浅谈黄土隧道防排水施工12月修改

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1、浅谈黄土隧道防排水施工魏常宝（甘肃土木工程科学研究院甘肃兰州，730020）摘要：地下水渗漏对黄土隧道的围岩压力和物理力学性能变化、隧道正常安全运营及施工安全带来很大的影响。尤其是竣工后渗漏水，对工程的安全运营带来巨大的隐患。针对吴子高速公路黄土隧道的实际施工情况，对黄土隧道防排水施工的技术作了些总结，并提出相应的质量管理措施，同时提高了防排水施工在黄土地区隧道建设重要性认识。关键词：黄土隧道，防排水，施工，质量引言隧道渗漏水不仅影响建筑美观，而且对电力、通讯有很大影响，造成隧道照明、通信中断，给隧道安全运营造成威胁，甚至对施工中的结构安全造成危害。在湿陷性黄土区

2、修筑隧道，如果土体含水量较大，有水渗出，黄土遇水后物理力学性能发生较大变化，给隧道的安全施工和将来的安全运营均带来危害。本文就笔者参加施工的吴子高速公路N10标段姚家沟1#隧道工程实践对黄土隧道防排水施工进行探讨，以提高对黄土地区修筑隧道时防排水施工重要性的认识。1工程概况吴子（吴堡至子洲）高速公路系国道主干线(GZ35)青岛—银川在陕西境内的一段，地处陕北背部黄土高原。特殊的黄土工程地质条件决定了工程的特殊性，也决定了工程的特殊性。姚家沟1#隧道位于吴子高速N10标段第二座黄土隧道，为双线分离式黄土隧道，最大埋深约为60m。左线起始于K31+205，终止于K31

3、+540，长度为335m。右线起始于K31+225，终止于K31+525，长度为300m。隧道掘进采用机械配合人工进行。姚家沟1#隧道为N10标段三座隧道中土体含水量最大的隧道。隧道断面形式为如图1所示。图1：隧道断面图姚家沟1#隧道所在的地貌属于黄土梁峁及黄土残塬，存在的不良地质有湿陷性黄土、淤积地、滑坡等。地质勘探结果表明，隧道开挖土层是离石组上部老黄土，无地下水，但土体含水量较大，土体呈硬塑性，其σ0=350kPa，土质较匀，具有Ⅰ级（轻微）湿陷性，夹含多层棕红色古土壤和少量钙核，为块状整体结构，成洞性能好，土体天然含水量为22.0%，天然密度为1.83g/

4、cm3，饱和度约为81.2%。姚家沟１#隧道开挖时土体含水量较大，土体呈硬塑性。开挖后破坏了原土体边界条件，造成洞室边界处的土体含水量增大，局部呈饱和状态。在姚家沟１#隧道初期支护砼表面上、下导坑与仰拱接茬处有渗水，特别在预留洞室处（此处喷射混凝土较薄）有滴水现象。在施工过程中发现，从中心排水管引出的集水井的水位一直高居不下，而且每抽完后，井内的水位上升得很快。这表明该座隧道防排水施工质量控制的严峻性。经现场调查发现，已完成的初期支护洞室下导坑拱底处洞壁土呈饱和状。如果渗水不及时排出，会造成洞室受力变化和围岩力学性能的改变，这种情况有可能造成初期支护有可能在二次衬

5、砌施工前整体下沉，对洞室施工期的安全形成隐患，并且造成初期支护入侵二次衬砌界限的严重后果。2黄土隧道防排水施工要点在黄土隧道设计与施工中，隧道的防排水功能主要有两道防线保证：第一道防线（最重要环节）：二次衬砌浇筑前在初期支护喷射砼表面施工封闭的柔性防水层和通畅的排水管线路；第二道防线：二次衬砌混凝土结构自防水和施工缝、沉降缝处安设橡胶止水带防水。在黄土隧道防排水施工中，最重点的是第一道防排水防线，是黄土隧道发挥防排水功能的保证，第二道防排水防线是第一道防线的补充。施工中熟悉施工图纸，充分理解设计意图及思路，必须严格检查第一道防排水施工质量，逐项落实，保证施工质量。

6、2.1第一道防排水防线二次衬砌施工前，在二衬与初期支护之间设置一道封闭的柔性防水层和通畅的排水管线构成第二道防排水防线，这是防排水施工的重点，也是防排水施工最重要的环节。柔性防水层的铺设必须封闭，把水挡在柔性防水层外，由通畅的排水管线排出，其排水线路如图2。图2：第二道防排水防线排水路线图以上图示各个工序都需严格的质量控制，其中一道工序出了差错，整个防排水功能就无法保证，造成无法弥补的后果。这道工序是重点，要保证好每个环节的质量。这也是解决困扰工程界的“十隧九漏”的关键。2.1.1泄水孔为了使初期支护背后的土体渗水顺利排出而设，采用电钻在环向排水半管安装所在断面上

7、的初期支护钻孔至土体内约30cm，泄水孔孔径为10～20mm，间距为2～3m，整个断面布设7～10个，泄水孔布置规则为：拱顶处稀，两边墙处密。其作用是将初期支护外侧与土体表面的积水顺利地排出，通过环向排水半管排至纵向排水管。质量检查中要检查成孔间距和深度。2.1.2环向排水半管环向排水半管是将泄水孔渗出的地下水顺利地汇集到其中并由其流向纵向排水管而布设于初期支护表面的一种特殊的半圆形柔性排水管，该排水半管采用扣在初期支护表面安装。排水半管全断面安装于隧道横断面，采用射钉固定于泄水孔正上方，外用20～50mm厚水泥砂浆封好。环向排水半管的安装间距根据土体渗水量大小来

8、确定，现场