2010注册岩土工程师综合辅导资料：隧道工程的防排水技术

我公司承建的大茅洞左隧道位于海南省三亚市田独镇境内陵水19所纬向深断裂南侧。右幅隧道已于1984年建成通车，左幅隧道距右幅隧道80 m，为高等级的高速公路，全长1 140 m，设计行车速度80 km/h，行车道净宽10.25 m，隧道净高5.0 m，路面基本照明亮度6.0 cd／m，路面单向横坡为2 %，设计纵坡为人字坡，竖曲线半径R为35 km，坡度分别为+1.5 %和-1.42 %，隧道平面位于直线段。
　　对隧道影响较大的结构共有五条断层及闪长玢岩岩脉、节理发育带等。隧道所经过的山脉岩性较为单一，主要为花岗岩，围岩类别为II～V类，软弱围岩占85 %.
　　隧道采用复合式衬砌，设有照明、消防、通风、通讯等设施，预留洞室多，预埋管线种类多。由于先期投入使用的右幅隧道渗、漏水严重，故对左幅隧道提高了防、排水施工质量的要求，要求隧道洞内无渗漏水，安装设备预埋洞室不渗水，路面不冒水、不积水。下面重点介绍隧道的防、排水施工方法及其施工效果。
　　1 隧道的防排水设计
　　隧道的防排水体系由两部分构成：一是初期支护期间的排水系统，包括弹簧透水管，纵、横向排水管和两侧水沟；二是二次衬砌的防水系统，包括防水板、无纺布和防水混凝土。
　　1.1 防水措施　在初期支护与二次衬砌之间敷设一层PVC复合土工布防水板作为第一道防水，防水板敷设范围为自拱部至边墙下部。施工缝采用XZ-322-20型中埋式橡胶止水带，沉降缝采用BW-9611型遇水膨胀止水条。
　　1.2 排水措施
　　在洞内路面两侧设置了圆形预制边沟以排除路面积水；为了更有效地排除衬砌背后积水，隧道内沿岩面环向布设弹簧软式透水管，弹簧透水管与边墙底部的Φ100 mm纵向排水管相连接，并每隔25 m设一处横向引水管，通过沉砂井将纵向排水管内地下渗水引入路面边沟内，由路面边沟排到隧道外路基边沟内。
　　1.3 截水措施
　　为防止洞外水流入隧道，在进出口端设两道横向截水沟。洞内水排至洞口路基边沟内。
　　2 防排水施工
　　2.1 防水施工的材料和机具　防水施工的主要材料有聚乙烯塑料防水卷材（规格1 200 mm×1 mm，长度根据设计加工。技术性能为：扯断强度≥7.5 MPa，扯断伸长率≥45％，脆性温度为-40℃）、土工无纺布和粘接用的专用粘合剂。
　　施工机具需要准备架设防水卷材的简易台车、电钻、射钉枪、塑料焊枪、塑焊机、小型运输车等。
　　2.2 施工步骤
　　2.2.1 环向弹簧透水管的安装施工
　　安装前要将岩面处理平整，以免喷射混凝土时背后产生空洞，影响衬砌结构受力和汇、排水效果；在地面将3根弹簧透水管并排用无纺布包好绑在0.5 m宽的细格铁丝网上；在安装弹簧透水管的岩面部位每隔1 m钉横向间距为0.5 m的两枚悬挂锚钉，锚钉露出岩面以不高于弹簧透水管的直径为度；利用简易台车从一侧向另一侧将绑好的弹簧透水管输送，并密贴岩面用铁丝将其固定在悬挂锚钉上。安装时，要注意每道弹簧透水管的端头留有100 mm的富余量，以便与纵向排水管搭接。
　　弹簧透水管的间距一般为：II类围岩10 m，III类围岩15 m，IV类围岩20 m.在施工中，可根据实际渗水情况进行调整，在地下水发育处可适当增加1～2道。
　　2.2.2 纵、横向排水管和边沟的施工
　　（1）在衬砌施工前，要先将基底清理干净，把纵向排水管连接好，然后每隔10 m用三通接头与横向排水管连接，并将弹簧透水管的两端头贴岩壁装在排水管的梅花眼处。最后在无纺布和防水板施工时，一并将纵向排水管半包围扣在墙脚基底处，以保证裂隙水很顺畅地汇入排水管中（2）两侧边沟的各节接缝间用沥青麻布或橡胶垫于四周，以免地下水由防水板导出后由边沟溢出。边沟每隔50 m设一沉沙池。
　　2.2.3 无纺布和防水板的施工
　　（1）防水板焊接质量的好坏，直接影响到洞身的防水效果。防水板的焊接是通过塑焊机高温加热，使所要焊接的两片塑料防水板局部熔化后，加压将两片塑料板粘合在一起的，要求焊接密实可靠。
　　（2）检查初期支护净空，提前处理岩面欠挖，否则待衬砌台车就位后再处理欠挖，既影响施工进度，又容易损坏防水板，降低防水效果；进行上述检查处理后，还要检查岩面平整度，将凸出岩面的喷射混凝土凿除，用砂浆填平；将凸出的锚杆及钢筋头切割掉，用大锤砸平，防止刺破塑料防水板。

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