铁路隧道防水施工技术及运用

【摘要】铁路隧道对防水有比较高的要求，如果采用的施工技术不合理,则会出现渗漏水情况，这不仅会导致衬砌混凝土碳化速度加快，而且也会造成隧道结构的破坏，影响隧道的使用寿命。论文以实际工程为例，对隧道工程施工中暗挖隧道施工、变形缝施工、止水带施工等防水施工技术进行了介绍。

引言

在铁路工程施工过程中，隧道渗漏是常见的一种病害，为了避免隧道出现渗漏水情况，需要认真做好铁路隧道的防水施工，将每个技术要点控制好，保证铁路隧道工程质量。在隧道工程防水施工过程中，需要将每个技术要点把握好，保证隧道工程的质量。

柿子园隧道是成兰铁路极高风险隧道，全长14.069km，隧址地质构造复杂，含水量大，隧址为涪江的支流水系，地表水主要为山间沟水及山间盆地水，受雨季影响较大。地下水主要为孔隙水、基岩裂隙水、构造裂隙水、岩溶水为主，且地下水主要受大气降雨补给，补给强度远大于蒸发排泄强度。预测隧道正常最大涌水量为18253.9m3/d，本地雨季和旱季降雨量差异较大，旱季施工涌水量较少，而在5~9月份施工涌水量很大。隧道防水系统主要由防水板,中埋式止水带,背贴式止水带、环,纵向透水软管,横向排水管,横向引水槽,侧边沟和中心水沟等构成。隧道工程施工因受工法限制，在仰拱二衬及拱墙二衬相接部位需要形成纵向施工缝，缝隙的存在极易导致隧道渗水而影响施工质量。

渗水的危害

资料统计，隧道工程渗水70%是因施工缝处理不当造成的，隧道工程渗水造成施工作业环境差，无形中增加了施工难度，严重影响施工进度。渗水会对隧道围岩进行侵蚀，使围岩稳定性降低，冲掏衬砌背后围岩形成空洞，威胁衬砌安全。在运营阶段，隧道渗水会加快内部结构的锈蚀，影响隧道结构的受力，长期渗水容易使衬砌剥落、风化，隧道的使用可靠性降低；若含有侵蚀介质，将造成衬砌劣化，降低衬砌的承载能力。

隧道防水工程基本技术要点

挂设无纺布

挂设无纺布不仅可以防止防水板在初期支护时基面毛刺被刺穿，而且具有过滤和抗渗水的能力，通过初期支护可以排出地下水。一般使用专用热熔衬垫和配套机械固定的方法进行无纺布的挂设。操作流程如下：

在施工过程中，首先在隧道拱部将纵向中线标出，从拱部逐步向两侧边墙铺设无纺布，并在基层上使用射钉将缓冲层固定好，拱部固定点的间隔距离为0.5~0.8m，边墙固定点的间隔距离为0.8~1.0m，按照梅花形布置。上下、左右成行固定，接缝处搭设宽度控制在50mm以上并采用环向接缝的方法进行施工。

铺设防水板本工程

使用EVA防水板进行施工，拱部及边墙设置防水板，拱墙布置了φ50mm环向透水软管，两侧纵向布置了φ100mm纵向透水软管。使用环向搭接的方式进行EVA防水板的搭设，搭设防水板时使用热熔焊机进行焊接施工，铺设防水板和锚固是同时开展的，铺设过程中不允许板绷得过紧，应留有预留，实铺长度与初期支护基面弧长的比值为10:8，保证喷层和板可以紧密贴合，铺设防水板时，要按照从上到下、从洞外到洞内的顺序进行施工。在进行防水板的铺设前，需要检查后初期支护岩面，凹凸矢量比控制在1∶6个以内，超过规定标准时，需要进行补喷，凸出的铁丝头、锚杆头和凸石要立即清除，防水板搭接缝应与变形缝、施工缝、围岩集中出水处等防水薄弱环节错开，距离不小于1m。

环、纵向透水软管

1、环、纵向透水软管在挂设前，要用无纺布对盲管进行反包，纵向透水软管设置时，用防水板进行二次反包，防止浇筑混凝土时，混凝土浆液将软管堵塞。环向透水软管每10m设置一道，在集中出水段，可适当加密环向透水软管的布设，确保水能顺利集中引排。

2、为便于软管排水通透，在仰拱矮边墙施工时，要严格控制仰拱矮边墙两侧的标高，其中靠近初支面侧，环、纵向软管底的标高控制在内轨顶面下3cm；靠近线路侧，环、纵向盲管底的标高控制在内轨顶面下14cm，杜绝出现反坡情况。

止水带施工技术

结合隧道施工位置采用针对性的止水带进行隧道施工操作工作，本案例止水带分中埋式及背贴式止水带，止水带主要安装在施工缝及变形缝处，严格按照工程安装和施工设计要求，安装在固定位置。止水带连接采用热熔焊接，搭接长度>15cm，止水带在安装时，应避免环、纵向接头在同一位置。背贴式止水带与防水板采用黏结法进行连接，并擦洗清洁，同时确保止水带安装顺直，止水带外漏长度满足施工需求（施工缝对应止水带中心线进行布置）。中埋式止水带安装在衬砌端头及仰拱矮边墙上，采用自制式止水带夹具固定，以施工缝为中心两边对称进行埋设，在浇筑混凝土过程中，严格控制振捣的冲击力，防止止水带发生偏移。

处理变形缝、施工缝的技术

铁路隧道变形缝主要设置在特殊地段（如大变形段、复合抗震段、明暗分界处）环向衬砌结构；施工缝设置主要受工艺因素的影响，主要设置在衬砌结构环向、纵向位置。在变形缝、施工缝处理上，首先要对混凝土结构进行凿毛，并采用清洁物清理混凝土基面的油污和杂质，清洁完成后再进行淋水处理，按照要求进行下一工序的施工。

1、对环向变形缝进行处理。在靠近初期支护侧埋设背贴式止水带、衬砌端头混凝土结构中心位置埋设中埋式钢边止水带，埋设位置要确保预埋端和外露段尺寸一致，止水带安装顺直。并在背贴式和中埋式止水带间安装聚乙烯泡沫塑料板，靠近隧道净空侧安装聚硫建筑密封膏。

2、对环向、纵向施工缝进行处理。环向施工缝在靠近初期支护侧埋设背贴式止水带、衬砌端头混凝土结构中心位置埋设中埋式橡胶止水带，加强对施工缝处混凝土的振捣施工，严禁后期对施工缝进行修补。 

结束语

 综上所述，铁路隧道防排水系统是一项施工繁琐、要求严格、隐蔽性强的工程，做好隧道的防渗工作不仅可以避免出现渗漏问题，而且还可以延长隧道的使用寿命。在进行隧道防水施工时，必须从隧道施工过程中的每一道工序做起，重点在各工序关键环节上下功夫，严格监督和检测防水层施工质量，严把过程控制，做到精细化管理，不断总结隧道施工经验和模式，并将隧道防水施工中出现的问题及时解决，保证铁路隧道安全运行。

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知识点：铁路隧道防水施工技术及运用