浅谈隧道防排水施工控制要点

【www.zhuodaoren.com--工作总结】

浅谈隧道防排水施工控制要点(一)
隧道施工防排水施工控制要点

隧道施工防排水施工控制要点

摘 要:通过阐述隧道设计规范关于隧道防排水的有关规定,从几个方面总结了隧道防排水施工控制要点,从而确保隧道防排水工程质量,从根本上消除隧道病害和延长隧道寿命。

关键词:隧道施工；防排水；止水带；控制

1、进洞前防排水系统的完善

进洞前要做好洞口排水系统的必要性:(1)从文明施工和水土保持的角度出发保持洞口施工环境及防止水土流失。(2)从安全的角度出发,防止雨水冲刷及渗水破坏边仰坡土体的稳定性造成的土体坍塌确保施工安全。(3)从确保工程质量角度出发,按照隧道施工技术规范做好洞口排水系统,可以减少土体的不稳定因素,防止后期土体不稳定对明洞衬砌的破坏。主要从以下几个方面做好洞口防排水。

1.1洞顶截水沟

根据地形,提前在开挖线5m以外砌筑洞顶截水沟,并将水引排至自然排水沟或与路基排水系统连接,防止水流入施工范围。

1.2边仰坡土体封闭

按照设计要求采用喷射混凝土对坡面及时封闭,渗水量大时埋入排水管进行引排。

1.3提前做好洞内水外排系统

开挖至洞口时应着手做好洞内水外排方案,如果洞口向外为下坡,可采用道路两侧设置排水沟(或埋设水管)排水;如果洞口向外为上坡,可以在洞口一侧设置集水井采用水泵抽水外排。注意集水井设置安全防护(最好采用井盖封闭),确保安全。

2、隧道防排水施工要点

通过“引、截、排、堵”相结合在初期支护时作好的第一道防排水屏障。开挖前特别是浅埋断作好超前防水措施,在浅埋段可在隧道外部设置地表锚杆,用钢筋网连接并浇筑混凝土使之成为一个整体,这样做既能稳固岩体又起到了阻截外界水入侵浅埋段的作用。为堵截岩缝中的水,在岩体较发育的围岩段可通过设置了超前注浆小导管,超前注浆能够效的稳固岩体和堵截岩缝中的裂隙水入侵洞身。开挖时认真观察围岩的实际渗水情况,对渗水的区域作好详细记录,并制定相应的引、排措施。当涌水较集中时,喷锚前可先设置水管连接到涌水孔处排水,边

浅谈隧道防排水施工控制要点(二)
隧道防排水施工控制要点

隧道防排水施工控制要点

摘要：主要从进洞前防排水处理、开挖过程中涌水地段的防排水处理、二次衬砌中防排水处理与控制、二次衬砌渗漏处理与控制四个方面分析隧道防排水控制。

关键词：隧道防排水 注浆堵水 防水布铺设

中图分类号：u455 文献标识码：a 文章编号：

目前隧道衬砌渗漏水问题,尤其是施工缝处、隧道的接口处及管节之间的连接处等薄弱环节的渗、漏水更为严重。如何搞好隧道防排水设计及裂缝防水技术,是保证行车安全和隧道能否长期使用的重要条件。

一、进洞前防排水处理

首先,在隧道进洞前应对隧道轴线范围内的地表水进行了解,分析地表水的补给方式、来源情况,做好地表防排水工作:用分层夯实的粘土回填勘探用的坑洼、探坑;对通过隧道洞顶且底部岩层裂缝较多的沟谷,建议用浆砌片石铺砌沟底,必要时用水泥砂浆抹面;开沟疏导隧道附近封闭的积水洼地,不得积水;在地表有泉眼的地方,涌水处埋设导管进行泉水引排;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;洞顶开挖的仰坡、边坡坡面可用喷射混凝土将其封闭,并对洞口上方及两侧挂网喷浆;若在洞顶设置高压水池时,应做好防渗防溢设施,且水池宜设在远离隧道轴线处等。

浅谈隧道防排水施工控制要点(三)
浅谈隧道防排水施工控制要点

浅谈隧道防排水施工控制要点

摘要：在隧道施工期间，若防排水施工得不到施工单位的足够重视，则会导致隧道完工后地下水自衬砌及仰拱施工缝、变形缝、裂缝及混凝土孔隙中渗入隧道，造成洞内通信、供电、照明等设备处于潮湿环境而发生锈蚀，使路面积水或结冰，危及行车安全。因此做好铁路隧道工程的防排水施工意义重大。本文即详细阐述了隧道防排水施工的质量控制要点。

关键词：隧道；防排水；渗漏；排水盲沟；防水层

一、隧道渗漏水的危害

（一）造成路面积水现象，导致行车环境恶化

隧道的渗漏水会让路面潮湿和积水，降低路面和轮胎的附着力，增加安全事故。

（二）长期出现渗漏水现象，会导致隧道被侵蚀破坏

地下水的长期渗流导致泥沙的大量流失，降低了围岩的稳定性和强度、隧道的衬砌背后出现空洞，威胁到结构安全。

（三）造成隧道内以及衬砌设备腐蚀的加重

渗漏水不仅腐蚀了隧道内部的设备，也腐蚀了衬砌内的钢筋。由于我国隧道的建设使用了大量的设施，它们都对水有较大的敏感性，所以渗漏现象会降低设备的效率，减少寿命，引发了交通事故。

（四）造成寒冷地区出现隧道冻害，影响隧道的结构安全

冻害会导致衬砌混凝土的开裂、围岩和衬砌之间出现冻胀、拱墙的变形等。

二、隧道渗漏水的形成原因

（一）排水系统的接连不够顺畅

排水系统的组成包括：横向排水管、纵向排水管、环向排水管、中央排水管或者排水边沟。【浅谈隧道防排水施工控制要点】

排水体系主要工作流程是：每到一个环节都要先汇集上游的水然后将水排到下游去。施工中容易出现的问题就是：排水管之间出现断开或者没有连接、三通管直接没有很好的畅通、排水管出现堵塞等现象。正是由于上述问题的存在导致排水的不畅，从而导致水压的增高、渗漏问题的出现。

（二）设计及施工不尽合理

1、混凝土和易性差或施工工序质量控制不严，导致混凝土质地不均匀，捣 固不密实或出现漏振，形成疏松层和蜂窝，或留下各种形状的透水缝隙。

2、裂隙水较发育或有泉眼处没有进行引排水。

3、施工缝处止水带埋设不规范，挡头板粗糙。

4、先拱后墙法施工的拱脚浮碴清理不干净，马口回填不密实，造成渗漏水，这种现象也较普遍。

5、塌方造成衬砌混凝土拉裂，膨胀围岩作用引起衬砌开裂；塌方处理措施不到位，衬砌背后回填不密实，由于应力过大引起开裂；先拱后墙法施工的马口开挖顺序不当，长度过大，拱脚下沉引起拱部开裂；因地质不均匀下沉造成衬砌开裂。以上裂缝都会造成较严重的渗漏水，治理也较困难。

三、隧道防排水施工控制要点

（一）基面检查处理施工【浅谈隧道防排水施工控制要点】

所谓基面处理就是通过对初期支护表面渗透水和外露突出物及其表面的不平处进行处理。

1、处理基面的渗漏水，采用回填注浆进行堵水，以保持基面无明显漏水现象。

2、对于初期支护混凝土表面突出的锚杆头、钢筋等尖头硬物割除，主要要点如下：

（1）对于钢筋网等凸出的部分，需先切断突出部分后用锤铆平并抹砂浆素灰。

（2）有凸出的管道时，先切断，再用砂浆抹平。

（3）针对锚杆的凸出部分，螺头顶预留5mm切断后，再用塑料帽进行处理。

（4）对初期支护表面的凸凹不平进行处理，尽量保证混凝土表面的平顺，凸凹面满足D/L=1/6～1/10（D为两凸面间凹进深度，L为两凸面间距离）。

（二）纵、横、环向排水盲沟设置【浅谈隧道防排水施工控制要点】

环向排水管一般采用φ5cmHDPE双壁打孔波纹管，沿纵向位置应做好标记，尽可能将环向排水管安设在指定位置。环向排水盲管沿纵向设置的间距应满足设计要求，并应根据洞内渗、漏水的实际情况，在地下水较大的地段应加密设置排水盲管。

纵向排水管应在隧道两侧边墙墙角外侧泄水孔标高处沿隧道纵向方向设置，纵向排水管的铺设主要注意排水管的底面标高，防止管内积水或倒流现象出现。

横向排水管应由两侧至中心排水沟处呈一定坡度设置。

总之纵、环向排水管以及纵、横向排水管连接采用三通接头对接，通过钢筋卡定位，确保标高与设计一致，环向盲沟与预埋在边墙底的纵向盲沟及横向盲沟采用三通管连接，三通管连接后一定要有检查，不能只是一个形式，让整个隧道的排水管形成一个完整的排水系统。另外排水盲管应固定牢固，并采用土工布包裹，防止水泥浆窜入、堵塞排水管。

（三）初砌柔性防水和背面排水工程的设置

1、防水层铺设

防水层铺挂前，应先对初期支护喷射混凝土进行断面量测，对欠挖部位加以凿除，对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应齐根切除，并用水泥砂浆抹平，使混凝土表面平顺。

在铺挂前，还应检查衬砌背后的排水设施，如盲沟、引水管和排水暗沟是否相互连接嵌入及接头是否连接密封牢固，盲沟、引水管和排水暗沟是否加设反滤层;严寒地区保温排水设施是否有防潮措施;修筑的深埋渗水沟，回填材料除应满足保温、透水性好的要求外，水沟四周是否有防泥砂渗入且回填密实的材料。

2、防水层铺设好后的检查和处理

防水层铺挂结束，应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查：

（1）用手托起防水板，看其是否能与喷射混凝土密贴。

（2）看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象。

（3）看焊接或粘结宽度是否符合要求，且有无漏焊、假焊、烤焦等现象。

（4）进行压水（气）试验，看其有无漏水（气）现象等，检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题，除应详细记录外，并立即进行修补或返工处理。

3、止水带安装与控制防水

混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的，对于施工缝的防排水处理，在复合式衬砌中，一般采用塑料止水带或橡胶止水带。在浇筑二次衬砌混凝土前，可用钢丝刷将上层混凝土刷毛，或在衬砌混凝土浇筑完后 4~12h 内，用高压水将混凝土表面冲洗干净，并检查止水带接头是否完好，止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破，止水带是否发生偏移。

如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象，应及时修补和处理，以保证止水带防水功能。检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目，做好详细检查记录，如存在问题时，应立即进行修补或返工处理。 （四）二衬防水混凝土施工要求

隧道防水结构中，衬砌混凝土自身的防水能力是决定结构防水的基础，施工中必须选择最优的防水混凝土配合比，把好混凝土原材料和外加剂进场关，加强混凝土拌和现场的管理，严格按配合比上料拌和，混凝土振捣采用高频插入式振捣器，不能过振也不能漏振，振捣时间宜为10s～30s。泵送混凝土的入泵坍落度宜为120mm～160mm。

1、原材料要求

水泥为普通硅酸盐P.042.5水泥；粗集料为4.75mm～31.5mm碎石，含泥量小于1%；细集料为中砂，含泥量小于3%；砂和碎石不得含有易风化的矿物质，砂石料的技术指标应满足规范标准。施工用水不得含有对钢筋和混凝土产生腐蚀的离子。防水剂为粉剂，其技术指标应满足规范要求。

2、施工技术要点

（1）灌注时左、右侧应分层平衡施工，每灌一层，应用振捣器捣固密实。施工缝和变形缝部位注意振捣密实，要防止振捣器触及模板、止水带及止水条。

（2）为了便于拱圈封顶密实，在台车顶部预留若干个作业窗口。在每个作业窗口上焊有封顶时压实混凝土的管道。封顶时把作业窗上压时混凝土管口与混凝土输送管连接，用输送泵直接给压把混凝土压入拱圈顶，当输送泵的工作压升到正常工作压2倍甚至更高时，停止加压，并把作业窗口混凝土管封闭。然后再把混凝土输送管接到下一个窗口，直到全部作业窗口都压混凝土完毕。

（3）二次衬砌脱模后，若发现施工中有走模现象，致使止水带过分偏离中心，应适当凿除或填补部分混凝土，对止水带进行纠偏，保证止水效果。 （五）二次衬砌渗漏处理与控制

1、引流堵漏

对于滴水及裂纹渗漏处，可采用凿槽引流堵漏施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度（如宽20mm，深30mm）的沟槽，埋设直径略大于沟槽宽度或与沟槽宽度相当的半圆胶管将水引入边墙排水沟内，再用无纺布覆盖半圆胶管或防水堵漏剂封堵，然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面。

2、注浆堵漏

对于渗漏严重部位，可采用注浆堵漏施工方法。如在渗漏部位凿出一定宽度和深度（如直径80mm，深40mm）的凹坑，清理混凝土渣，并检查表面混凝土密实性，从渗漏部位向衬砌钻孔，其深度建议控制在衬砌厚度范围内，埋管注浆，其注浆浆液通过设计确定。

参考文献

[1]王金芬.公路隧道防排水技术研究现状分析[J].交通世界，2009.11.

[2]张连成.公路隧道防排水技术之探讨[J].公路交通技术，2003.8.

[3]雷宏运，程波.浅谈高速公路隧道防排水施工技术[J].科技传播，2010.6.

浅谈隧道防排水施工控制要点(四)
公路隧道防排水工程施工探讨

　　【摘 要】随着我国经济的不断发展，交通建设也成为了影响经济发展的重要因素。我国的地形地貌复杂，山脉众多，在建设公路交通时，很多时候需要修建隧道工程。根据我国已通车隧道的情况，隧道防排水工程对于隧道长期营运的影响甚大，而施工期的工作是关键。在修建公路隧道时，务必要严把质量关，一定要在施工期把握好隧道防排水工程的质量，才能使隧道工程寿命更长久，保障交通的通行，使交通运输更加便利，从而有利于交通工程的整体发展，为国家经济发展提供可靠地交通保障。

　　【关键词】公路隧道；防排水；施工
　　在公路隧道建设施工过程中，根据国内多年积累的施工经验，要做好隧道的防排水工作，必须要从隧道施工过程的每一道工序做起，按照合理的施工计划进行。如超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响。公路隧道工作的防排水工程对隧道结构安全、营运环境、使用寿命起着非常重要的作用，尤其是富水地区。一旦隧道防排水出现问题，就会直接的影响到正常的交通运输，在一定程度上影响人们的生活，所以应该重视公路建设中的隧道防排水施工工作。
　　1.施工准备工作要点
　　在公路建设过程中，要根据工程所处的地质大环境和水文大环境进行详细分析，充分掌握建设工程的概况，在施工中因地制宜考虑问题。然后进一步制定相关施工计划，应用切合工程需要并且可行的防排水施工技术，做好防排水工作，这样有利于提高营运期隧道工程的结构安全保障。
　　首先，了解建设工程所处的地理环境，做好具体的测绘工作，测量具体参数做好记录，为工程建设做好基础工作，对隧道建设期防排水工程施工和隧道建设的安全措施都有很大帮助。
　　再要掌握隧道工程附近的地表水文情况，了解当地的水文历史，如大气降雨量、历史水质灾害等，然后做好相应的防排水计划和水质灾害紧急预案，有条不紊的进行每一步。然后根据工程标准要求，应用防排水施工技术，掌握好每一个施工细节，采取有效措施做好公路隧道防排水工程的施工，高标准的完成施工任务。
　　然后就是根据建设工程附近的居民居住状况，需要考虑到隧道的建设对人们生活产生的影响，如隧道的修建后会降低地下水位，从而影响附近居民的生活用水，或者隧道修建前后的排水会污染周边环境，针对此类问题必须要做好对应的措施，做好防排水施工，从而不会影响到人们的正常生活。
　　2.公路隧道防排水施工要点
　　为了更好的进行公路隧道防排水的施工，我们要具体分析出公路建设中的有利环境，根据建设工程的设计图纸，理解隧道防排水工程的目的和意义，做好对应的防排水工程的工作。并且严格按照施工方案进行防排水施工。应避免盲目无序的施工，同时按设计要求，认真做好三道防排水工作，使“该排的排，该堵的堵”。一定要打断在以往施工中存在的重主体轻防水思想，经常对管理人员进行质量意识教育、提高所有工作人员的质量安全意识，让所有参与人员了解到防排水施工工作对于隧道工程长期营运的重要性，严把隧道工程防排水施工的质量关。接下来了解一下相关公路防排水施工的要点：
　　（1）做好初期准备工作，采用“引、截、排”相互结合的方法做好防排水的第一道防线。根据所处的地质环境和水文环境，做好当时的水量记录，对应的采用引水排水的方法。而在部分水源可能集中的地方，注意导水，将水源引向规划设计的方向达到排水目的。在对围岩开挖之前，必须要有对应的意外防护措施，以应对可能发生的涌水、突水情况。在周围做好引水口，施作好设计中的排水路线及管道，使地下水、岩石渗透水能够通过设置的汇水孔或其他设施流向墙脚纵向软式透水管，再由引水管排到隧道中心排水沟内，并且对部分渗漏水也要做好相应措施解决问题，达到排水目的。这就是公路隧道排水应该重视的要点之一，注意先进施工技术的应用，使防排水工程有效的的发挥作用。
　　（2）通过面排水管的安装和防水板的安装，形成第二道有效的防排水防线。在面排水管安装的过程中，对水管安装的位置做好相应的处理，如地势的凹凸不平要先进行平整修补，使施工中的混凝土平整度达到安装要求。并且要根据不同的排水量，要选用合适的排水管道型号，既能节省资源，又能符合实际需要，达到排水的目的。在防水板安装时，要选取质量合格且符合要求的防水板，其质量要严格检查，这也是公路隧道防排水的重要环节。
　　（3）认真做好防排水施工的质量检查工作，为防排水做好第三道防线。比如检测抗渗混凝土的抗渗系数是否满足设计要求，检查防水板的搭接缝是否密封严实、搭接长度和宽度是否符合规范，环向排水管和纵向排水管接茬处是否顺直、不存在漏接等现象，这也是公路隧道防排水施工工作最后的一个重视要点。
　　3.公路隧道防排水施工技术应用探讨
　　我国兴修的公路越来越多，因此建设的公路隧道也随之增加，在不同工程环境的隧道，所采用的防排水技术也有所不同，接下来主要探讨公路隧道防排水技术的常规应用。
　　（1）在地表的防排水工作技术的应用。地表防排水的施工过程中，主要采用截水沟及洞顶排水沟的方式来完成。这些技术的应用都有具体的步骤，每一步合理的按计划进行就能高效的达到防排水目的。首先要在洞口边坡开挖范围外设置截水沟，使山顶冲积水顺截水沟汇入路面排水沟，然后使水流沿着路面排水沟排出，同时还要在仰坡顶及洞门顶设置排水沟，最后使坡面水及洞顶水流沿沟汇入路基水沟，顺路基水沟排出，从而达到排水目的。
　　（2）隧道洞内围岩直接防排水技术应用分析。这其中主要注意两个问题的解决，第一个问题就是洞内可能会出现地下水，在处理地下水在发育处影响隧道施工时，可将地下水引入水沟，沿着水沟进入集水区域，利用水泵抽水借助反坡排水管道将水排出洞外。第二个问题就是对岩壁渗漏水的处置。对岩石渗漏水应预先进行有效引排处理，具体做法是：大股水流用插管引导；较弱的小股水用塑料网格夹无纺布引导，而大面积渗透水出现就要将其集中，然后挖沟开槽引流排放。
　　（3）公路隧道防排水过程中管道的合理设计安装技术研究分析。在具体防排水过程中，各种不同排水管是必不可少的设施，而在各种管道选取安装过程中也要注意方法技术。挖沟开槽前必须有完整的设计安装图纸，按照要求一步步的实施，对于大小深度不同的槽沟，所选用的管道尺寸强度都要有所不同，因此才能提高防排水效果。隧道边沟应在洞身衬砌完毕后立即施工，待到隧道全线贯通后，就能起到排水作用。在没有贯通之前，由于与排水边沟和对面侧沟无法相连，并且施工是反对着坡，因此排水边沟在施工中就不能排水。纵横向排水管应在洞身堆砌过程中要提前埋设，从而在隧道未贯通前可起到防排水作用。
　　公路交通运输在当今社会交通运输中还是占据着主要的地位，因此对于公路隧道防排水工作应重视，所以研究各种防排水技术，探讨出更加合理和有效的防排水技术，从而可以应用于普遍情况下的公路隧道防排水工程中。隧道工程中防排水技术的有效利用，首先解决公路隧道防排水的问题，可以提高公路使用寿命，同时节约了营运期的养护资源，保证了公路交通运输的通畅，为人们正常生活提供了便利，对经济发展也有一定的促进意义。
　　【参考文献】
　　[1]郭卫琦.高等级公路隧道防排水设计及施工技术探讨.山西建筑，2012（31）.
　　[2]陈国举.关于山区公路隧道防排水施工技术分析.价值工程，2011（06）.
　　[3]王国金，刘福静.浅谈告诉公路隧道防排水施工技术控制.科技致富向导，2011（32）.

浅谈隧道防排水施工控制要点(五)
浅谈公路隧道的防水施工技术

　　【摘要】在隧道施工建设过程中，解决好防水问题，是确保隧道工程质量、从根本上消除隧道病害和增加隧道寿命的重要环节。选择好防水材料和正确的施工方法是隧道防水成功的关键。本文结合了承秦高速公路东山隧道对防水板的应用及防水施工技术进行探讨。

　　【关键词】隧道；防水板应用；防水施工技术
　　1. 工程概况
　　（1）某隧道设计为双洞四车道隧道，本段隧道采用分离式方案，设计净空断面为10.25*5.0m，设双侧检修道，曲墙复合式式衬砌结构。全长2716m。隧道内轮廓设计考虑结构受力良好及便于施工，衬砌断面内轮廓采用单心圆方案，按新奥法施工。
　　（2）项目区属寒温带大陆性季风气候和暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，冷暖变化较大。降水量随季节变化明显，地下水以第四系孔隙水及碎屑岩风化、构造裂隙水为主，水量随大气降水量及节理裂隙发育情况变化而变化，围岩富水性不均一，透水性较好，隧道开挖时可发生滴水及淋雨现象，断层处甚至涌水。
　　2. 防排水设计
　　（1）该隧道采用复合式防排水设计：防水工程包括衬砌柔性防水工程及衬砌漏水防水工程；排水工程包括衬砌背面排水工程、路缘排水工程及洞顶截水工程。防排水设计原则是“防排结合，综合治理”。采用防、排、截、堵相结合，形成完整的防排水体系，使隧道防水可靠，排水畅通，保证运营期隧道内不渗不漏，基本干燥。
　　（2）合成树脂防水卷材的主要技术性能指标：采用1.5mm厚ECB防水板与密度不小于350g/m2土工布点状复合。横纵方向的性能均应满足。断裂拉伸强度：≥14MPa；断裂伸长率：≥500%；撕裂强度：≥60KN/m；低温弯折温度：-35℃无裂纹；不透水性：0.3MPa 30min无渗漏。
　　（3）防水板的搭接接头采用焊机焊接，双缝，焊接宽度≥20mm，搭接宽度≥100mm，不得漏焊。
　　3. 防水施工设备
　　3.1材料选择。 为保证工程质量，防水板材料的选择至关重要。依据设计及技术规范等的要求选择合格材料，保证每批材料抽检合格。
　　3.2施工准备。
　　3.2.1设备准备。
　　（1）热合焊接机2台：用于防水材料之间搭接时进行热合焊接。
　　（2）热风焊枪2把：在铺设防水材料进程中，用其对人为或其它原因造成防水板破损而进行的修补。
　　（3）检漏器：用于检测双焊缝搭接质量，加压检查焊接是否牢固。
　　（4）另还需配备作业平台1个、电钻2台、电络铁2把、小压轮2个、钉锤2把等。
　　3.2.2现场准备。
　　（1）测量隧道断面，利用作业台车对断面进行修整，首先应凿除喷射混凝土表面“葡萄状”结块，用电焊或氧焊将初期支护将外露的锚杆头和钢筋头等铁件齐根切除，在割除部位用细石混凝土抹平覆盖，以防刺破防水板。对于开挖面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。采用细石混凝土抹平明显坑洼。在初期支护面上标出拱顶中线和垂直于隧道轴线的断面线。
　　（2）检查防水板的质量，是否有变色、老化、波纹、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷；在防水板边沿划出焊接线和拱顶中线；防水层按实际轮廓线长度截取，对称卷起备用。
　　4. 施工技法及流程
　　4.1防水板的铺设。
　　（1）铺设防水板加土工布。防水板加土工布铺设采用无钉铺设工艺，采用从上向下的顺序铺设，松紧应适度并留有余量，检查时要保证防水板加土工布全部面积均能抵到围岩。
　　（2）防水板加土工布吊挂。在隧道边墙，拱部按纵、横向间距1米，用电钻钻孔，打入膨胀螺栓，将3mm的铁线水平拉紧固定在螺栓上。将防水板加土工布沿台架环向展开，人工将防水板加土工布托起，紧靠岩面，吊挂在已固定的铁线上。将已吊挂好的防水板加土工布，与下幅防水板加土工布粘成整体，接缝处放平加压粘结牢固，搭接宽度不小于10厘米。按上述方法逐环向前铺设。纵向搭接与环向搭接处应加强一层防水板。多层防水板焊接时，搭接部位的焊缝必须错开，不得有三层以上的搭接重叠。
　　（3）两幅防水板加土工布的搭接宽度不应小于10cm，防水板加土工布的搭接缝与衬砌施工缝要拉开距离，并不小于1～2m。环向铺设时，下部防水板加土工布应压住上部防水板加土工布。
　　（4）防水板加土工布之间连接采用双缝焊机，热楔双焊缝技术，焊缝搭接宽度不小于10cm，每道焊缝宽1.5cm。防水板施焊前不同操作人员、不同焊机应进行焊接试验，合格后方可进行正式焊接。
　　（5）首先将防水板加土工布焊接处擦拭干净，无灰尘杂物、无积水，并保持干净清洁，然后对焊机进行调试温度，并对样品试焊，符合要求后，方可开始焊接。采用热楔双面焊机，焊机为自行式焊机，焊接时一人在前整理防水板加土工布，一人手持焊机，一人配合即可。施工时，严格控制温度、速度和压力，一般速度控制在1.5～1.8m/分，温度控制在500～550℃，有均匀溶浆，无焊碴即可，并经常用铁刷子将焊嘴上的焊碴等杂物及时清理干净。压力控制在600～650N，最大不得超过1000N。
　　4.2焊缝检测。
　　（1）撕裂破坏检测：将试焊样品进行撕裂测试及抗拉检测。检查断裂处是否发生在有效焊缝外，同时检查焊缝有效宽度。
　　（2）气压检测：将焊缝两端用特制铁夹夹紧密封，将检测针头插入焊缝一端两道焊缝之间的气槽，用手动气泵打压至0.25MPa为止，观察15分钟，若压力值下降值小于10%为合格，否则应查找漏点，并及时修补。
　　5. 施工要点
　　5.1质量保证措施。要随时检查焊接质量，防水布有无漏洞。有破损漏洞及时修补。在完成铺设后和进行二次衬砌前，应对防水板进行全面认真的严格检查，防止施工过程的某些遗漏和人为损坏。对发现的破损处要进行标记，并及时进行修补，修补时，补丁要剪成圆角，不宜剪得过小。修补质量以手撕不掉为准，如能被撕掉需重新修补。二次衬砌前还应注意加强对防水板的防护。
　　5.2防水板的保护。衬砌端部预留的接头防水板要采取防护措施，防止飞石砸破防水板。衬砌加强钢筋的安装、各种预埋件的设置、挡头模板的安装、混凝土输送管道的就位以及灌筑混凝土等作业都很有可能出现撞破、刺穿或烧穿防水板的现象，防水板一旦遭到破坏必须立即进行修补。
　　5.3施工时的注意事项。开始挂防水布之前，先检查岩面是否有突出的尖锐棱石，如果有，应先将尖锐棱角打掉，而对于凹陷得特别大的地方，要先用喷射硂给填充起来。在挂外层防水板时，要让防水板紧贴岩面，锚钉应尽量钉在四处，并保持防水板有一定的自由运动空间，防水板要焊接好，防止脱落。对于在挂防水板时损坏的地方，要逐一检查出来，焊补好。打混凝土的过程中，要随时检查防水板有无被拉动、脱落、损坏，如有应及时修补，并派专人在现场检查修补质量。
　　6. 防水板的铺设与相关的工序关系
　　初期支护与防排水系统施工密切相关，爆破效果好，初期支护表面平顺，能保证防水板与喷射混凝土表面密贴，同时钉与钉之间防水板松弛量的预留易得到合理控制。衬砌背后的各种排水管必须按设计认真设置，遵循“以排为主，防排结合”的原则，确保排水畅通，以降低二次衬砌背后的水压力，从而延长防水板的使用寿命，达到防水可靠的效果。浇筑二次衬砌混凝土前，必须将边墙基底的浮渣清理干净，否则会造成洞身衬砌不均匀沉降，混凝土施工接缝处的防水板易被拉裂。浇筑二次衬砌混凝土时，在输送泵的出料口处要设防护物，防止出料管冲出的料流不断冲击防水板，将防水板磨破。
　　7. 结束
　　防水板的应用及防水施工技术在本隧道防水施工中取得明显效果，在多次检查中得到业主的好评。满足拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水，隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结，人行横通道拱部不滴水，边墙不淌水。为隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全打下了基础。
　　参考文献
　　[1]公路隧道施工技术规范，JTG F60-2009

浅谈隧道防排水施工控制要点(六)
三台阶七步开挖法在横山隧道施工中的应用

　　[摘 要]随着国民经济的发展，铁路施工得到极大发展。隧道工程在工程中被广泛应用，为了能给今后隧道，特别是水平层状围岩隧道开挖技术快速发展奠定基础，因此我们有必要在工程中探索出适合水平层软弱围岩开发方法。以横山隧道开挖施工为背景，介绍隧道采用三台阶七步开发法施工技术，及与其他开发方法的差异。

　　[关键词]隧道 三台阶七步开挖法 水平层围岩
　　中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0229-02
　　1、引言
　　随着社会经济的发展和建设标准的提高，特长铁路隧道越来越多。通常这类隧道开挖跨度大，围岩易失稳，施工难度较大。在今后的工程建设中这类软弱围岩在施工中出现的概率会明显增大，然而一旦遇到这类软弱围岩若开挖不得当必然造成岩体大变形，岩体坍塌以及更加严重的工程事故，给国家和人民财产造成损失。本文以横山隧道为依托，对三台阶七步开发法进行简要分析以及其他开挖方法的比较优势。
　　2、工程概况
　　横山隧道位于陕西省横山县境内，是全线范围的重点控制工程。隧道起迄里程为DK333+250～DK344+718，全长11468m；隧道设计为双线隧道。隧道最大埋深为283.68m。围岩底层为水平层状页岩夹砂岩，节理发育。施工最大的特点是隧道开挖成拱困难，爆破后拱部发生坍塌掉块，严重时形成门型，对此围岩特性，选择合理的开挖工艺及施工组织迫在眉睫。Ⅳ级围岩设计主要支护参数为：初期支护混凝土为湿喷C25混凝土，厚度30cm；直径25mm的中空锚杆，长度4m、间距1m；直径8mm钢筋网，间距20cm；格栅钢架，间距60cm。
　　3、三台阶七部开挖法基本定义
　　3.1 三台阶七部开挖法分类
　　三台阶七部开挖法根据围岩状况可以分为三台阶预留核心土法、三台阶上导坑预留核心土法和三台阶不留核心土三种方法。
　　3.2 三台阶七部开挖法定义
　　铁路大断面隧道三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分为上、中、下三个台阶七个工作面，各部位的开挖与支护延隧道纵向错开，平行推进的隧道施工方法。
　　3.3 三台阶七部开挖反适用范围
　　三台阶七步开发法适用于开挖断面为100-180的平方米，具备一定自稳条件的Ⅳ、Ⅴ级围岩地段隧道的施工。主要表现包括：黄土、强风化岩层，不适用于围岩地质为流塑状态、洞口浅埋填压段。
　　4 三台阶七步开发法技术特点：
　　4.1、施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业，工效较高。
　　4.2、在地质条件发生变化时，便于灵活、及时的转换施工工序，调整施工方法。
　　4.3、适用多种跨度和断面形式，初期支护工作操作便捷。
　　4.4、在台阶法开发的基础上预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。
　　4.5、当围岩变性较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。
　　5.三台阶七步开挖法施工工艺
　　5.1 三台阶七步开挖法施工工序
　　第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3～5米，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5米，开挖后立即初喷3～5cm砼。上台阶开挖失跨比应大于0.3，开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。
　　第2、3步，左右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm砼，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。
　　第4、5步，左右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm砼，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。
　　第6步，上中下台阶预留核心土：各台阶开挖分别开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧道开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4～6m。
　　第7步，隧底开挖：每循环开挖进尺长度宜为2～3m开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4～6m。
　　5.2 三台阶七部开挖法工序图2
　　6.三台阶七部开挖法施工控制要点
　　6.1三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。工序安排应紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。
　　6.2在满足作业空间和台阶稳定的前提下，应尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在3―5 m，宽度宜为隧道开挖宽度的l/3～l/2。
　　6.3三台阶七步开挖法施工应严格控制开挖长度，根据围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度不得超过1.5 m；开挖后立即初喷混凝土，以减少围岩暴露时间。
　　6.4严格按设计要求施做超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。
　　6.5隧道周边部位需要爆破时，必须采用弱爆破，不得超挖。施工时应严格控制装药量，减少对围岩的扰动。
　　6.6中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为2～3 m。
　　6.7施工过程中可采用增加拱（墙）脚锁脚锚杆（管）、增设钢架拱（墙）脚部位纵向连接筋、扩大拱（墙）脚初期支护基础及增设拱（墙）脚槽钢垫板等增强拱（墙）脚承载力等措施控制变形。
　　7.劳力机具组织
　　在劳力的选择上，优先选用经过培训、技术熟练的工人，特殊工种需持证上岗。施工机具培训污染低、能耗小、效率高的机具。具体情况见下表1。
　　Ⅳ级围岩开挖和初期支护机械、人员及循环时间统计表1
　　8.实施效果
　　两种工法开挖初支工序主要指标对比分析表2
　　横山隧道里程段原定为三台阶开挖工艺，但进度滞后，超挖严重。经参建各方共同研究，改为三台阶七部开挖法施工，支护参数维持原设计不变，月进尺平均在120m左右，超过了原设计开挖工艺月进尺80米的水平。安全，质量情况良好，工序紧凑、循环顺畅。两种开挖方法指标分析显示，开挖初支两个工序综合效益三台阶七部开挖法比传统三台阶开挖法高32%，经济效益明显。
　　9.结束语
　　三台阶七部开挖法是弧形导坑预留核心土开挖法和台阶开挖法的综合与发展，是在对新奥法的认知和探索过程中，为解决软弱围岩的稳定与工期矛盾开发出的一种新的施工方法，三台阶七部开挖法施工，遵循“先预报、管超前、后开挖、强支护、弱爆破、小分块、短台阶、多循环、快封闭、勤量测”的施工原则，自上而下步步为营，随挖随撑，及时做好初期支护，快速封闭成环，待初支变形稳定后，施行施工防排水和二衬。其工法安全、可靠，工序紧凑、横向平行作业、纵向流水作业、操作性强，施工机械化程度高、进度快、工效高、质量有保障、经济可行，已经成为大断面软弱围岩施工的成熟方法。
　　参考文献
　　[1] 铁路大断面隧道三台阶七部开挖法施工作业指南经规标准[2007]119号，北京：中国铁道出版社，2007
　　[2] 关宝树，隧道工程施工要点集[M]，北京：人民交通出版社，2008
　　[3] 龚成术，浅谈大断面黄土隧道三台阶七部开挖法[J]，铁道建筑技术，2009

本文来源：http://www.zhuodaoren.com/dangzheng360738/

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