水系統(tǒng)平衡，隧道成為所穿過(guò)山體附近地下水集聚的通道。當(dāng)隧道與含水地層連通，而襯砌的防水及排水設(shè)施、方法不完善時(shí)，就必然要發(fā)生隧道水害。

隧道滲漏水危害大，整治難度大，成本高，因此做好隧道防排水工作十分重要，隧道防排水可以做到“防患于未然”，收到事半功倍的效果。

為避免和減少水對(duì)隧道工程的危害，我國(guó)隧道工作者己總結(jié)出。截、堵、排相結(jié)合，綜合治理”的基本原則，并以模筑混凝土襯砌作為防水(堵水)的基本措施。

截，就是在隧道以外將地表水和地下水疏導(dǎo)截流，使之不能進(jìn)入隧道工程范圍內(nèi)。

堵，就是以混凝土襯砌為基本的結(jié)構(gòu)防水層，以塑料防水板為輔助防水層，阻隔地下水，使之不能進(jìn)入隧道內(nèi)的防水措旌；或者將適宜的膠結(jié)材料壓注到地層節(jié)理、裂隙、孔隙中實(shí)現(xiàn)堵水使之不進(jìn)入隧道工程范圍內(nèi)。堵水措施可以防止地下水大量流失，較好地保護(hù)地下水環(huán)境。

排，就是人為設(shè)置排水系統(tǒng)，將地下水排出隧道。

《鐵路隧道防排水設(shè)計(jì)指南》是根據(jù)近30年勘察、設(shè)計(jì)實(shí)踐，結(jié)合新建鐵路、公路隧道防排水設(shè)計(jì)及既有隧道滲漏水病害整治的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)編制而成的，供隧道勘察設(shè)計(jì)工程技術(shù)人員和隧道養(yǎng)護(hù)維修人員在工作中參考、借鑒。

《鐵路隧道防排水設(shè)計(jì)指南》共分15章，包括：總則、術(shù)語(yǔ)、基本規(guī)定、勘察與設(shè)計(jì)規(guī)劃、隧道防水、隧道排水、注漿、防排水材料、明挖隧道防排水、巖溶地區(qū)隧道防排水、寒冷地區(qū)隧道防排水、特殊環(huán)境及特殊巖土隧道防排水、施工期間防排水設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)期間輔助坑道防排水處理、既有隧道滲漏水整治等。