铁路隧道防排水施工技术的研究和分析

【摘 要】 通常情况下，无论是在施工还是运营中，铁路隧道结构都时刻处于地下水的包围之中，地下水位的将会导致施工期间铁路隧道的突水、突泥以及铁路隧道衬砌的变形和渗漏，并且地下水位越高，所产生的危害越大。本文首先分析了我国铁路隧道防排水技术的现状，然后深入探讨了铁路隧道防排水的施工技术，以期为提高我国铁路隧道防排水的施工质量，提供一些有益的参考。

【关键词】 铁路隧道 防排水 施工技术

近年来随着我国铁路隧道建设条件和结构形式的日益复杂，铁路隧道防排水施工技术受到了人们越来越多的关注和重视，越来越多的铁路隧道防排水在遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”原则的基础上，引入先进的防排水技术和材料，取得了良好的效果。

1 我国铁路隧道防排水技术的现状

我国铁路隧道的建设较早，二十世纪七十年代前都采用矿山法修建铁路隧道，没有采用任何防排水措施；七十年代后新奥法施工技术开始应用于铁路隧道的施工中，其构筑防水层主要有以下两种方法：（1）喷涂防水膜。在初期支护和二衬之间喷涂防水膜，此种方法要求初期支护的底层比较平整，适用于没有滴水和涌水的铁路隧道。（2）设置防水隔板。在初期支护和二衬之间设置平板或带肋板，平板材料为聚乙烯或聚酯，此种方法在很大程度上克服了因铁路隧道超挖而造成的防水难题。

2 铁路隧道防排水施工技术的分析

2.1 铁路隧道防水层施工技术的分析

（1）防水层的选择。铁路隧道防水层一方面将地层渗水阻挡在二次衬砌之外，另一方面将二次衬砌和初期支护进行隔离，防止二次衬砌混凝土产生裂缝。在铁路隧道防水层施工前，需要选择合理的防水层：如果水压超过三十米水头，那么需要设置一道内部防水混凝土层和柔性防水衬层，同时通过环向止水带来对每一道施工缝进行密封；如果水压超过六十米水头，那么需要设置双层防水板。

（2）基面的准备。在铺设防水层之前，施工人员需要对铁路隧道初期支护喷射混凝土表面进行处理，确认防水板的质量符合设计要求，切除锚杆头和钢筋露头，用细石混凝土抹平覆盖，同时确保凹坑的深宽比在1∶6的范围内，用细石混凝土填平深宽比超过1∶6的凹坑，用喷补混凝土抹平凹坑太大处，保证喷射混凝土的表面平整。完成上述工序后，施工人员要对防水板的完整性进行检查，确认防水板没有孔洞、断裂和变形现象的存在，在地面上进行防水板的试焊和充气密封试验，并且检查调试施工过程中需要用到的各种机具设备。

（3）土工布的铺设。在土工布的铺设前，施工人员需要使用简易作业台车将单幅无纺布固定在预定位置，然后使用专用热熔衬垫和射钉（按梅花形进行布置）将无纺布固定在喷射混凝土上。施工人员在施工时，要确保无纺布的松紧适宜，使其既能在喷射混凝土表面进行紧贴，又不至于因过紧而导致撕裂，同时确保无纺布幅间的搭接宽度大于10cm。

（4）防水灰浆的调制和防水层的涂刷。施工人员将净水和防水材料按照1∶3的体积比进行调和，调和时要使用搅拌棒和抹子，确保所调制的防水灰浆搅拌均匀。每次调料的时间要控制在20min内，施工人员在使用防水灰浆的过程中要通过不断搅拌来防止涂料的凝固。防水灰浆调制完毕后，施工人员使用特制的毛刷将防水灰浆涂刷在混凝土表面，防水灰浆的涂刷应该分两遍进行。

（5）防水层的养护。当防水涂层初凝后，施工人员要使用喷雾进行养护，避免防水涂层被破坏。一般说来，防水涂层初凝后需要连续喷雾养护3天，避免因风霜和阳光而导致防水涂层的破坏。

（6）止水条（带）的施工。①止水带的施工。橡胶止水带要埋置于衬砌中部，使用搭接热接式，压茬时上部止水带在围岩处靠近，下部止水带在隧道内壁靠近。用锉刀对止水带的搭接接头表面进行打毛，搭接接头长度10cm并满焊；②止水条的施工。在两个循环衬砌间产生的施工缝应该用橡胶止水条进行防水处理，施工时在上循环浇筑砼时预留橡胶止水条槽，止水条在下循环砼浇筑施工前采用粘合剂粘合，搭接长度要超过10cm。

2.2 铁路隧道排水施工技术的分析

铁路隧道排水的方法主要有以下三种：（1）排水盲管。排水盲管有纵向排水盲管、横向排水盲管和环向排水盲管等三种，其中纵向排水盲管是沿着铁路隧道在衬砌底部防水板和初期支护间纵向设置的透水盲管，多采用带孔透水管或弹簧排水盲管；横向排水盲管是垂直于铁路隧道轴线在衬砌基础的下部，将纵向排水管和中央排水管进行连接；环向排水盲管能够在初期支护喷射混凝土和岩面间、防水板和初期支护喷射混凝土间提供水通道，并且可以下渗到纵向排水盲管。（2）中央排水管。作为主要排水管，中央排水管将铁路隧道顶部积水和疏干地板下积水进行汇集，从而实现排水功能。（3）侧沟。侧沟将铁路隧道的地下水进行汇集，在沉淀的同时实现部分排水功能。

当铁路隧道穿过断裂破碎带和岩溶时，如果预计地下水量较多，那么此时应该以排水为主；当铁路隧道可能会影响周边生态环境时，根据实际情况应该采用“以堵为主，限量排放”的原则，确保堵水的有效。施工单位在进行铁路隧道防排水施工时，除了进行防水施工外，也可以同时采用排水方法，目前常见的方法是在混凝土浇灌时，在施工缝靠近隧道内一侧处预留凹槽，这样就在施工缝处形成排水管道，靠近隧道内侧设置半圆形排水管道，然后采用快凝水泥或嵌缝膏封堵。

目前排水系统保护时，较好的做法是将排水系统安设在排水层和土工缓冲材料之间，这样在防止外部杂物进入排水系统的同时，也可以将衬砌背后的地下水汇集到排水系统。施工人员在铺设排水系统时，要确保纵向沿隧道纵坡顺直、环向圆顺、连接部位使用三通或四通管。

3 结语

由于设计、施工、地质和材料等方面的原因，我国铁路隧道普遍存在渗漏水现象，行内“十隧九漏”的说法正反映了渗漏水现象的频繁。铁路隧道渗漏水不仅增加了隧道内的湿度，还会对运输安全和人员安全造成影响，因此铁路隧道防排水的设计和施工就显得尤为重要。毋庸置疑地，我国铁路隧道的防排水施工还处于发展阶段，与国外先进水平还有较大的差距，这就需要我们的设计和施工人员不断吸取经验和教训，切实提高自身的设计和操作水平。

参考文献：

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