QC成果武广客运专线隧道防排水技术的突破QC成果

一、项目概况二、小组概况三、选题理由四、现状调查五、目标确定六、可行性分析七、原因分析八、要因确认九、制定对策十、对策实施十一、效果检查十二、巩固措施十三、总结及今后打算一、项目概况铁路常被比喻成国民经济的大动脉。目前，为适应我国国民经济的快速发展和日益增长的客运需求，我国正在大力发展客运专线高速铁路。武广铁路是目前我国投资最大、里程最长的铁路客运专线。我院设计范围内线路全长715.12Km,共有隧道177座，隧道总长110.34Km，占线路总长的14.7%。隧道设计时速为350Km，考虑空气动力学效应，为目前国内修建的最高标准铁路隧道。全线隧道177座，总长110.34Km广州站武汉站随之而来，高标准客运专线的隧道工程也面临着许多的新技术、新挑战。客运专线隧道对防排水提出了很高的要求，对衬砌的防水等级由原来的二级提高到一级，以满足高速铁路高标准的运营环境。一、项目概况一准级标二、小组概况注册编号:成立时间:2005年5月30日活动次数:57次小组出勤：98%课题重新注册时间:2006年1月小组类型:攻关型活动时间:2006.6～2006.11城06-98序号姓名性别年龄文化程度职称组内职务受QC教育时间（学时）1肖明清男36硕士院副总、高工组长502王克金男34大学高工副组长493管鸿浩男33大学工程师成员484唐勃男33大学工程师成员485踪进良男25大学工程师成员486唐曌女25大学工程师成员487肖翔男25大学工程师成员488马涛男25大学工程师成员489陈靖男26大学工程师成员4810李国旺男26大学工程师成员48小组成员表二、小组概况三、选题理由有效的防排水是隧道建造与运营的关键环节，这主要表现在以下几个方面：良好的防排水是客运专线隧道正常运营的需要；

良好的防水是工程本身坚固性和耐久性的要求；

隧道是铁路工务人员长期工作的地方，也是轨道、牵引电力线路、通风、照明、通信设备安装的地点，这些都要求隧道内保持干燥，以确保工作人员舒适、电力设备避免受潮损坏失灵、延长轨道构件使用寿命。地下水特别是侵蚀性地下水对混凝土结构本身的侵害是很大的，它不但与混凝土发生化学反应，还会对结构内部的钢筋发生侵蚀，直接导致结构承载能力的下降。三、选题理由合理的排水措施是环境保护、水资源保护的需要，是避免引发地质灾害事故的需要；良好的防排水效果不仅使防水可靠，对减少铁路运营阶段的维修成本有重要的作用。盲目的排水会导致隧道地面草木枯萎，也是对宝贵地下水资源的一大浪费，从而使地面建筑物产生不均匀沉降甚至破坏。渗漏水不但会使钢轨锈蚀损坏，内部潮湿的环境也会加剧内部设施的霉变损坏，同时可能引发供电线路的安全事故，即使单独的渗漏水处理本身也是费工费时往往效果不佳的工作。环境保护四、现状调查渗漏是目前我国隧道较为普遍的问题。据统计，到2004年底，全国正式投入运营的铁路隧道有6087座，总长度3336km，其中有渗漏水病害的隧道1526座，占隧道总数的25%，渗漏水长度140.94km。我国至2002年底，共有公路隧道1700座，总延长704km出现渗漏，其中严重渗漏水隧道达500余座，约占总座数的30%。

由此可见，在我国隧道界内，隧道防排水工程的总体质量并不能令人满意。

四、现状调查隧道渗漏问题不仅在国内是老大难问题，在国外一些国家也有类似情况发生。同时日本调查还发现隧道渗漏水经过整治后，在5年内失效复发的占44％，中国的铁路隧道也存在根治困难的问题。而欧美等国家对隧道防排水非常重视，工程措施较可靠，养护维修体系健全，已投入运营的隧道基本没有渗漏水情况发生。五、熔目标碍确定防排筒水技浮术是拴隧道敬界一亦个既播古老纹又新罪鲜的班课题学，我锈们必糖须在端设计吧中不边断研智究探分索，荷并加粘强总新结和殊优化额，因帐此我改们Q讯C小书组制拜定的皮目标向为：提出芒客运窃专线早隧道黄防排饶水标隙准的助量化咽指标倒和细桌化原跌则；明确岔不同饰环境虎条件浅下的串客运稠专线珠隧道芦防排善水措细施及冤工艺安；完善彼客运洪专线再隧道口防排朽水系茧统、她实现奋系统赵可维偏护性拣。目标龙确定适以后纲，小柳组制纷定了境活动面计划父实施碧表，势要求戒全组驳成员甘按此秤计划昌时间写进行妈活动蜡。(件图叠中虚粉线表痰示计欣划完徒成时谣间，矮每一愈阶段适完成概后，扬实际仙完成畅的时戴间用淋实线遥划在赖它的还下面哲。)下部打算巩固措施效果检查对策实施制定对策要因确认原因分析现状调查2006年11月2006年10月2006年9月2006年8月2006年7月2006年6月计划内容五、棍目标永确定24六、孙可行垃性分兼析31院副率总工化程师阔担任邀我Q棵C小予组组革长，剪带头你钻研帽，小勺组成旋员构规成为请新老性结合蜓，以群老带巷新，克小组寇具有芒一流芽的专技业技孝术水繁平和雅技术题攻关毒能力普。大部魔分小赵组成碧员参面加了碌本线鸽勘测齿设计口工作语，对惰现场惰的情吼况比偷较了很解，疏并对信国内味外有融关高垮速铁磁路技旬术进形行了略较深展入的欲研究欠。武广热隧道犹的防愚排水烘技术也的先础进理圆念和攻新突闭破对星我院雨的隧情道设轮计水看准的绿提升唐具有日重要球的意贩义，敬小组县成员亭团结志一致皮、深毅入研圈究，卵城建页院和修隧道膏所均惑给予系了很沫高的冬重视摆。我院重隧道蕉设计依水准暮国内垄专业豆领先芳，防滔排水购设计顷方面暑有丰失富经鲜验和轰技术展储备故，能设确保盈设计童目标虎的实岂现。我们钓认为持：小加组确披定的尖目标穿，通使过小考组成赴员的耗共同壮努力抖是完去全可任以实坦现的独。综上父所述六、甜可行胳性分沉析为确赵保小访组活舟动目守标的横实现枕，小炊组成捧员多泪方位飘分析顷，查喝找原漏因，铁绘制肝实现颈该目脱标的励系统洪图。七、氧原因骄分析复合麻式衬抹砌是津否承标受的桑水压股力不佣明确水文宁、地匆质情季况较冬复杂隧道读防水震等级哗的划租分比疲较模泡糊，煌操作闯性不并强防排沫水理肚论研啦究不丙足叹、设廉计依付据不陡充分隧道享防水阅规范陪存在滋不足隧道原防排冤水施讯工、非监理展及验皇收不男规范适合寸隧道躲工程税特点昌的防隔排水叙新材拍料较超少特殊静地段友隧道危无明陡确具租体的轰设计打与施请工规菠定隧道胀防排悉水系狡统不罪完善鸦、没叼有进补行科熔学的贵维护材料客运关专线却防排镰水技搅术的骗突破歪难度透大？序号末端因素理由简述要因确认1隧道防水等级的划分比较模糊，操作性不强

国内暂无专门的客运专线防水规范，规范中某些条款并不能适用于速度达到200km/h以上的客运专线隧道，规范是设计的基础，应予以改进和完善。是2复合式衬砌是否承受水压力规范不考虑水压力的做法是否可行？排水型隧道衬砌在水压力作用下，仍然会出现开裂的现象，我们根据实际情况考虑衬砌所受到的水压力，已解决此问题。否3水文、地质情况较复杂由于勘探费用昂贵，很难掌握隧道的地质情况，大都要经过试验和估算推测。武广客运专线加强了勘测和地质钻探工作，同时向有经验的地质专家请教，以求弄清隧道的具体工程地质情况。否4特殊地段隧道无明确具体的设计与施工规定防排水原则没有针对性，武广客专线路长，环境变化大，应要考虑环境等级、地层、埋深、水文条件等因素，分类提出隧道防排水设计原则，有了具体原则才能指导设计。是5缺少适合隧道工程特点的防排水新材料目前适合隧道工程特点的防排水新材料较少，而且假冒伪劣产品充斥市场，良莠不齐，通过调研国内外市场，并请国外专家来我院讲课，并开展和研究院的合作，提出适合目前隧道的材料的发展方向和需要达到的指标和工艺。否6隧道防排水系统不完善、没有进行科学的维护过去的隧道排水系统一旦堵塞无法进行疏通，容易造成隧道渗漏水、基底翻浆冒泥等病害，要从根本上解决问题应对隧道的整个防、排水系统进行科学的改进，设计出完善、科学的防排水系统。是7隧道防排水施工、监理及验收不规范施工、监理及验收也都缺乏相应的规范，防水要求随意性强，没有统一的评价标准,施工监理也缺乏防水施工工艺等方面的监理规程。明确施工、监理应遵循的原则，要求施工严格按设计要求实施、并加强现场的监督力度。否八、忧要因融确认针对打系统灿图中劫的末促端因押素，惧本小见组精裕心论挺证，交确定暗要因尼，以狱确保汉对策饭实施雄的准蛙确性发和针介对性午。通过散深入廊现场维调查矛研究阵，运湖用各万种方禽法对虑上述纸七项秤末端例因素廉进行壮分析粒论证社，我脱们找芳出了裤制约顺防排燃水技妻术的罚突破柏的主暑要因哲素有准三个址:隧道扁防水膨等级颂的划灿分比斯较模色糊，梳操作室性不凡强特殊崖地段巧隧道准无明鹅确具纺体的画设计弓与施皇工规煌定隧道驴防排犹水系灭统不钉完善脾、没允有进咏行科藏学的胃维护八、愿要因纱确认序号要因现状对策目标措施负责人地点完成日1隧道防水等级的划分比较模糊，操作性不强国内暂无专门的客运专线防水规范，规范中某些条款并不能适用于速度达到200km/h以上的客运专线隧道。参照国外防水等级的标准，明确客专隧道防水等级的划分。

量化及细化武广隧道防排水应明确满足的一些指标

提出客运专线隧道的防水原则，明确防水等级划分的量化指标，对防排水原则进一步细化。肖明清王克金唐曌办公室、现场06.72特殊地段隧道无明确具体的设计与施工规定设计依据较为笼统，没有针对特殊地段（如高水、岩溶）等地段的设计与施工规定具体化各种地段（含特殊地段）的防水规定各种地段均有相应的防排水原则，减少设计与施工中的盲目性

根据武广客运专线的特点，根据不同地质、不同隧道条件制定不同的设计与施工措施王克金唐勃李国旺办公室、现场06.83隧道防排水系统没有进行科学的维护现行铁路隧道普遍存在漏水、开裂等现象，不能满足高速运营要求采用疏排水的措施对地下水进行有目的的疏导，加强隧道衬砌结构自防水和施工缝、变形缝防水。防水可靠、排水通畅、系统可维护制定多道设防、排、堵、截相结合的措施管鸿皓踪敬良马涛现场、办公室06.8九、德制定协对策根据回确认厉的要馆因，植我们维按照但“5尾W1纠H”垮的步桑骤，不制定战了相踏应对罪策和文具体续措施排。十、荣对策监实施在Q片C活斯动中野，小稼组成挺员根屋据对咽策表俘逐一寇实施扩对策圈。参照场国外番（英煌、德壤等国导）防着水等市级的藏标准批，明陶确客太专隧袭道防畏水等村级的答划分配及量距化指密标。针对隧道抽防水枪等级挨的划难分比炮较模岗糊，董操作膨性不济强这一凯要因致，我框们制活定了剧如下辛方案壤：实现收目悲标一级别大容许渗水量（L/m2∙d）O肉眼观察不到（NOTHINGVISIBLE）A2B3C10D30E100U不作限制（UNLIMITED）国家醋英国围建筑竿工业训和情巧报协贴会（材CI愁RL刺A）否第8忍1号趁报告撒“隧纤道防画水”两，受最早茅拟定盼了隧熟道防持水分肢级标粗准，怜见下惜表。英国投标准十、育实施谢对策防水等级潮湿情况说明1完全干燥衬砌密实，内表面无潮湿情况2很干燥衬砌密实，内表面仅有轻微潮湿存在(例如根据颜色)，不允许滴漏渗水。标准：轻微潮湿处用干手触摸无水痕，将一张吸墨纸或能吸水的报纸贴放不致因吸水而变色3毛细渗透衬砌密实，内表面仅个别和局部有手感潮湿。手感潮湿处显然系渗透所致，贴放吸墨纸或吸水的报纸亦会因吸水而变色，但无滴水根据香DS降8乘53黎即地肝下工盆程防篇水规厉范规谋定，妄联邦舰德国栏的铁智路隧浸道防运水要矮求如以表所银示啄。十、狭实施者对策德国脱标准以渗水麻量为指已标来抛划分外防水离等级往，级咐别越勺高则坑要求摘渗水势量越伤少，住对于一级神防水煌隧道箱（客要运专纪线隧旋道）可以位感观挡的测却定为塞准，森以衬颈砌表优面无穷渗漏肤、不恒出现翠肉眼敢可观届察到午的湿葛渍为翁表征赠来检刮验防孟水效防果。防水等级标准一级渗水量为0，不允许渗水，结构表面无湿渍。二级不允许漏水，结构表面可有少量湿渍。工业与民用建筑：湿渍总面积不应大于总防水面积的1‰，单个湿渍面积不大于0.1m2，任意100m2防水面积不超过1处。其他地下工程：湿渍总面积不应大于总防水面积的6‰，单个湿渍面积不大于0.2m2，任意100m2防水面积不超过4处。三级有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂。单个湿渍面积不大于0.3m2，单个漏水点的漏水量不大于2.5L/d。任意100m2防水面积不超过7处。四级有漏水点，不得有线流和漏泥砂。整个工程平均漏水量不大于2L/m2∙d，任意100m2防水面积的平均漏水量不大于4L／m2∙d。十、廉实施雄对策量化对现愤有规答范中额提出冒原则军进一宽步细影化，效根据眨上述席隧道贼防水汽标准享的划桨分分绩别采亏用不倡同的关防水录设计典原则已，考绒虑的葬原则太为：十、嫩实施念对策细化A级隧忌道采列用“息以防白为主爆，多鹅道设丘防”蚁的原悔则，B级隧蓄道采猛用“显以堵吓为主学、限摸量排服放”服的原残则，C级隧倍道采猴用“捎防、将排、趁截、谨堵相院结合奏，综脸合治闭理”纲的原掉则。对防排侍水原肯则没还有针氏对性状、特袍殊地夕段隧辱道无项明确倘具体胞的设括计与征施工欧规定这一汪要因证，我们渡考虑冈环境充等级猴、地菌层、申埋深廊、水池文条药件等液因素僚，分栽类提令出隧绳道防楼排水晴设计弱原则赴，制狗定了象如下脸方案丛：十、益实施纵对策实现系目庄标二（1豆）碎衬屑岩饮区地厉段①制窝定了泰不透悠水地锋层（评泥岩谈、泥维质类勒岩等默）防秩排水西原则②制体定了为微弱亮透水明地层桶（砂惠岩、稀页岩慢等）液防排狠水原爸则③制彼定了鄙强透务水地睛层（齐砂、拼卵石谋层、棵断层黄破碎凳带等疏）防余排水危原则十、摔实施辛对策选取实验的工点：大瑶山一号隧道（2棵）可剂溶岩痰区地北段①制埋定了候岩溶免不发隶育段抖防排秘水原蠢则②制臂定了途溶蚀县发育话段防旬排水片原则③制跨定了攀管道姑流段巴防排培水原屈则十、渐实施批对策选取的实验工点:新南岭隧道确定孕村镇逢、城答市、呢环境骨保护借区或愚有特隆殊要酸求的丙地段路下修窝建隧嘴道的棕防排偏水原核则。（3吊）环脾境敏劣感地双段十、员实施秘对策选取的实验工点:浏阳河隧道

全包渗防水领地段砍:水秆深H≤5顺0米役的地亦段建模计算十、礼实施灶对策十、掠实施伴对策排水地段:水深H>50米的地段建模计算20非06吐年1鸣1月言铁道蒜部工绩程设统计鉴怨定中绒心出反版的层《高争速铁香路隧痕道》悟一书浏阳侵河隧昂道作扮为我铜院设屯计代简表作景，纳待入碎“中鞋国大台陆高构速铁悠路隧令道工程程设琴计实斧例”饿。针对隧道组防排扭水系妇统没载有进电行科刷学的奔维护这一遣要因毯，我芝们制竹定了棉制定喉多道防、悦排、浮堵、盟截相结零合的茶措施贸：（1脱）防燃水措柏施研糠究:防水到措施倦主要广指隧睡道衬围砌结暗构自安防水贸和施足工缝鼠、变豪形缝茎防水容。防水呢措施十、航实施链对策实现叶目里标三（2屑）疏闹、排乒水措然施研绝究:采用指疏排宫水的结措施坝对地堤下水逼进行稳有目垦的的雷疏导含，选泡择疏未排管骄材、艇管径利、管鉴的布宅设方舅式。喷砼排水槽Pvc防水板止水带砼保护层止水带注浆嘴注浆嘴（3毫）堵芳水措靠施研爱究:采用邪预注惊浆、民径向潮注浆雷等措薯施，捉确定钥根据算不同迈地层肥、地推下水误发育鲁情况旬、节善理及讲裂隙旱发育绕情况考的注贼浆范袋围、饿压力玻、浆唱液类缠型、骆施作凳时机傍等参盾数。（4梳）截辨水措浇施研见究:对渗鲁入水这采取脱有效冰措施典限制冰其流刻动方围向，危主要肿包括渗不同鼓水压慢条件叛下防魄水板夫、止鸭水带追、注宇浆堵周（排镇）水坟管等杯材料头选择辩及措音施设朽置研赵究。十、凑实施门对策Controlboxes

注浆管控制板Injectionhoses注浆管止水带十一窄、检剂查效楼果本Q责C小孝组严略格地捎按照绸制定午的对旁策进扛行实校施，电制定叮计划熔时间歌表并异落实直到每篇个人跌，做薪到了有计死划、有目博的、有步茫骤地完雹成了跨一个PD担CA循环系，取够得了反显著降的效倡果。十一遮、检岛查效科果经过倒一年和多的腾努力桥，我果们达晕到了殖预定衔目标字，实弊现了创武广掘客运帽专线粘隧道继的在胶防排凉水技宫术上览的一矮些突气破：（一猪）目循标完情成情勉况量化坛了客泳运专火线防支排水锐的等泥级、粘明确钢了防界排水辞应该扫满足冒的一抱些指场标，封减少杯了设私计