高速公路隧道綜合防排水技術(shù)

1、高速公路隧道綜合防排水技術(shù)高速公路隧道綜合防排水技術(shù) 摘摘 要：要：闡述在公路隧道施工中采用綜合防排水技術(shù)的必要性，結(jié)合云陽(yáng)山隧道具體施工過(guò)程介紹了鋪設(shè)環(huán)、縱、橫向排水管、三維復(fù)合土工排水網(wǎng)、EVA復(fù)合防水板、EVA背貼式止水帶、膩?zhàn)有团蛎浿顾畻l、橡膠止水帶及注漿堵水的具體施工工藝和注意事項(xiàng)及效果。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：綜合防排水 三維復(fù)合土工排水網(wǎng) EVA復(fù)合防水板 EVA背貼式止水帶 膩?zhàn)有团蛎浿顾畻l 橡膠止水帶 注漿堵水1 . 云陽(yáng)山隧道概況云陽(yáng)山隧道概況n衡炎高速公路云陽(yáng)山隧道為上、下行左、右線的雙洞單向行車隧道，隧道全長(zhǎng)3.23km，位于湖南省株洲市茶陵縣的云陽(yáng)山，圍巖性質(zhì)主要為中厚或厚層

2、狀的石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、炭質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖，小規(guī)模斷層較發(fā)育，斷層寬帶一般35m，傾角大于50，裂隙發(fā)育，以、級(jí)為主，進(jìn)口端為亞粘土段，屬級(jí)圍巖。地下水主要為基巖與構(gòu)造裂隙水，最大日涌水量達(dá)5940m3/d。隧道設(shè)計(jì)為復(fù)合式襯砌，采用新奧法施工。 2. 環(huán)、縱、橫向排水管的鋪設(shè)環(huán)、縱、橫向排水管的鋪設(shè)n隧道開(kāi)挖后，根據(jù)各類圍巖地下水發(fā)育情況，在巖面環(huán)向布設(shè)軟式透水管，以引排圍巖滲漏水至縱向排水管，使隧道初期支護(hù)內(nèi)排水通暢。首先沿巖面鋪設(shè)寬帶40的無(wú)紡?fù)凉げ?，土工布?guī)格為250g/，而后在其上布設(shè)三條50的軟式透水管，其外包以0.2厚的塑料布及11的細(xì)格鐵絲網(wǎng)，以防止噴射砼時(shí)透水管被堵塞，然

3、后用4的鐵絲通過(guò)固定釘固定在巖面上，拱部釘距1.0m，墻部釘距1.2m。軟式透水管布置如圖1：40153 50mm軟式透水管0.2MM厚塑料布細(xì)格鐵絲網(wǎng)固定鐵絲固定釘無(wú)紡布初期襯砌EVA復(fù)合防水板二次襯砌25圖1 軟式透水管布置圖 為消除二襯背后的靜水壓力，在初期支護(hù)與防水板之間沿初期支護(hù)表面布設(shè)一條HC-3.5半圓軟式透水管，而后用錨釘和防水板窄條固定在巖面上，錨固間距50cm，防止扭曲移位。因隧道裂隙水較大，環(huán)向排水管間距由原設(shè)計(jì)12m變更為6m，施工中根據(jù)地下水情況適當(dāng)調(diào)整。通過(guò)環(huán)向半圓軟式透水管，將水引到邊墻底部的縱向排水管。在初期支護(hù)的邊墻底部設(shè)置與隧道縱坡一致的縱向排水盲管，將水匯

4、集后通過(guò)橫向排水管引入邊排水溝，橫向排水管間距由原設(shè)計(jì)12m變更為6m，縱向排水管為100的軟式透水管，橫向排水管為80的PVC管。環(huán)、縱、橫向排水管三者間的連接如圖2所示： 排水溝80橫向PVC管100縱向排水管EVA復(fù)合防水板HC-3.5半圓軟式透水管水流方向圖2 排水管連接圖3 . 三維復(fù)合土工排水網(wǎng)裂隙水豐富段，在初期支護(hù)與EVA復(fù)合防水板之間設(shè)置三維復(fù)合土工排水網(wǎng)，以加強(qiáng)防排水效果。 3.1 三維復(fù)合土工排水網(wǎng)性能 3.2 三維復(fù)合土工排水網(wǎng)的鋪設(shè)3.3 三維復(fù)合土工排水網(wǎng)的質(zhì)量檢查3.1 三維復(fù)合土工排水網(wǎng)的性能n三維復(fù)合土工排水網(wǎng)由厚度5mm的三維肋條網(wǎng)與200g/無(wú)紡?fù)凉げ紡?fù)合

5、而成，板寬2.0m，其性能符合表1： 表1 三維復(fù)合土工排水網(wǎng)性能指標(biāo)項(xiàng)目單位標(biāo)準(zhǔn)斷裂拉伸強(qiáng)度MPa2斷裂伸長(zhǎng)率%300撕裂強(qiáng)度N20厚度4.55.53.2 三維復(fù)合土工排水網(wǎng)的鋪設(shè)n用塑料焊圈射釘固定，見(jiàn)圖3，拱部間距0.50.8m，邊墻間距0.81.0 m，底部11.5m，呈梅花形排列。射 釘C20噴 射 砼三 維 復(fù) 合 土 工 排 水 網(wǎng)塑 料 焊 圈圖3 三維土工網(wǎng)吊掛示意圖3.3 三維復(fù)合土工排水網(wǎng)的質(zhì)量檢查 三維復(fù)合土工排水網(wǎng)鋪設(shè)完后，按下述各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行檢查，合格后方可進(jìn)入下道工序施工。n （1）用手托起三維土工網(wǎng)，看其是否與噴射砼表面密貼、松緊度是否符合要求；n （2）看三維土

6、工網(wǎng)是否有被劃破、扎破、撕裂等破損現(xiàn)象；n （3）看接縫寬度是否符合要求、搭接是否密實(shí)；n （4）射釘行、列距離是否符合要求。l 4.1 復(fù)合防水板性能l 4.2 復(fù)合防水板的鋪設(shè)與焊接 l 4.3 復(fù)合防水板的質(zhì)量檢查4.1 復(fù)合防水板性能 EVA復(fù)合防水板由厚度1.2mm的EVA防水板與300g/m2無(wú)紡?fù)凉げ紡?fù)合而成，板寬3.0m，其性能符合表2： 表2 EVA復(fù)合防水板性能指標(biāo)表項(xiàng)目單位標(biāo)準(zhǔn)斷裂拉伸強(qiáng)度N/60斷裂伸長(zhǎng)率%400撕裂強(qiáng)度N20厚度1.081.32不透水性0.3MPa，30min不滲漏4.2 復(fù)合防水板的鋪設(shè)與焊接 EVA復(fù)合防水板鋪設(shè)前要對(duì)初期支護(hù)基面進(jìn)行檢查，不得有鋼

7、筋頭、凸出的砼、管件等尖銳突出物，割除尖銳突出物后，割除部位用砂漿抹平順；再檢查初期支護(hù)表面滲漏水情況，如有集中漏水，可加設(shè)一條HC-3.5半圓軟式透水管引至邊墻底部縱向排水管，經(jīng)檢查合格后將EVA復(fù)合防水板運(yùn)至鋪設(shè)工作臺(tái)架上，采用環(huán)向從拱部向兩側(cè)邊墻吊掛，見(jiàn)圖4，按1.11.2:1留松弛量，防水板通過(guò)背部吊帶綁在噴射砼表面的鋼釘上，拱部鋼釘間距1.0m，墻部釘距1.5m，縱向釘距0.95m。 鋼釘C20噴射砼EVA復(fù)合防水板HC-3.5半圓軟式透水管吊條圖4 防水板吊掛示意圖 EVA復(fù)合防水板的搭接寬度為0.1m，采用自動(dòng)爬行式熱合機(jī)熱熔焊接成雙焊縫，焊接前必須將接縫拉直并擦洗干凈，焊接完成

8、采用充氣式檢查，避免漏焊、假焊、烤焦、焊穿現(xiàn)象。為確保防水效果，將EVA復(fù)合防水板每環(huán)的接頭與襯砌施工縫錯(cuò)開(kāi)1.0m以上。4.3 復(fù)合防水板的質(zhì)量檢查 EVA復(fù)合防水板鋪設(shè)完后，按下述各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行檢查，合格后方可進(jìn)入下道工序施工。 （1）用手托起防水板，看其是否與噴射砼表面密貼、松緊度是否符合要求； （2）看防水板是否有被劃破、扯破、扎破等破損現(xiàn)象； （3）看焊縫寬度是否符合要求、粘貼是否密實(shí)飽滿； （4）吊掛點(diǎn)行、列距離是否符合要求。5.1 止水帶與止水條性能指標(biāo)v根據(jù)需要止水帶與止水條分為三種：EVA止背貼式水帶（寬300mm，厚6mm）、膩?zhàn)有团蛎浿顾畻l（寬30mm，厚20mm）、橡膠止

9、水帶（寬300mm，厚8mm），各材料的具體性能指標(biāo)符合表3、4、5：表3 EVA背貼式止水帶性能指標(biāo)表項(xiàng)目單位指標(biāo)斷裂拉伸強(qiáng)度MPa10斷裂伸長(zhǎng)率%200撕裂強(qiáng)度KN/m20低溫彎折-20，無(wú)裂紋不透水性0.3MPa，30min不滲漏表4 膩?zhàn)有团蛎浿顾畻l性能指標(biāo)表項(xiàng)目單位指標(biāo)體積膨脹倍率%300高溫流淌性無(wú)流淌低溫試驗(yàn)無(wú)脆裂表5 橡膠止水帶性能指標(biāo)表項(xiàng)目單位指標(biāo)斷裂拉伸強(qiáng)度MPa15斷裂伸長(zhǎng)率%380撕裂強(qiáng)度KN/m30邵氏硬度A6055.2 止水帶與止水條安裝及注意事項(xiàng) v（1）EVA背貼式止水帶沿襯砌輪廓線全環(huán)設(shè)置，采用熱合機(jī)熱熔焊接成雙焊縫，與防水板焊接為一體，焊接前必須將防水板表面

10、接觸部位拉直并擦洗干凈，焊接完成采用充氣式檢查，避免漏焊、假焊、烤焦、焊穿現(xiàn)象，然后用擋頭模模板直接壓緊止水帶中槽，使其背部與防水板密貼，以防止?jié)仓r砼時(shí)止水帶偏移及刺破。為確保防水效果，將止水帶與EVA復(fù)合防水板每環(huán)的接頭錯(cuò)開(kāi)1.0m以上。v（2）止水條采用預(yù)留槽嵌入式安裝，用鋼釘將止水條固定在預(yù)留槽內(nèi)，防止止水條偏移。（3）隧道洞身施工縫均設(shè)置橡膠止水帶，沿襯砌輪廓線全環(huán)設(shè)置，首先沿襯砌設(shè)計(jì)軸線間隔1.0m在檔頭板鉆一10鋼筋孔，將加工成型的8鋼筋卡由待模筑一側(cè)向另一側(cè)穿入，內(nèi)側(cè)卡一半止水帶，待模筑混凝土凝固后拆除檔頭板彎曲8鋼筋卡套上止水帶另一半，模筑下一?；炷痢Ｖ顾畮О惭b示意如圖5

11、所示：檔頭板橡膠止水帶8 鋼筋卡C 2 0 噴射砼二次襯砌厚度20cm圖5 橡膠止水帶安裝示意圖 6 . 特殊地段的防排水n云陽(yáng)山隧道圍巖裂隙水豐富段，采用長(zhǎng)3.5m，外徑為42mm，壁厚為3.5mm的熱軋無(wú)縫鋼花管進(jìn)行注漿堵水，沿邊墻、拱部、隧底找準(zhǔn)裂隙位置，沿裂隙涌水帶為中心布孔，分兩排呈梅花型布置，鋼花管間距1.2m1.2m。注漿參數(shù)：水泥與水玻璃比為：1：0.36，水灰比：0.81：1，水玻璃濃度：35波美度，模數(shù)：2.4，注漿壓力：初壓0.5MPa，終壓2.0MPa，注漿壓力據(jù)注漿過(guò)程漿液注入量及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。n注漿充填圍巖裂隙，封堵滲水通道，在隧道周圍形成隔水保護(hù)圈，防止地下水外泄并

12、減輕隧道結(jié)構(gòu)外水壓力，最終使地下水在圍巖之外尋求通路并建立新的平和衡，使地下水位得以恢復(fù)并長(zhǎng)期得以保持；漿液固化后變成了巖塊間的膠結(jié)材料，從而使圍巖的力學(xué)性質(zhì)得到改善，抵御地壓的能力增加，減小了作用在襯砌結(jié)構(gòu)上的永久荷載。 7 . 結(jié)束語(yǔ) 云陽(yáng)山隧道施工中，通過(guò)鋪設(shè)環(huán)、縱、橫向排水管、三維復(fù)合土工排水網(wǎng)、EVA復(fù)合防水板、EVA背貼式止水帶、膩?zhàn)有团蛎浿顾畻l及橡膠止水帶，特殊地段采用注漿堵水，多道設(shè)防，防排兼顧，并且制定嚴(yán)格的操作和控制規(guī)程，專人把關(guān)，注意細(xì)節(jié)，使每道工序都嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行，質(zhì)量得到有效控制，較好的解決了圍巖破碎、裂隙水發(fā)育的隧道滲漏水問(wèn)題，具有廣泛的推廣價(jià)值。【參考文獻(xiàn)】n1 關(guān)寶樹(shù).隧道工程施工要點(diǎn)集.北京:人