浅述新奥法隧道施工中的防排水施工技术

浅述新奥法隧道施工中的防排水施工技术摘要：本文针对新大坪隧道防排水施工情况进行了详细介绍和分析，并对隧道防排水施工过程中存在的问题进行了探讨。1前言新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称,原文是NewAustrianTunnellingMethod简称NATM。指的是在软弱岩层中修建隧道时，开挖后立即喷射混凝土作为临时支撑(必要时加锚杆)以稳定围岩，然后再进行衬砌的施工方法。新奥法的基本思想是充分利用围岩本身所具有的承载效能和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测加监控来指导地下工程的设计与施工。2工程概述新大坪隧道是襄渝Ⅱ线铁路安康至梁家坝段XYNS-05标内的重点控制工程之一，位于四川省宣汉县境内。设计为单线铁路隧道，起讫里程为ZDK528+629~ZDK530+665，全长2036m，隧道纵坡为4.2‰的上坡。该隧道采用新奥法设计施工及复合式衬砌。Ⅲ级围岩地段（1848m）采用全断面开挖；Ⅳ级围岩（80m）、Ⅴ级围岩（93m）地段采用台阶法开挖，锚、网、喷初期支护，拱墙一次衬砌。该隧道处属低山丘陵地貌，自然坡度25°～50°，最大埋深178m,地表覆人工填筑土和粉质粘土，下伏岩层为泥岩夹砂岩，主要为泥岩。地下水主要为土层孔隙水，基岩裂隙水，涌水量Q＝203m3/d。当地年平均降雨量1203mm，5～9月为雨季，占全年降雨量的70%～90%。3隧道防排水施工技术要求隧道的防排水包含两个方面：一个是施工过程中的止水和排水，一个是结构物的防水与排水。新大坪隧道防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，形成完整的防排体系，保证结构和设备的正常使用和行车安全。针对本隧道未发现储水构造带的现状，在设计方案上隧道防排水仅采取一般性措施。3.1施工的防排水3.1.1进洞前防排水处理

在隧道进洞前对隧道轴线范围内的地表水进行踏勘了解，分析地表水的来源情况，做好地表防排水工作：在隧道洞口上方按设计要求做好天沟，并用浆砌片石砌筑，将地表水排到隧道穿过的地表外侧，防止地表水的下渗和对洞口仰坡冲刷，并与路基边沟顺接成排水系统。3.1.2

洞内防排水处理隧道出口端掘进为反坡施工，施工期间采用机械排水。施工时视水量的大小，在洞内每50～70m设一集水坑，用潜水泵将掌子面积水抽于集水坑，再由抽水机将集水坑内的水排出洞外，排水管采用Φ100mm钢管。在洞外挖一沉淀池，洞内污水排入池内，经过沉淀处理符合排放标准后排走，避免直接排入农田、河流和渠道。洞内排水示意如下页图所示：50～70m50～70m50～70m水泵高压水泵坡度掌子面隧道出口隧道出口洞内反坡排水示意图3.2结构物的防排水随着隧道工程技术的飞速发展，防水技术日趋完善。但大量隧道渗漏的存在更说明“截、堵、排”防治原则中衬砌背后防排水设施的施作质量是防排水效果的关键所在。新大坪隧道洞身衬砌背后防排水采取环纵向透水盲管、防水板、中埋式止水带等措施，将洞壁四周渗，漏、流、喷出来的地下水汇积引导，从隧道侧沟排出洞外。3.2.1环向透水盲管金透水盲管岔设置在初熊期支护与像防水板之胶间，采蹄用蜂Φ舰5裂0击打孔波纹砌管，哭每庙10吐m躺一道，环决向盲管的底设置在施凭工中根据虑隧道出水瞧量进行相段应调整，吧集中出水锄点应予设损置，并在询两侧边墙浴脚各设一丈根以φ笼10贼0洁的纵向透鸟水盲管，都每汽5恼～饮10踪m居设边墙泻冻水管将地假下水引入作洞内侧沟奏排出。打乌孔波纹管腊用铁丝及罪圆钉固定较，拱部钉流距诊1洽m挥，边墙钉绒距衫1.2义m旧，采若用需5c扁m溪长的圆钢纷钉，透水叠管紧贴于梯初期支护轨壁，并留以有一定的窜松弛度。震3.2.催2慕盾防水板安斤装与控制耍新大坪隧衰道采用板薯厚腥1.2m享m纹厚散的五WRM-滨10扫0删防水板，演缓冲层采蛛用子≥妨400g争/m于2穷的无纺土冒工布。其凑施输工程序如浓下：脏见洒“元防水板施匹工工艺流妄程们图傅”排（由1符）豆防水纳板与进场时检喘查繁

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拾除按必要页的工作程愉序进行取冷样检查外奉，还应检油查防水板答表面是否阴存在变色孔、皱纹（振厚薄不均哗）、斑点棵、撕裂、衬刀痕、小配孔等缺陷异，存在质锅量缺陷时努，应及时击处理单。横尿（矮2莲）厚防水冤板评铺设前对次初期支护挽的检查和浅处就理房界防水层铺客挂前，应段先对初期宪支护喷射禽混凝土进披行量测，框对欠挖部学位加以凿赵除，对喷暂射混凝土钞表面凹凸鲜显著部位思应分层喷能射找平。旅外露的锚篮杆头及钢住筋网应头穷齐根切除凉，并用水达泥砂浆抹录平，使混应凝土表面浊平顺。然网后按设计霞要求在拱踪部和边墙舟环向挂楚设够Φ骗50mm峰盲掏管。喷混赢凝土表面月有渗漏水乓时，根据姑渗漏水的店多少采用摄透水管引卸导，或再某增加环向括盲钞管，并用排塑料锚固哈螺栓绑牢荒。分（源3拒）铺设防蹄水板疤①饮将防水板非横向中线长同隧道中割线对齐重江合。嚼②以由拱顶向晃两侧方向箱铺设。铺旁挂时留有项足够的富挑余量徐(胁一般留糕5煮％的余量续)弄，保证足超够的松弛隙度，壤衬砌时才颈能使防水帅板喷射混醋凝土面密拿贴。逃防水板施蚂工工艺流捎程图复合防水板就位复合防水板就位准备工作联接防水板搭接缝防水板固定移走吊挂台车质量检查结束切除外露铁件头、砂浆找平补强否合格合格拼大幅防水板、防水板质量检查用射钉枪固定防水板肋条将防水板接在肋条上，松紧适度谈（含4智）焊接工庸艺校①辅焊接温度纷应控制暴在尤20宣0乓～链270芳℃耻为宜，并牲保持适当胜的速度即拣控制在丈10躺～物15m/器mi夕n么范围内；况②怀搭接尺寸持：搭接尺跟寸窃为钻10c南m速；惑③尽焊缝宽度逮：焊缝宽庆度一般脖为横2卖~挤5c吊m聪；养④突焊接作业枯：在铺设粱防水板时最，铺挂固痒定应超前未于焊接工撞作。焊接熄接头应平妖整，不得念有气泡折女皱及空隙炕。抄（描5扭）特殊情日况下的处尽理办法：害①度在浇灌混忘凝土过程妈中若发现堆防水板铺嫁设绷得过兆紧，为避温免破裂，棚可根据范辨围大小，归将该处塑况料防水板豆破开，另介裁一块防咏水板插进秆破口内使领其紧贴岩陷壁，然后膊再将新旧册两块防水皆板焊接成沫整体；药②阔大面积漏滩水或有股换水的地段精必须先用悟油布、薄厕膜、塑料冒布等材料基，将水引脖离施工工齿作面，待篇防水板铺凶设到适当脖位置时，纯再行拆除呜，引水顺射防水板后河流下。番3.2.胀3旅当止水带安蚁装与控制蚊施工缝采辰用中埋式殿止水带，授环向施工塞缝按间溜距讯10慌m融一道，纵密向施工缝认设置两道宇。施工缝鹿防水嵌缝族材料采用贼双组分聚彻硫密封膏烘。环向眯施工缝做踪成凹形接僵缝，然后坐放入救中埋式岂止水砌带管，使其一基半递露出施工敢平面谱，垄然后浇筑穿下一段的丧混凝土驻。水平施虽工缝做成写平缝。驼止水也带比在结构缝陡隙界面要僚连续掌，旋不能有断僵点塞，沃接头处侧弟向醉接赢30mm混桶以上净。止水带夫安装工艺肯如下：沟见味“蛇止水带安恳装示意蜡图符”粪（竖1彻）沿设计宿衬砌轴线腊，每隔大昂于皂0.5枕m辫钻祸一凤φ思12m及m摆的钢筋孔暗；怠（吴2棍）将制成情的兼φ头8侄的钢筋卡雁，由待灌闲混凝土侧呆向另侧穿渐入，内侧乖卡紧止水痛带一半，惨另一半止乳水带平靠粥在挡头板额上；尊（削3盲）待混凝值土凝固后狮拆除挡头致板，将止却水带靠钢趣筋拉直、议拉平，然饰后弯钢筋印卡套上止摔水带。干止水带安极装示意图裹（床4垂）安装注啄意事项：彻①圣止水带的虽中央排水辱通道应与事工作缝对涛齐，这样验才能保证黄工作缝中象的渗漏水特被止水带再赌住并通杏过排水孑泻L舌流入隧道尾排水系统引。硬②勿止水带的怕下部必须删与排水管慰的下部连扶接牢靠、旱畅通、，厦只有这样俯才能保证专渗漏水顺假畅进入纵旧向排水管爷并排出洞割外。乖4竟袖几点体会待4.1炊谱防水层接领茬不严且堡易受损伤摔防水层在么施工期间滚的损伤主球要来自两孙个方面：摊一是防水位卷材拼幅奸时的焊接摔质量部分怨欠佳，造毒成接缝不叠严；二是盈二次衬砌怀混凝土施浓工时。因伤绑扎或焊糊接钢筋或移振捣混凝翼土时而造短成防水板系局部破损蓬。并且这歌些局部破济损或者未抓必发现。保或者虽被低发现但修想补不当。禁4.2旨窑防水层铺裁设工艺有颠缺陷浊新建隧道竞防水层的虏铺设采用立吊挂工艺茄，吊带的显挂钉为射克于喷射混猴凝土上的它射钉。射室钉的尾端辰通常要出内露喷射混陆凝土的表趣面群lcm饿左右，出恢露部分本张应该进行沫细致的处晓理，使其阻不成为防拜水层与喷驾射混凝土沉表面的尖碧锐接触点税。保证该按点在防水机层施工或拿运营期间叮不损伤防戚水层的完冶整性。事伤实上，射辣钉的出露舍部分在施输工中很容叼易忽视。销从而给防志水层的完筝好服务埋忍下了隐患柜。虑4.3顺哲止水带、立止水条周佛围不密实书混凝土浇阀注时。混晴合料与止麻水带虽然遇紧密接触搁，但在混危凝土凝结尖硬化过程虽中，混凝夫土会产生典一定量的赛干缩。使黑止水带与普周围混凝保土的界面仁出现间隙踪。此间隙惑便为渗水歉提供了外锈渗的通道虾。另外则餐由于衬砌满端头模板喂构造复杂默，新建隧乓道衬砌的反端头模板扬由木板拼胶装而成。贯端头模板艘在止水带草两侧不够希严密，混弊凝土浇注沸时容易漏啄浆。使止牙水带周围使混凝土不渠密实。导砍致隧道建槐成后渗水件饶过止水残带从混凝锯土中渗出迎。绣4.4溪滑衬砌混凝泽土不密实佩混凝土衬山砌是隧道吴防水的最呼后一道防免线。在施醋工中由于钢衬砌配筋题的影响、翠振捣不充斥分等原因拌。矛造成衬砌获混凝土不远密实。尤翼其在隧道学洞顶，施蝶工难度大逆。充填和计振捣更不捷容易，每适段衬砌的擦封显13健部位更是画不易密实烂。从而成镜为隧道渗恋漏的部位册。秒5田结笑束获语铅残爬新大坪隧辩道竣工后体进行检查元基本无渗曲漏水现象尘。因此本庸施工工艺锐控制无论胞是在施工初中的防排哗水还是结环构中的防幅排水均取拣得了不错慨的效果，旷为以后施矛工类似工咸程取得了穗一定的经牛验。筹因此，加坦强