铁路隧道防排水施工措施和建议

浅谈铁路隧道防排水施工措施和建议

摘要 铁路隧道是铁路工程的重要组成部分。铁路隧道渗漏水的危害极大，是造成铁路隧道失格的主要原因之一。本文简单介绍了铁路隧道防排水设计原则，介绍了防排水的措施，为了做好隧道防排水工作，确保隧道的正常使用和质量，提高运输速度和能力，减少维修费用，有效的提高经济效益。 关键词 铁路隧道；防水；排水

中图分类号[u25] 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）41-0137-02 0 引言

铁路隧道是铁路工程的重要组成部分。但是由于目前我国铁路隧道采用的技术标准和施工工艺较为落后，质量监控不够严谨等原因使得铁路隧道出现失格率较高的现象。在失格隧道的调查中，形成隧道病害多的主要原因是漏水、渗水，铁路隧道防排水问题一直是隧道建设和维护的难题之一。随着科学技术的发展，在铁路隧道防排水措施研究已取得明显效果，隧道竣工验收时基本可以达到不漏、不渗的要求。但随着使用时间的延长，漏、渗水等隧道病害逐渐暴露。如何解决铁路隧道防排水问题，使漏渗水等隧道病害得以解决，是广大从事隧道研究人员急需解决的问题。 1 铁路隧道防排水设计原则

“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”是铁路隧道防

排水设计遵循的基本原则。在进行铁路隧道设计时，应综合考虑隧道区水文工程地质和气候条件，以及地下水排放对周围生态环境的影响，合理设计隧道衬砌和铁路隧道的开挖方法。

而根据防排水形式，隧道防排水设计可分为：排水型隧道和防水型隧道。

排水型隧道坚持以排为主或以堵为主，限量排放的原则，一般应用在山岭隧道中。我国大部分铁路隧道尾部山区，一般情况下隧道排水对周围环境影响不大，大部分使用排水型隧道。允许地下水排放量要根据具体的隧道环境来确定。如果排水对周围的生态环境影响不大可不控制排水。在保证初期支护和二次衬砌的排水系统畅通的情况下，可以利用衬砌背后的盲沟让水排进隧道内排水沟排除洞外。但是，如果排水系统发生堵塞时，可能导致隧道承受水压，使隧道失格。

防水型隧道是通过防水层或止水带等各种措施将水控制在衬砌之外。这种类型的隧道广泛应用于静水头压力不超过30m的隧道区中。经研究表明，防水型隧道的静水头压力上限是60m，但是这对隧道结构和防水的要求比较高且不符合经济性要求。但是，在下列条件下是要优先选用防水型隧道的：1）当地下水排放对周边环境影响较大时，特别是城市条件下及大量排水对地表植被、生态环境等造成影响较大的地区；2）当地表下沉对结构正常使用和周边环境影响较大且对其造成危害时；3）当地下水具有腐蚀作用时，为

了避免地下水对混凝土的腐蚀和加速混凝土的退化，需要将混凝土与地下水隔离处理。

当铁路隧道穿过地下水较大的岩溶、断裂破碎带时，考虑以排水为主会对生态环境造成影响，要根据实际采取限量排放、以堵为主，是隧道防排水达到合理堵水、防水有效、经济合理的效果。而在岩溶地下水发育地段，为了维持岩溶暗河的原有的形状，可以采取以堵为辅、以排为主。在同一座隧道中不同地段中，可能在不同地段存在排水型隧道和防水型隧道两种形式，在这种隧道防排水设计中，要充分考虑这两种防排水形式的过渡措施。 2 铁路隧道防排水措施

铁路隧道防排水措施除了模筑混凝土主体自防水外，还包括初期支护喷射混凝土防渗、防水层防水、施工缝、变形缝防水、洞内排水等等措施。

2.1 初期支护喷射混凝土防渗

i-ta（国际隧协）提倡用喷射混凝土作为防水层。但影响其抗渗性的因素较多，采用此法需要隧道进行特别的处理。隧道围岩面处理对于喷射混凝土时十分必要的，围岩漏渗水对喷射质量有直接的影响。当隧道处于软弱围岩段时，为了保证支护抗渗能力需要对支护及其背后进行注浆，使喷射混凝土层内部密实。对于突出于围岩面的锚杆端部或钢筋头，可事先切割然后喷射，或者在喷射后在进行切割，然后对其再补喷或用砂浆覆盖。必须合理设计混凝土配

合比或对混凝土掺加外加剂提高混凝土抗渗能力。在喷射完后，要对混凝土进行适当的养护工作，减少混凝土裂纹的发展。 2.2 防水层防水

防水层是山岭隧道复合式衬砌中防排水体系的重要组成部分，是保证隧道防水功能的重要措施。防水层有效的消除底层渗水对二次衬砌的影响，还可以对初期支护和二次衬砌起到隔离作用，减小喷射混凝土对二次衬砌模筑混凝土的约束应力，避免了二次衬砌裂缝的产生，提高其抗渗能力。目前国内采用各类塑料防水板（pvc、ecm、eva等）作为防水层较多，设计经验表明，铁路隧道防水层采用eya或ecb防水板，厚度1.5mm以上，幅宽以3m~4m为宜。 2.3 施工缝、变形缝防水

施工缝是隧道衬砌混凝土施工时遗留的。沉降缝和伸缩缝统称为变形缝。沉降缝设于地质条件显著变化和衬砌受力不均处。伸缩缝的设置是为了防止混凝土受温度和收缩影响而开裂。施工缝和变形缝是防水的薄弱部位，需加强防水设计。二次衬砌结构混凝土时应尽量少留施工缝，在拱圈、仰拱和地板等处不得留纵向施工缝。对于止水带的选用应该根据实际情况，合理选择符合实际需要的止水带。

2.4 洞内排水

洞内排水是在衬砌背后设置排水系统，使水能从衬砌背后畅通排除。排水系统主要由环、纵和横向排水盲管、侧沟和中央排水管

组成。初期支护喷射混凝土和岩面、防水层之间的水通过环向排水盲管下渗至纵向排水盲管；纵向排水盲管将水汇集流入位于衬砌基础的横向排水盲管，然后再排至中央排水管中。地下水主要通过隧道内侧沟，由侧沟汇集排至中央排水管。中央排水管要符合设计要求，总体坡度、段落坡度和单管坡度要协调一致。排水系统埋设好之后，还要进行通水实验，发现问题及时处理。 3 对隧道防排水工作的建议

为了做好隧道防排水工作，确保隧道的正常使用和质量，提高运输速度和能力，减少维修费用，有效的提高经济效益，下面就铁路隧道防排水工作提出些建议：1）认真系统的理解铁路隧道防排水的设计原则，不能片面的、孤立的看待防排水的某些措施，要结合各种因素，选择合适的方法，已达到防排水设计合理，经济效益高的目标；2）坚持可持续发展，重视环境要求，要坚持减少工程对环境的破坏，并尽量使工程与环境协调；3）加大技术投入，研究新型高耐久性、维护费用低的防排水材料，使得防排水系统能发挥其应有的作用；4）加强管理，保证施工质量，引进先进防排水施工工艺。在防排水施工组织设计里要对防排水设施的施工工艺优化、细化，制定相关质量保证措施，严格按要求检查施工质量。 4 结论

研究表明，铁路隧道防排水是一项综合工程，必须坚持“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，才能取得良好的

防水效益和经济效益。 参考文献

[1]关宝树.隧道工程设计要点集[m].北京：人民交通出版社，2003．

[2]全国印.铁路隧道施工防排水措施[j].黑龙江科技信息，2009(9)．