六道沟隧道进口防排水施工工艺

王春成

摘要：确保隧道的防排水系统的防排作用，保证结构和设备的正常使用及行车要求。

关键词：防排水设施；防水板；止水带；施工缝

中图分类号： S276文献标识码： A

一、隧道概况

六道沟隧道为分离式长隧道，地处冀西北山地区，属中山沟谷区，区内地形起伏。该区域西北靠内蒙高原，属大陆性、季风型燕山山地气候，隧道区地层为侏罗系凝灰岩，地下水主要为基岩裂隙水，岩体含水量少，属于贫水区。该区地下水类型主要为：HCO3-CaNa，矿化度0.3109g∕L，对混凝土结构有腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性，对钢结构有微腐蚀性。

二、设计原则

隧道防排水施工遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜、综合治理”的原则，隧道施工防排水设施应符合设计并与运营防排水工程相结合，做到排水通畅，隧道排水不直接排入地表水源。另外，排水系统的环向集水管、纵向管、横向排水管和中央排水管必须连接牢固畅通，确保隧道的防排水系统的防排作用，以使隧道建成后达到洞内基本干燥的要求，保证结构和设备的正常使用及行车要求。

三、防、排水材料选用

六道沟隧道进口在围岩岩壁淋水和渗水严重处铺设Ω型弹簧排水管，紧贴初期支护表面环向铺设φ50mm软式透水管（外裹土工布），在初期支护和二次衬砌之间敷设1.5mm厚EVA单面自粘式防水卷材和土工布，一般衬砌段拱部和边墙二次衬砌采用不低于S8的防水混凝土，环向软式透水管引排围岩渗漏水至基地纵向管（φ100HDPE双壁排水管）内，然后通过两侧横向排水管（φ100HDPE双壁排水管）引入路基下部设置的φ400mm中心水沟排出洞外。

四、施工工序及质量控制要点

1、施工前准备

六道沟隧道进口施工为台阶法施工，洞内顺坡排水，施工前在距边墙基脚处设临时排水沟，上下台阶设架槽将上台阶洞内涌水和地下水引流至下台阶排水沟，防止流水漫流浸泡下台阶基坑。

2、结构防水与排水施工

（结构防水与排水施工工序简图）

①隧道底中部基线以下1.5m设置中心排水沟，中心排水沟安装前铺设整平层以保证中心排水沟安装规范，中心排水沟的安装时以高程控制顺应隧道路面纵坡，从而保证隧道内墙背地下水排出，纵向上每隔200m设置中心排水沟检查井；

②隧道左右边墙背后设置φ100HDPE纵向双壁排水管各一道（外裹无纺布）；

③整平层下设置φ100HDPE横向双壁排水管，设置间距有仰拱段每10m一道，无仰拱段每20m一道，使墙壁水排入中心排水管内；

④检查隧道初支喷射混凝土表面有无空鼓、裂缝、松酥、外漏锚杆头、钢筋头等，以防止刺破防水板，基面铺设φ50mm软式透水管（外裹土工布），每十米一道，基面明水较大处增加铺设频率，使基面明水排入纵向排水管；

⑤各管路连接采用变径三通方式，纵向排水管与三通接头连接用土工布包裹；

⑥防水板的安装

防水板铺装前检查防水板质量，本隧道使用防水板为EVA防水板，防水板厚度为1.5mm，防水板长度为35m，结合前将待接的两块防水板接头擦净、对齐、防水板搭接长度不小于10cm，采用热合焊接并严格控制焊接温度、焊接行走速度，保持焊机与焊缝接触良好、行走平稳，单条焊缝宽度不小于1.25cm，其物理力学性能如下表：

EVA防水板质量物理力学性能

项目 拉伸强度（MPa） 断裂延伸率％ 热处理时变化率％ 低温弯折性 抗渗性

指标

≥16 ≥550 ≤2.5 －35℃无裂纹 0.3MPa30min不透水

防水板铺挂前检查清理喷射混凝土表面，使基面保持清洁平整，以保证土工布垫层和防水板铺挂平顺。在隧道拱顶纵中心线，使土工布垫层的横向中心线与喷射混凝土的纵向中心线相吻合，土工布从拱顶部开始向两侧下垂铺设，使用射钉和塑料垫片将土工布固定在喷射混凝土支护基面上，间距75cm矩形布置，防水板铺设与土工布垫层一样从拱顶部开始向两侧下垂铺设，边铺边用防水板背面的绑绳与固定土工布垫层的射钉绑扎，以固定防水板。防水板铺挂一定要保证铺挂松弛率，环向松弛率10％，纵向松弛率6％。

⑦止水带和止水条施工

Ⅰ、止水带采用带钢边橡胶止水带，长度根据施工需要事先与厂家定制，避免出现接头，埋设时其中间空心圆环应与变形缝的中心线重合，并使其在界面部位保持平展，防止止水带翻滚、扭结。另外，止水带的安装采用定位钢筋，防止止水带偏移造成单侧缩短；止水带端头模板施工时应加强支撑，防止漏浆；混凝土浇筑过程中止水带两侧混凝土均匀灌入，防止混凝土过分偏压造成止水带偏斜，在混凝土浇筑时加强接缝混凝土的振捣，确保止水带与混凝土结合密实、无空隙。止水带性能指标如下表:

带钢边橡胶止水带性能指标

项 目 标准要求

硬 度（邵氏） 60±5

拉伸强度（MPa） ≥15

拉断伸长率（％） ≥380

压缩永久变形 70℃ x 24h (％) ≤35

23℃ x 168h (％) ≤20

撕裂强度(KN∕m) ≥30

脆性温度(℃) ≤－45

热 空 气 老 化

70℃×168h 硬度变化（邵氏） +8

拉伸强度（MPa） ≥12

拉断伸长率（％） ≥300

橡胶与金属粘合 断面在弹性体内

Ⅱ、止水条选用制品型遇水膨胀止水条,在二衬混凝土浇筑时预埋，嵌入二衬混凝土2cm，使用防水胶粘结，下一环混凝土施工时固定。制品型遇水膨胀止水条性能参数如下表：

制品型遇水膨胀止水条

序号 项目 指 标

1 硬 度（邵氏） 42±7

2 拉伸强度（MPa） ≥3.5

3 拉断伸长率（％） ≥450

4 体积膨胀倍率（％） ≥200

5 反复浸水实验 拉伸强度（MPa） ≥3

拉断伸长率（％） ≥350

体积膨胀倍率（％） ≥200

6 低温弯折－20℃×2h 无裂纹

7 防雷等级 优于2级

⑧施工缝和变形缝的处理

Ⅰ、混凝土连续浇筑施工缝主要体现为垂直施工缝，垂直施工缝施工时，将其表面浮浆和杂物清除，刷不低于结构混凝土强度等级的净浆，及时浇筑混凝土，端头埋设涂有脱模剂的楔形木条，形成预留浅槽，槽宽比止水条宽1-2mm，槽深为止水条厚的1／2~1／3，将遇水膨胀止水条牢固地安装在预留浅槽内。

Ⅱ、变形缝的宽度宜控制在20~30mm，变形缝底设置遇水膨胀止水条，以达到密封防水、适应变形、施工方便、检修容易等要求。

五、结语

隧道防排水施工是隧道施工的重要组成部分，任何一个环节出现漏洞都可能导致隧道排水不畅，路面渗水或冒水，最终影响隧道的使用寿命或者隧道的正常使用。在施工过程中我们应该严格控制隧道防排水施工质量问题，确保建设高标准、高质量、高安全性能的优良隧道工程。