趙劍波

中鐵二十二局集團(tuán)第四工程有限公司 天津 301700

1 工程概況

滬昆客專高速鐵路何家地隧道，地處云貴高原，雙線隧道，設(shè)計(jì)為單面坡，隧道洞身通過(guò)地層分別為三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組泥巖夾砂巖，二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興- 大隆、龍?zhí)督M泥巖夾砂巖夾煤層。隧道為東低西高，最大埋深364m，正常涌水量14800m3/ d，雨洪期最大涌水量30200m3/ d。

2 不良水環(huán)境對(duì)隧道工程的影響

在施工過(guò)程中，隧道開挖后出現(xiàn)松散土層孔隙水、基巖裂隙水、巖溶水、地表水等，如不及時(shí)處理或缺乏通暢的防排水設(shè)施，會(huì)嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。施工時(shí)，需要做好出水區(qū)域的防水措施，否則可能導(dǎo)致施工成本增加，不僅會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的材料、機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，而且會(huì)對(duì)施工人員的健康產(chǎn)生影響。

施工完成后，隧道襯砌涌水或滲水會(huì)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)、圍巖巖體等產(chǎn)生不利影響，在長(zhǎng)時(shí)間的作用下，將會(huì)使襯砌破裂、混凝土受到腐蝕、襯砌鋼筋受到銹蝕，圍巖的承載能力下降，從而影響隧道的整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，影響隧道正常運(yùn)營(yíng)。甚至誘發(fā)交通安全事故，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定造成負(fù)面影響。隧道防排水設(shè)施堵塞，地下水無(wú)法順暢排出，在水壓的作用下會(huì)造成襯砌基礎(chǔ)下沉、隧道拱形結(jié)構(gòu)開裂、下部結(jié)構(gòu)起拱等病害[1]。

3 防排水工程中常見的問(wèn)題

3.1 材料方面

隧道工程施工中常用的材料包含防水卷材、透水管和土工布等，但是由于這幾類材料的品牌較雜、廠家很多，施工單位在購(gòu)買材料時(shí)未進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，則會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)象。例如，防水卷材變色、撕裂；卷材拉伸強(qiáng)度低、厚度薄。若出現(xiàn)以上問(wèn)題，則會(huì)造成施工過(guò)程中發(fā)生漏水現(xiàn)象，影響施工質(zhì)量，增加施工成本。

3.2 盲管堵塞

盲管接頭在施工中包裹防護(hù)不到位、不嚴(yán)實(shí)，導(dǎo)致澆筑時(shí)混凝土流入盲管，造成堵塞；盲管預(yù)埋坡度不符合設(shè)計(jì)要求或埋設(shè)不順直，由于隧道內(nèi)地下水水質(zhì)為堿性，長(zhǎng)期流水會(huì)在盲管口或彎曲排水不順暢位置形成白色結(jié)晶，阻塞盲管。

3.3 防水層鋪掛不到位

防水層鋪掛不當(dāng)也會(huì)引起隧道滲透。施工單位在防排水施工過(guò)程中，防水層鋪掛過(guò)于緊密或焊接不牢，都會(huì)引起防水層發(fā)生滲透現(xiàn)象。防水層鋪掛基準(zhǔn)面選擇混凝土噴射方式施工。如果實(shí)施過(guò)程中混凝土噴射質(zhì)量或施工工藝不滿足施工要求，將導(dǎo)致噴射面平整性不足，進(jìn)而對(duì)后期防水層的鋪掛效果產(chǎn)生影響。防水層鋪掛施工過(guò)程中，若預(yù)留的松弛度不足，則混凝土在二次襯砌澆筑過(guò)程中容易出現(xiàn)防水層擠破現(xiàn)象，使防水層無(wú)法發(fā)揮作用。

3.4 防水層保護(hù)不到位

在正常的施工過(guò)程中，由于隧道工程施工環(huán)節(jié)惡劣，施工程序繁雜，且需要考慮到其他施工流程。因此，在實(shí)際的施工過(guò)程中會(huì)頻繁出現(xiàn)交叉作業(yè)的現(xiàn)象，這就會(huì)造成防水層被其他施工作業(yè)破壞，難以發(fā)揮防水效果。例如，在實(shí)際的施工過(guò)程中，需要對(duì)部分區(qū)域進(jìn)行爆破處理，則會(huì)造成防水層破壞，同時(shí)，高速鐵路隧道橫斷面大，需要設(shè)置眾多炮眼，而爆破產(chǎn)生的震動(dòng)直接影響圍巖和初期支護(hù)、二次襯砌；襯砌鋼筋焊接濺射焊渣及焊接時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)造成防水層破壞；大型機(jī)械設(shè)備使用不當(dāng)發(fā)生擦碰也會(huì)造成防水層破壞。

3.5 施工縫隙處的止水條未按照要求安裝

施工人員在安裝止水條時(shí)，未嚴(yán)格按照施工要求和標(biāo)準(zhǔn)安裝，會(huì)造成防水效果不滿足設(shè)計(jì)要求。因此，在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員需要對(duì)止水材料進(jìn)行處理，選擇符合該區(qū)域?qū)嶋H情況的止水材料。若施工過(guò)程中，止水帶質(zhì)量或中止水帶種類不符合要求，則會(huì)影響防水效果，造成隧道漏水問(wèn)題，影響工程質(zhì)量。

3.6 混凝土施工未按照規(guī)范操作

施工人員必須按照要求和流程操作，從而保證施工質(zhì)量，防止后續(xù)發(fā)生滲水問(wèn)題。如果混凝土施工沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)范操作，則不利于保證工程整體質(zhì)量。

4 隧道防排水工藝流程及施工措施

4.1 隧道工程排防水工藝流程

按照隧道工程施工原則，施工單位制定出隧道工程防排水施工工藝圖，具體流程見圖1。

圖1 隧道結(jié)構(gòu)防排水施工工藝

4.2 隧道工程防排水施工技術(shù)措施

4.2.1 初期支護(hù)防排水施工

在初期支護(hù)施工的同時(shí)，需要按照設(shè)計(jì)方案預(yù)埋好排水管道。在出水密集區(qū)域進(jìn)行鉆孔，借助引水盲管將地下水引出。在施工現(xiàn)場(chǎng)，施工人員可以根據(jù)出水點(diǎn)的出水情況來(lái)對(duì)引水盲管進(jìn)行加密設(shè)置[2]。

4.2.2 盲管的施工

首先，施工人員需要將縱向排水管鋪設(shè)位于內(nèi)軌面下方20cm 處，且排水管道方向和隧道縱向坡度保持一致，采用鋼釘長(zhǎng)條來(lái)對(duì)排水管進(jìn)行固定，同時(shí)，借助土工布對(duì)縱向排水管進(jìn)行包裹，避免水泥砂漿進(jìn)入管道內(nèi)；其次，在進(jìn)行環(huán)向排水管施工時(shí)，排水管需要平順且緊貼支護(hù)表面。借助鋼釘來(lái)對(duì)兩端進(jìn)行固定，再使用U 形卡對(duì)盲管進(jìn)行固定。在連接盲管時(shí)，一字型連接縱向排水管，使用異型三通連接橫向連接管、縱向連接管和邊墻引水管。盲管安裝完成后，施工人員需要對(duì)各個(gè)管道的安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查，確保盲管泄水孔通暢。

4.2.3 無(wú)紡布與防水板施工

二襯防排水施工前，應(yīng)該將初期支護(hù)表面所有外露物體切除，包括定位鋼筋頭、錨桿頭、初期支護(hù)監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)、臨時(shí)用電線架等，并抹砂漿遮蓋，以防刺破防水板[3-4]。對(duì)于嚴(yán)重凹凸不平的部位，需要進(jìn)行修鑿和找平。

二襯防排水采用無(wú)紡布作濾層，在鋪設(shè)時(shí)，保證防水板和柔性無(wú)紡布密切結(jié)合。防水板鋪設(shè)采用無(wú)釘鋪設(shè)，熱熔焊接。用射釘槍將無(wú)紡布通過(guò)熱熔墊片錨固在噴錨支護(hù)上，再將熱熔墊片與防水板熱熔焊接，這樣既可以保證土工布掛設(shè)的牢固，又保證了防水板的無(wú)損傷。吊掛時(shí)，以防水板的全幅中部對(duì)準(zhǔn)隧道中線，由上到下把防水板托起貼著噴錨支護(hù)表面鋪設(shè)，松緊適度并用熱焊機(jī)將防水板焊在熱熔墊片上，拱部固定點(diǎn)間距設(shè)置為0.5m，邊墻固定點(diǎn)間距為1m。附屬洞室處鋪設(shè)防水板時(shí)，首先根據(jù)附屬洞室的大小和形狀加工防水板，然后將其焊在洞室內(nèi)壁的噴錨支護(hù)上，并和邊墻防水板焊接成一個(gè)整體。

4.2.4 止水帶和止水條的施工

隧道工作在進(jìn)行防排水施工時(shí)，止水條和止水帶是重要的止水材料，科學(xué)合理地使用止水材料能夠有效預(yù)防隧道縫隙發(fā)生滲水和漏水問(wèn)題[5-6]。

止水帶一般分為背貼式橡膠止水帶、中埋式橡膠止水帶、中埋式鋼邊橡膠止水帶三種。施工中，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求在施工縫、變形縫或有特殊要求的不透水段落采取單一形式或組合形式。施工人員在安裝止水帶時(shí)，止水帶需要固定在擋頭板上，先安裝一端，對(duì)另一端進(jìn)行防護(hù)，固定時(shí)必須在止水帶的允許部位打孔，禁止對(duì)止水帶的其他部分造成損傷。固定止水帶時(shí)不得產(chǎn)生偏移現(xiàn)象。安裝擋頭板時(shí)也不能對(duì)止水帶產(chǎn)生破壞。進(jìn)行混凝土澆筑和振搗時(shí)，需要密切關(guān)注止水帶安裝區(qū)域，避免破壞止水帶[7-8]。遇水膨脹止水條一般與縱向鋼邊止水帶配合使用，埋設(shè)在鋼邊止水帶后方，更好地起到縱向施工縫防水的作用。隧道止水帶施工流程見圖2。

圖2 隧道止水帶施工流程

4.2.5 洞內(nèi)順坡、反坡排水施工

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際排水情況，施工人員需要對(duì)松軟圍巖區(qū)域加強(qiáng)鋪砌水溝，對(duì)排水溝內(nèi)的淤泥和雜質(zhì)及時(shí)進(jìn)行清理，確保排水效果。施工人員需要根據(jù)洞內(nèi)水量、坡度和設(shè)備布置情況來(lái)制定出洞內(nèi)反坡排水方案，可選擇一次或多次將水排出。根據(jù)洞內(nèi)排水量確定出集水坑位置，借助抽水機(jī)抽水時(shí)，需要選擇合適參數(shù)的抽水機(jī)，這樣才能確保排水順利。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，隧道工程在施工過(guò)程中，主要是由于防水層、止水條安裝不當(dāng)引起防排水工程問(wèn)題。施工人員應(yīng)按照施工要求和施工順序來(lái)操作，施工單位在必須施工前認(rèn)真勘查現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域，根據(jù)涌水量和位置確定問(wèn)題，對(duì)施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)處理，采用相應(yīng)的措施，確保隧道工程的防排水效果。