杭长铁路岩溶隧道防水施工技术

胡 慨

（安徽水利水电职业技术学院建筑工程系，安徽 合肥 231603）

1 工程概况

新建杭州至长沙铁路客运专线（江西段）工程站前工程HKJX－7标段双线隧道，起讫里程DK755＋453．88～ DK757＋645，全 长2191．12m。

隧道位于宜春市袁州区，为山体隧道。该山海拔较高，地形陡峻，山体表面植被较为发育，表层为粉质粘土，山上水系较发育，地面径流量大。本线路地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。尤其是本线经过地区，震旦、寒武、奥陶、石炭、二叠、三叠等地质年代地层均含有碳酸盐岩［1］，岩溶现象发育，白垩、第三系含钙岩层亦有溶蚀现象［2］，岩溶水十分丰富。为确保线路安全运行，工程顺利施工，本隧道工程防水施工为重中之重。

2 隧道防水施工

2．1 初期支护背后充填注浆

隧道开挖后，软弱破碎围岩地段，初期支护的型钢钢架间距非常短，湿喷混凝土很难将型钢钢架与初喷混凝土之间喷密实，容易在此区域形成水囊，进而影响衬砌的防水。初期支护在此区域需进行充填注浆［3］。

初喷混凝土前，在型钢钢架安装位置的边上，环向间距5m左右预埋注浆管，同时根据岩面涌水点、小股水或裂隙渗漏水出露点位置加密，待初期支护完成后，进行注浆。

2．2 隧道结构防水施工

本隧道结构按一级防水等级设计，采用二道设防。隧道二次衬砌采用结构自防水，混凝土抗渗等级不低于P10；防水卷材设于初期支护与二次衬砌之间，并加土工布和衬垫以保护卷材。

二次衬砌混凝土浇筑前，先做排水盲沟、暗沟等防排水设施［4］；防水卷材在洞外加工成型，加工长度以衬砌浇筑长度而定；防水卷材铺设由台架在洞内完成。

2．2．1 防水卷材铺设

（1）材料准备。防水卷材使用前应先进行外观检查，检查内容包括:是否有变色、厚薄不均、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷［5］。如果存在质量疑虑，需进行张拉试验、防水试验和焊缝抗拉强度试验。

（2）基层找平。为保证防水卷材完好，铺设防水卷材的台架就位后，应先齐根切除初期支护的外露锚杆、钢筋网头等铁件，随机用水泥砂浆抹平。作为防水卷材基层，初期支护混凝土表面应满足平整度要求（D／L≤1／10），否则应进行修凿平整或用细石混凝土（砂浆）填补找平。

（3）EVA防水板铺设。本工程防水卷材采用EVA（中文品名为乙烯－醋酸乙烯共聚物）防水板。土工布设于防水板和初期支护之间，对防水板起保护、缓冲作用。安装时，首先用射钉将土工布和衬垫固定在初期支护（或者找平）面上。射钉固定按照从上到下、从拱顶到拱脚、左右对称的顺序进行。然后再用电热熔焊器将防水板熔焊固定在衬垫上，同时用双缝热合焊机将防水板焊接成整体。接头处搭接长度≮5cm，焊缝宽度≮3cm［6］。焊缝完成后应进行质量检查，采用充气法对焊缝质量进行检查，有空隙处进行补焊，肉眼观察防水板有无破坏及漏洞，如有漏洞用小块防水板或橡胶片焊贴覆盖［7］。防水板铺设方法具体见图1。

图1 防水板铺设示意图

（4）搭接原则。防水板应紧贴喷射混凝土（或找平层），且应自然松弛，不能张拉绷紧，确保衬砌混凝土施工产生的挤压不至于造成防水板损坏。防水层按全断面设置，并应遵循“拱部压边墙，上游压下游”的搭接原则。

附属洞室的防水板铺设方法、搭接要求与主洞相同，并与主洞边墙的防水板焊接连成整体防水层。

2．2．2 排水管盲沟

为有效排除渗水，降低渗压，隧道设置纵向和环向排水盲管，盲管互相连通，并直接与隧道侧沟连通。本工程排水盲管为双壁打孔设置波纹管，外裹无纺布。环向盲管采用φ50mm波纹管，设于二次衬砌施工缝背后，每10．3m一道；纵向透水盲管采用φ110mm波纹管，设置于隧道边墙脚部。固定透水管的外露锚钉切除后需用水泥砂浆抹平抹光，防止刺破防水板。排水盲管铺设在初期支护上，波纹管不能拉拽，要放松留有余地，以适应喷射混凝土的起伏表面。纵向盲管铺设时还应注意纵向坡度控制，坡度大小与隧道相同，但不得小于0．1%，以利于排水。纵、环向盲管采用三通T型接头连接牢固。透水管盲沟平面设置见图2；透水管盲沟大样见图3。

图2 排水盲管平面设置图

图3 透水管盲沟大样图

2．2．3 施工缝、变形缝防水

隧道二次衬砌变形缝、施工缝采用缝面涂抹混凝土界面剂＋遇水膨胀橡胶止水带（胶）的构造做法［8］。

（1）施工缝防水。隧道施工缝有环向施工缝和纵向施工缝，位置根据实际情况确定。先浇注二次混凝土衬砌段立模时，在挡头模板1／2衬砌厚度处安设环向垫块，拆模后即可形成带企口的施工缝。在进行后一段衬砌混凝土施工前，对施工缝先进行常规处理，即人工凿毛后用清水冲洗干净。为提高缝面混凝土接合的紧密程度，在干净湿润的缝面上涂抹一层混凝土界面剂（高等级防水砂浆）。砂浆硬化后，用粘胶把中埋式止水条粘结固定在施工缝的企口凹槽内，随后浇注后一段衬砌混凝土。施工缝位置应仔细振捣，振捣机具不得过于靠近止水带，以防止水带错位或者脱落。施工缝防水构造见图4。

图4 施工缝防水构造图

（2）变形缝防水。隧道进出口斜切衬砌段与暗挖段连接处及软硬岩层分界处设变形缝一道［9］，涂抹混凝土界面剂加设中埋式橡胶止水带防水，拱墙部位同时设置外贴式橡胶止水带。

3 结束语

铁路客运隧道工程防水对工程建设和铁路安全运行有着十分重要的意义。杭长铁路岩溶隧道防水施工实践表明，初期支护背后充填注浆、二次衬砌防水混凝土质量和防水板铺设质量是确保防水效果的关键，同时，施工缝、变形缝和排水设施等细部结构的节点防水处理也不容忽视。

在严格管理和精心组织下，本工程顺利完成，尤其是防水方面效果显著。为今后我国在复杂地质条件下的铁路客运隧道防水施工提供了可以借鉴的宝贵经验。

1 TB10012－2007，铁路工程地质勘察规范［S］．北京:中国铁道出版社，2012．

2 TB10027－2012，铁路工程不良地质勘察规程［S］．北京:中国铁道出版社，2013．

3 丁宇坤．防水型隧道防排水工程措施的研究［D］．成都:西南交通大学，2006．

4 罗建军．隧道防水防渗漏方法及技术研究［J］．湘潭师范学院学报（自然科学版），2007（2）:22－24．

5 孙伟．郑西客运专线函谷关黄土隧道防排水技术［J］；铁道标准设计，2007（12）:10．

6 DG／TJ08－50－2012，J12117－2012，隧道工程防水技术规程［S］．上海市建筑建材业市场管理总站，2012．

7 庞旭卿．京包铁路八苏木隧道防排水技术研究［J］；路基工程，2010（08）:20．

8 单秀娟，陈铁柱，马胜国．防水型复合式衬砌在富水洞段隧道施工中的应用［J］．中国水运（下半月），2009（10）:17－19．

9 廖振修．数据自动化处理技术在市政隧道工程变形监测中的应用［J］．安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2011（4）:43－44．