严寒地区铁路隧道防排水施工技术

严寒地区铁路隧道防排水施工技术

闫海楠

中交四公局第三工程有限公司北京市100000

摘要：结合哈牡客专红旗沟隧道，浅谈严寒地区铁路隧道防水、排水、保温系统施工技术。

关键词：严寒；防排水；保温；施工

1概述

新建铁路哈牡客专红旗沟隧道位于牡丹江市横道镇西南方向。隧道全长4413m，隧道进口里程DK238+250，出口里程DK242+663，隧道最大埋深230m。本地区冬季寒冷漫长，夏季湿热短暂，按对铁路工程影响的气候分区，属严寒地区，土壤最大冻结深度191cm。此气候条件下，隧道防排水及保温出现漏洞，会给隧道整体结构带来严重的影响，一旦出现漏水渗水，将会给未来的运营带来很大的经济损失。所以严寒地区隧道的防排水尤其重要，本文就是从日常施工过程中隧道防排水必须严格要求和规范的部分进行说明。

2防排水保温设计与施工

由于严寒地区铁路隧道防水、排水、保温是一个整体的系统，所以每一步都需要按照设计严格施工。本铁路项目红旗沟隧道的防排水设计，采用防水、堵水、截水、排水相结合，综合治理，因地制宜的原则。本文从隧道防水、隧道排水和隧道保温三方面施工工艺进行探究。

2.1隧道防水

2.1.1首先衬砌混凝土的要求，隧道二次衬砌混凝土采用防水混凝土，抗渗等级不得小于P10。当面临地下水发育或者对混凝土有侵蚀性时，抗渗等级不得小于P12。

2.1.2防水板铺设

防水板是隧道防水的第一道防线，所以防水板严禁出现漏洞，为了避免这个问题，必须从材料、基面处理、铺设松垮度以及防水板的搭接焊接一步一步严谨对待。下面谈一下防水板铺设的控制要点[1]。

EVA防水板和土工布缓冲层共同组成了隧道防水层，要求整体厚度大于等于1.5mm，土工布重量大于等于400g/㎡。在防水层铺设前，首先要对隧道的净空进行测量，对欠挖部分进行凿除处理，超挖部分用水泥砂浆抹平，表面应平顺，平整度应符合下列要求：

D/L≤1/10。

D—是指在初期支护时期，基面两凸面之间凹进去的深度；

L—时指在初期支护时期，基面相邻两凸面之间的距离（距离≤1m）。

防水板采用热熔双焊缝焊接，防水板的搭接长度大于等于15cm，并且搭接位置距施工缝不能小于1m。防水板焊接完毕后将焊缝中间的空腔两端封闭，对隧道焊缝检测采用了充气法，当充气压力为0.25Mpa，保持该压力超过15分钟，如果压力下降幅度在10%以内，说明焊缝合格。如果压力下降幅度过大，说明焊缝不够严密，这种情况需用检测液找出其漏气部位，找到后用手动热熔器焊接修补，直到完全粘合后停止检测。

2.1.3施工缝、沉降变形缝、温度伸缩缝防水

止水带是隧道防水的第二道防线，防止水从施工缝中流出。止水带的位置相对施工缝位置要居中，否则回失去止水带的最佳防水效果，主要从止水带的安装固定进行质量控制。下面谈一下止水带安装的控制要点。

中埋式止水带安装是止水带一端垂直模板固定，另一端要贴紧模板固定，混凝土拆模后将紧贴模板的止水带掰直

背贴式橡胶止水带安装是在施工前按照设计标出位置，然后对基面进行处理，需将有防水板的地方擦干净，没有防水板需要安放在岩面和初支面的要用氯丁胶砂浆抹平，砂浆宽度超过止水带宽度20公分以上。止水带固定：橡胶止水带使用粘结法进行固定，严禁钉钉子进行固定，否则失去防水效果。

最后，遇水膨胀止水条的安装部位需要在浇筑混泥土时用提前压槽预留，预留槽深度为止水条高度的一半。安装时要将槽内清理干净，然后将止水条放入，用钢钉进行固定，防止浇筑时产生位移。

2.2隧道排水

隧道排水主要通过环向盲管、纵向盲管、横向导水管将水引入中心水沟内，通过中心水沟引出洞外。下面是几种管道安装布置的控制要点[2]。

仰拱填充设置φ200mm半圆形排水槽在其中心位置，排水槽的坡度与线路一致，留置要顺直，保证排水时不会积水。PVC纵向排水管设在无砟轨道与沟槽侧壁间的双侧踏步下方，要求其规格为长2m直径160mm，纵向的管间间距约为25m，同时φ160mm半圆形排水槽与踏步下设有排水管，让其在纵向相邻两踏步间连接。施工中，三通管留设位置一定要准确，接头要牢固。

深埋中心水沟设置在隧道中心仰拱初期支护下部，采用三级钢筋混凝土预制管，排水管内径800mm，壁厚120mm。排水管位于冻结线以下。深埋中心水沟排水坡度与线路坡度一致，当线路坡度小于3‰时，深埋中心水沟排水坡度调整为3‰。隧道全段每隔30m设置一处检查井，变坡点里程处及深埋中心水沟与保温中心水沟交界处设置检查井。线路平坡段深埋中心水沟检查井根据深埋中心水沟调整坡度后的高程适当加深，满足沉砂池高度不小于15cm。衬砌背后设置环、纵向排水盲管与深埋中心水沟通过隧底φ100mmPVC横向导水管引接至深埋中心水沟，横向导水管间距与环向透水管间距相同，排水坡度不小于5%。侧沟与深埋中心水沟通过φ100mmPVC导水管连通，导水管纵向间距30m，横向排水坡度不小于3%。设置深埋中心水沟的段落衬砌防水板背后边墙部位每隔12-16m设置环向碎石盲沟一道，碎石盲沟断面0.5m*0.5m（宽×深），碎石盲沟通过隧底A100PVC排水管级横向级配碎石盲沟与中心深埋水沟或检查井连同。

2.3隧道保温

隧道保温主要通过聚氨酯保温板进行保温，第一防止隧道与岩体产生过大温差，形成对隧道主体结构有害的温度应力，第二是保护隧道的防排水系统，不会由于冬季寒冷产生结冰，引起管道堵塞。保温板一定要按设计要求安装固定，才能保证起到保温效果。下面为隧道的四种保温措施。

2.3.1洞口V级围岩段落，拱墙初期支护与二次衬砌之间设置双层EVA防水板，中间夹设5厘米厚的聚氨酯保温板。聚氨酯保温板长2米宽1米，每片保温板使用两条宽10厘米的吊带焊接在第一层防水板上进行固定。第二层防水板铺设要焊接在吊带上，所以吊带焊接要牢固。

2.3.2洞口1500米范围中心水沟采用深埋中心水沟和双侧排水沟，深埋中心水沟三级管上铺设一层防水板包裹的聚氨酯保温板。双侧排水沟采用双层盖板，中间夹设聚氨酯保温材料。1500米以外中心水沟采用半圆型聚氨酯保温板将排水管包裹住。

2.3.3隧道内Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ围岩环向盲管处左右一米要设置双层EVA防水板铺设聚氨酯保温板进行保温，保护盲管内水流不冻结。

2.3.4洞外采用保温直埋暗管将水引至保温出水口，保温直埋暗管标高要设置在冻结深度以下，保温出水口要向南设置，防止结冰堵塞。

3结语

随着我国严寒地区越来越多的隧道建设，防排水及保温措施的施工质量成为隧道工程最关键的把控之一。隧道工程一旦出现漏水、排水不畅等情况，冬季将会出现结冰冻胀等危害，进而影响隧道主体结构及运营危险。本文结合红旗沟隧道，着重从设计施工的角度对严寒地区隧道防排水保温进行研究，希望能从根本上把防排水保温做好，减少水对于隧道危害，为其他严寒地区隧道施工提供参考。

参考文献

[1]高速铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10753-2010）北京：中国铁道出版社.2010

[2]吕超.寒区高速铁路隧道防寒排水系统关键技术研究.《工业c?》2015（3）：00205-00205