隧道防排水施工
一、隧道防排水施工原则及要求
1、原则
本标段隧道工程防排水主要采取“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，采取切实可靠的施工措施，达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的。对地表水和地下水应做妥善处理，使洞内外形成一个完整的防排水系统。
2、要求
(1)开工前首先应对地表水和地下水妥善处理，洞内外形成完整的防排水设施。
(2)有侵蚀性地下水，针对侵蚀类型，采用抗侵蚀圬工，并敷设防水、防蚀层。
(3)冬季施工，应采取有效措施，防止冬季渗漏水冻结造成对衬砌结构和轨道的危害。
(4)客运专线铁路隧道正洞和二次衬砌防水等级应达到《地下工程防水技术规范》（GB50108）规定的一级防水标准，二次衬砌结构不允许渗水，二次衬砌结构表面无湿渍。
（5）应对施工缝、变形缝防水作为重点。
二、防水措施
（一）施工排水
1）地表防排水
仰坡开挖后应及时做好洞顶截水沟，使其洞顶地表水能及时排出洞外，确保仰坡稳定。
2）洞内施工排水
（1）洞内顺坡排水水沟断面应能满足隧道渗透水和施工废水的排出需要。在膨胀岩、土质地层、围岩松软地段，可根据需要加强水沟铺砌或管槽代替。排水沟应经常清理。
（2）洞内反坡排水方式，可根据坡度、水量和设备情况布置管路和泵站，一次或分段接力排出洞外。集水井的容积应按实际排水量确定，其位置确定应考虑减小施工干扰。配备抽水机的能力应大于排水量20%以上，并应有备用台数。（二）注浆防水
1)隧道开挖后有渗透水或大股涌水时，宜采用掌子面和向围岩注浆，围岩注浆布孔应符合下列规定：
（1）在软弱地层或水量较大处布孔；
（2）大面积渗透，布孔宜密、钻孔宜浅；
（3）裂隙渗漏，布孔宜疏，钻孔宜深；
（4）大股涌水，布孔应在水流上游，且从涌水点四周由远到近布设；
2）初期支护施工后有渗漏水的地段，应在初期支护上凿孔进行回填注浆。3）围岩注浆及初期支护后回填注浆施工顺序应符合下列要求：
（1）沿隧道轴线由低到高、由下往上、由少水处到多水处钻注。
（2）在多水地段，应先两头向中间钻注。
4）二次衬砌施工后应利用预留的注浆管（孔）对拱顶部位进行回填注浆。回填注浆应在二次衬砌混凝土强度达到设计强度的70%后进行。
5)二次衬砌后有渗透水时应采用二次衬砌内注浆，注浆孔应根据二次衬砌渗透水情况布置，孔深为二次衬砌厚度的1/3～2/3之间。
6）回填注浆及二次衬砌内注浆压力应小于0.5Mpa。
7）预注浆的注浆材料可参考下列原则综合比较，合理确定注浆材料：
（1）静水注浆材料：
①浆液具有良好流动性，可灌性。
②浆液耐久性强。
③固化时体积收缩小、与岩石、混凝土、砂土等有一定的粘结力。
④浆液结石率高，固结后有较高的强度等级和抗渗性。
⑤稳定性好，注浆时材料不产生离析和沉淀。
⑥原材料来源丰富、便于运输与储存，在常温下较长时间存放不改变其基本性
质，存放不受温度、湿度变化的影响，同时价格适宜。
⑦浆液无毒、无臭，不污染环境，对人体无害。
⑧浆液对注浆设备、管路、混凝土结构物及橡胶制品等无腐蚀性，并容易清洗。
⑨浆液配置方便，工艺及设备简单，操作容易简便。
（1）动水注浆材料在满足静水材料的要求下，还需考虑以下条件：
①优异的填充性，注入后浆液几乎不会发生流失到限定范围以外的现象。
②注入时，抗分散性好。
③具有良好的止水性能。
目前已有的注浆材料不可能同时满足上述全部要求，施工中应针对具体情况根据技术交底书选用能满足上述几项浆液即可。
8）使用水泥—水玻璃浆液时应掺入增加耐久性的外加剂，以提高浆液的后期强度。
（一）局部注浆堵水设计
1、隧道开挖后围岩裂隙线状出水及面状淋渗水的注浆堵水。
2、注浆堵水参数：
1）孔口间距1～1.5M，注浆孔孔径为50㎜，根据现场情况可适当调整。
2）单孔扩散半径2 M，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交。
3）注浆压力小于0.5Mpa。
3、注浆材料：水泥浆，水灰比1：1
4、止浆塞止浆，止浆塞胶圈尺寸应与注浆孔径相配。
5、缝隙涌水量较大时，应先钻引水孔卸压，再对裂隙注浆，最后用膨胀快硬水泥对引水孔进行封堵处理。
（二）补注浆及引排水
1、隧道初期支护初喷混凝土后,存在大面积渗漏水或大股涌水时的注浆堵水和排水。
2、当初喷表面出现股水时，采取“埋管引排”的原则，将股水通过引排管引至隧道侧沟，引排管采用PVC管。
3、注浆堵水参数：
1）孔口间距0.5～1.0M，注浆孔孔径为50㎜，根据现场情况可适当调整。2）单孔扩散半径2 M，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交。
3）注浆压力小于0.3Mpa。
3、注浆材料：水泥浆，水灰比1：1
4、止浆塞止浆，浆塞胶圈尺寸应与注浆孔径相配。
（三）结构防排水
本标段隧道衬砌防排水按照“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则进行，隧道衬砌防排水措施为：
1、全隧道衬砌拱墙初期支护与二次衬砌间铺设EV A防水板加土工布防
水，塑料防水板厚度≥1.2㎜，幅宽≥2m，土工布重量≥300g/㎡。
2、全隧道拱墙塑料防水板背后设置环向外包土工布的φ50塑料排水盲
沟，塑料防水板下端墙角处设置纵向外包土工布的φ80塑料排水盲沟。
3、全隧道环向、纵向施工缝设置ZPJ-4缓膨胀橡胶止水条及聚硫密封胶
防水，并设置镀锌钢板接水盒排水。
4、当隧道内有单个漏水点时埋设硬塑料管引排至边墙泄水孔处。
一）复合式衬砌防水板
1、塑料防水板与土工布的主要技术指标：
2、防水层铺设
1）防水层铺设前，应先对隧道初期支护喷射混凝土表面进行处理，切除锚杆和钢筋头，并用细石混凝土抹平覆盖，凹坑太大处要抹平喷混凝土，确保喷射混凝土表面平整，无尖锐棱角。
2）铺设≥300g/㎡土工布首先用简易作业台车将单幅土工布固定到预定位置，然后用专用热熔衬垫及射钉将土工布固定在喷射混凝土上。专用热熔衬垫及射钉按梅花型布置，拱部间距0.5～0.7m,边墙间距1.0～1.2 m。
土工布铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射混凝土表面，不致因过紧被撕
裂，过松影响防水板的挂设。土工布幅间搭接宽度大于15㎝。
3）铺设防水板先用简易作业台车将防水板固定到预定位置，然后用手动电热
熔接器加热，使防水板焊接在固定土工布的专用热熔衬垫上。防水板铺设要松紧适度，使之能与土工布充分结合并紧贴在喷射混凝土表面。防止过紧或过松，防水板受挤压破损或形成人为蓄水点。防水板间搭接应与变形缝、施工缝等防水薄弱环节错开1m以上。
4）防水板的铺设和二次衬砌混凝土的施工系交叉作业的施工距离宜为5～20m。
5）焊缝检测采用检漏器现场检测防水板焊接质量。
6）防水板破损修理。如发现防水板破损，必须及时修补。先取一块防水板，除尽两防水板上的灰尘后，将其置于破损处，然后用手动电热熔接器熔接。7）详见下图Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩防水层布置示意图。
二）衬砌背后排水盲沟
1、排水盲沟及泄水孔设置：
排水盲沟在初期支护施作完成之后，防水板铺设之前安设，结合施工缝布置，纵向排水盲沟8m一段，环向排水盲沟纵向间距一般8m，并根据地下水发育情况调整。纵向排水盲沟两端及环向排水盲沟下端进行圆弯接入隧道侧沟；环向盲沟采用外包土工布的φ50塑料排水盲沟，纵向盲沟采用外包土工布的φ80塑料排水盲沟。
2、附排水盲沟安装示意图，见下图。
三）施工缝与变形缝防水
1、施工缝处理
1）环向施工缝
拱墙环向施工缝处设置缓膨胀橡胶止水条。
2）纵向施工缝
纵向施工缝处设置缓膨型遇水膨胀橡胶止水条，每侧一条。
2、变形缝处理
变形缝处设置缓膨胀橡胶止水带。拱墙变形缝处衬砌衬砌外缘与防水板结合
部位以聚硫密封胶封堵，衬砌内缘3㎝范围内以聚硫密封胶封堵，以外2㎝范围内设置U型镀锌钢板接水盒，其余空隙采用填缝料填塞密实。为减少仰拱部位二次衬砌内设Φ50双层抗见剪钢筋，钢筋环向间距50㎝，仰拱变形缝空隙采用填缝料填塞密实。
3、橡胶止水条及橡胶止水带主要技术指标
4、施工缝及变形缝和变形缝防水详见下图
三、防水混凝土
(一)施工工艺及有关标准
1、防水混凝土施工的关键是提高混凝土的密实度，同时防止混凝土的开裂。
因此应通过调整配合比，掺加外加剂、掺合料配制而成。
防水混凝土的防水性能是按抗渗等级确定的。防水混凝土的抗渗等级不得小于S6。防水混凝土的施工配合比应在实验室通过试验来确定，抗渗等级应比设计要求提高一级（0.2Mpa）。
防水混凝土的抗渗等级应符合表规定：
2、防水混凝土的环境温度，不得高于80○C；处于侵蚀性介质中防水混凝土的耐蚀性系数不应小于0.8。
3、防水混凝土结构底板的混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不应小于100mm，在软弱土层中不应小于150mm。
4、防水混凝土结构应符合下列规定：
结构厚度不应该小于250mm；
迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。
5、防水混凝土使用的水泥应符合下列规定：
水泥的强度等级不应低于32.5MPa。
在不受侵蚀性介质和冻融作用时，宜采用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、使用矿碴硅酸盐水泥必须掺用高效减水剂。
在受侵蚀性介质作用时，应按介质的性质选用相应的水泥。
不得使用过期或受潮结块的水泥，并不得将不同品种或强度等级的水泥混合使用。
6、防水混凝土使用的砂、石应符合下列规定：
石子最大粒径不宜大于40mm，当采用泵送时其最大粒径应为输送管的1/4；吸水率不应大于1.5%；不得使用碱性骨料。砂宜采用中砂。
7、拌制混凝土所用的水应符合要求。
8、防水混凝土可根据工程需要掺入减水剂、膨胀剂、防水剂、密实剂、引气
剂、复合型外加剂等外加剂，其品种和掺量应经试验确定。所有外加剂应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求。
9、防水混凝土可掺入一定数量的粉煤灰、磨细矿碴粉、硅粉等。粉煤灰的级
别不应低于二级，掺量不宜大于20%；硅粉掺量不应大于3%；其他掺合料的掺量应经过试验确定。
10、防水混凝土可根据工程抗裂需要掺入钢纤维或合成纤维。
11、每立方米防水混凝土中各类材料的总碱量（Na2O当量）不得大于3kg。