張俊康
(中鐵二十局集團第四工程有限公司,山東 青島 266000)
當前,隧道滲漏水的質(zhì)量問題已被列入土木工程十大質(zhì)量通病之一,如何解決好隧道在運營期間的涌突水、淋水、滴滲水等問題,已成為隧道設計與施工的一項關鍵技術環(huán)節(jié)。關于隧道防排水問題,國內(nèi)積累了豐富的實踐經(jīng)驗,成功的范例不勝枚舉,就其設計而言,主要是采取復合式襯砌防排水結構。本文以張臺鐵路前平1號隧道為工程實例,詳細闡述了隧道初期支護YAS防排水施工技術,以求拋磚引玉,供有關單位參考。
張臺鐵路前平1號隧道位于鄉(xiāng)寧縣臺頭鎮(zhèn)東莊附近,地處中低山脈,巖性以灰綠色頁巖和泥巖為主,二者互層或夾層,有利于地下水的滲補。區(qū)內(nèi)地下水分為三種類型,即松散巖類孔隙水,層狀巖類裂隙水,碳酸鹽巖隙巖溶水。隧道內(nèi)有一定的涌水量,但這些水量并非在整個隧道內(nèi)均勻分布,一般較貧乏,呈滲水—滴水狀態(tài),在局部可形成富水地段。在斷層破碎帶,裂隙發(fā)育地帶,還會出現(xiàn)淋水或股流狀態(tài)。隧道防排水施工原則:以排水為主,防排結合,二襯后,隧道不滲不漏,為本工程創(chuàng)省(部)優(yōu)質(zhì)工程奠定基礎。
在初期支護內(nèi)部和表面,針對不同滲漏點設置φ100YS型排水半管,通過打設排水孔將裂隙水引入排水半管內(nèi)向下引流至φ160 PVC排水管。φ160 PVC排水管沿隧道兩側邊墻縱向設置于兩襯防水層與初期支護之間,將排水半管及防水層排水匯集后,通過φ100泄水管引至隧道兩側邊水溝排至洞外。對于局部出水量大的地段,在二襯混凝土施工縫間還要增加橡膠止水帶,同時洞外設置截水溝將水排出洞外。
防排水系統(tǒng)組成見圖1。
隧道掘進面開挖后,噴混凝土5 cm厚封閉巖面,初噴混凝土終凝后,將出現(xiàn)滲漏水區(qū),根據(jù)出水點的不同位置,鉆鑿φ45 mm孔眼引水,在引水孔上設第一次YAS排水半管,直徑100 mm,排水半管用水泥釘分左右兩排間距1 m固定于巖面上,外用1 cm厚砂漿封閉半管表面,排水半管下部應至少安設至φ160 PVC排水管處,并將下部向外翹出,使初次引水能順利排出。隨后進行掛網(wǎng)錨噴等初期支護。由于第一次敷設排水半管存在巖面凹凸不平,出水點多而散等特性,初期支護完成后,勢必仍將有滲漏水點,在初期支護表面進行第二次φ100 YAS排水半管敷設,敷設方法與第一次相同,見圖2。通過兩次排水半管的施工,隧道滲漏水已得到有效遏制,為后續(xù)防水施工減輕壓力。
在兩側邊墻設計部位縱向澆筑 C10混凝土管座,將φ160 PVC排水管置于管座上,上覆2 cm~3 cm粒徑碎石厚20 cm形成盲溝,同時,應將初期支護中及初期支護外表面敷設的φ100 YAS排水半管端部引至盲溝中,使排水半管引水順利流入盲溝,再通過PVC管表面透水管孔排至管內(nèi)流出。如PVC管表面透水孔徑過小或實心密實不足,可人工在其1/2斷面上橫向5 cm,縱向10 cm補鉆φ5 mm孔眼,使水流通道暢通(見圖3)。
在隧道兩側每隔100 m對稱設置施作梯形匯水井(見圖4),在匯水井底部安設φ100 mm泄水孔與排水溝連通。集水井有兩個作用:1)將PVC管內(nèi)排水分段集中排出;2)可起到檢查作用,定期檢查PVC管排水管的透水情況,并清除淤積物。
襯砌混凝土施工前,在初期支護表面敷設1 mm厚LDPE防水板及TDT450土工布復合防水層。施工時,先將土工布用水泥釘和橡膠圈間距1 m×1 m釘設于初期支護表面,然后利用熱熔焊接的方式將LDPE板粘結于橡膠墊圈上,防水層應有一定的松弛量。在敷設時,為防止防水板破損,應對初期支護表面進行處理,將錨桿外露等尖銳突出物清除,防水板的搭接采用TH-1型土工膜焊接機雙縫焊接,搭接長度10 cm。防水層全拱墻施作,下部應將PVC管碎石盲溝覆蓋(見圖3)。
根據(jù)設計,在襯砌過后,對雙側排水溝及洞外截水溝及時施作,形成完整的防排水系統(tǒng),及早產(chǎn)生綜合防排水能力。
前平1號隧道防排水施工,通過加強初期支護中的預排水技術,與其他排水措施形成閉合疏水通道,減輕了二襯防水層的防水負擔,降低了由于防水材料經(jīng)長期地下水的侵蝕而老化帶來的后期隧道滲水現(xiàn)象,目前隧道襯砌已達230 m,沒有發(fā)生一次滲漏水,充分證明該防排水系統(tǒng)是合理可行的,對其他類似隧道的防排水施工具有一定的借鑒參考價值。
[1] 白愛明.公路隧道施工防排水施工控制要點[J].山西建筑,2010,36(5):313-314.