铁路隧道施工论文防排水技术论文

铁路隧道施工论文防排水技术论文

摘要：隧道渗漏水的防治及处理基础是材料的选取，关键是施工的治理，前提是针对性的防排水设计，保障是严格的管理。隧道渗漏水的治理往往比地下水的预防困难的多，而且治标不治本。因此在隧道渗漏水的问题上必须严把质量，杜绝重复施工，彻底防止渗漏。

（1）隧道防水层的失效

隧道施工中常采用铺设防水层在衬砌结构中来防止地下水渗透。使用防水层在地下水渗透面上形成一个隔水屏障，阻止地下水进入隧道结构之中，但是在实践操作中效果往往不如人意。首先施工缝中裂隙宽度过宽，或者结构变形都容易引起材料的延展进而导致防水膜的断裂；其次，在铺设防水层时，防水层的搭接很容易出现缺损，地下水通过防水层之间的孔隙或缺损渗透入结构体内部。因此在铺设时要格外注意施工面上外漏尖锐的锚杆、钢管等破损防水膜和防水板；最后在潮湿环境下，施工质量难以保证，易导致防水板的破损，引起防水板失效地下水渗透。

（2）隧道接缝防水失效

隧道支护工程上一般先对拱顶施工，后对边墙进行处理，为了便于施工人为设置施工缝，为适应结构的变形需要在施工中设置变形缝，结果导致了衬砌结构产生过多过密的接缝，实践证明施工中接缝处理往往不能达到防水标准，因此导致接缝渗水，进而形成隧道渗透水害问题。目前对各类隧道渗透问题的调查，超过70%的隧道都面临这隧道衬砌结构“三缝”渗透水。（三缝指的是伸缩缝、沉降缝、施

工缝）

（3）衬砌混凝土自防水失效

钢筋混凝土在施工中既能起到承载作用同时又能起到防水作用，因此钢筋混凝土被称为结构自防水。钢筋混凝土是隧道防渗漏最后一道屏障。施工中为了起到良好的防渗漏作用常使用添加防水材料的混凝土，比如外加剂防水型混凝土和膨胀水泥防水型混凝土。尽管采用了添加剂配置了防水混凝土，但是混凝土结构渗透水依然会发生，分析原因主要是.

①对防水混凝土认识有误区。过高的看重防水混凝土的抗渗透等级而忽视了施工与养护的重要性。实际上，结构自防水的质量由抗渗等级和施工工艺及养护共同决定。

②多余的水分往往在混凝土硬化的过程中被蒸发出去，因而在混凝土内部形成毛细管路，这样在喷射混凝土施工中不认真，往往会造成混凝土中含有杂质或不能充分搅拌甚至发生走模、漏浆等情况使其内部毛细管路不能有效的排水而形成泌水通路降低抗渗强度。

③地下水多含有侵蚀性，导致衬砌混凝土开裂，影响整体抗渗性。

综上可得，隧道漏水防治关键部位集中在隧道横向施工缝及拱脚处纵向缝，此外防水板材破损和胶结不严都容易引起隧道衬砌渗漏水，在隧道的施工及防排水的设计上要给与重视。

二、隧道地下水防治原则

一个完整的防排水系统应包含防、截、堵等综合措施，更应该与隧道实际工程及支护方法互相结合。隧道防排水的总原则是：以防为

主、疏漏结合、多层布防、复合衬砌、综合治理。隧道拱顶和边墙是隧道地下水渗透治理的主要部位，前者主要以堵排结合法处理，后者则多采用一排为主的排水方法。

隧道工程防排水技术主要有地下水的有效控制、隧道早期防排水设计、隧道工程结构提高防水性能、结合围岩岩性及地质条件使用“防截堵排”四种方法综合治理等方法，防排水系统的建立应该做到“防”有办法，“排”有途径。

防：主要是指隧道衬砌的防渗透性能及衬砌外围防水，包括衬砌外围的防水涂层和喷浆阻水。

排：主要是指排出隧道衬砌背后空隙以及周围围岩中的积水，减少衬砌背后的孔隙水压力和涌水量。

截：主要使用导管、泄水区等措施从积水层截走水流，改变地下水流动方向，使地下水不向隧道内部渗透。

堵：采用喷射注浆、喷射涂浆的等方法，堵住初支及衬砌背后的裂隙、空隙或用气压堵住地下水向隧道内部渗透。

三.隧道渗漏水施工技术

隧道渗漏水的治理方案的选择主要根据隧道渗漏调查、渗漏水的原因、隧道施工的特点、现场水文地质条件、施工作业场地空间规模等限制。合理的处理包括使用先进的疏漏技术、合理的经济投入、优良的防水材料、和可靠的施工保障。其中对于大面积的渗漏水，主要采用注浆封堵的方法；对于小面积滴水和湿溃部分宜采用直接封堵的办法；对于快速滴水、线状流水及涌水时，应采取引排措施。

主要的治理方法如下

（1）堵漏治水法（水压>6N ）

堵漏治水法的步骤是查找并切断水源，尽量使堵漏工作在无水的环境下进行，如果不能避免渗漏水环境，应尽量减小渗漏水面积，便于将渗漏水引出，防止高水压将堵漏施工材料破坏。

堵漏治水法常用的堵漏技术有：

①灌浆法

灌浆法是隧道治理渗漏水最常用的一种手段，所谓灌浆法就是水溶性堵漏剂等材料与水泥按一定比例配置成浆液，利用压送设备将其灌入衬砌裂隙或空洞中，使其迅速扩散、胶结最后固化，以达到堵住渗漏水的目的。浆液能使衬砌裂隙缺陷迅速愈合并防水功能，灌浆法与表面涂层法相比更能有效的进入衬砌裂隙内部，防治了地下水渗漏和对衬砌背后钢筋的侵蚀。

②表面涂层法

表面涂层法最适用于主动防水和大面积防水，与灌浆法相比，表面涂层法工艺简单、技术要求低、造价便宜、易于推广。该方法需要在防水的区域表面铺设一层防水隔离层并封闭。一般使用水胶涂层膜进行表面的封闭处理，在衬砌裂隙等容易渗漏的地方铺2mm厚的橡胶膜就可以有效的预防地下水的渗漏。

③裂隙填充法

这种方法一般是沿围岩裂隙填充防水材料和补强材料。但是这种方法具有局限性，适用于浇灌材料自身强度远小于于其粘结强度，而

且具有良好的延伸性和弹塑性。

（2）引排治水法（水压<6N）

这种方法的原则是“引水在先，排水在后”，通过在衬砌背后铺设一定数量的排水管将地下水引入隧道内部排水沟中。采用这种方法的关键点是要正确选择排水点的位置。以便使衬砌背后的积水流出，使地下水水位降低，减少衬砌压力。引排法主要分为明排法和暗排法两种。暗排堵漏法需要进行凿槽，排管，操作起来比较困难，且投资较大，而且由于施工缝容易变形，表面封堵难以密实、高效，效果一般，在隧道中只适用于涌水量很大水压较大的地段；明排堵漏法操作相对便捷，在隧道中应用较广，由于排水管受施工缝变形影响小，治疗效果好适用于水压不大于6N的施工段。其中施工中常见的引排法有PVC管外排、铝槽外排等。

结束语

隧道渗漏水的防治及处理基础是材料的选取，关键是施工的治理，前提是针对性的防排水设计，保障是严格的管理。隧道渗漏水的治理往往比地下水的预防困难的多，而且治标不治本。因此在隧道渗漏水的问题上必须严把质量，杜绝重复施工，彻底防止渗漏。

参考文献

[1] 王兵.徐金荣.浅谈高速铁路隧道防排水施工控制要点[J].中国科技博览，2012（7）：122.

[2]刘登富，陈寿根周莹 .基于离散单元的软岩隧道施工过程数值模拟与围岩变形分析[J].公路，2012（4）32-37