铁路隧道防排水常见问题及改进对策探究张翰林

铁路隧道防排水常见问题及改进对策探究张翰林

张翰林

中铁四局集团第四工程有限公司230041

摘要：随着铁路隧道建设所占的比重越来越大，与之而来的问题也在增加，其工程质量显得尤为重要，而隧道防排水的处理效果直接影响到隧道实体质量、施工安全和施工进度，尤其是对竣工后运营安全影响更是深远。隧道防排水系统施工序繁杂、技术要求严格，目前国内的铁路隧道的防排水的设计、施工仍存在许多缺陷和漏洞，本文就铁路隧道防排水常见问题进行剖析，并探究其改进对策。

关键词：铁路隧道、防排水、常见问题、改进对策

由于我国幅员辽阔，各地气候、环境差异较大，地质情况复杂，存在很多不确定性，造成隧道施工往往复杂多变，而防排水施工问题，一直是隧道施工的重点和难点。

1.铁路隧道防排水现状

近年来，隧道防排水从设计理念、防水材料、施工工艺及质量管理体系等方面都有了很大的改善，防水设计更加完善可行，防水层材料采用高分子防水卷材、施工工艺日趋完备，并建立了完善的质量管理体系，隧道的防排水效果有了很大的提高。但是铁路隧道在防排水的设计、施工、质量控制体系等方面仍存在许多缺陷和不足。下面从防排水施工常见问题及针对这些问题如何改进两个方面进行阐述

2.隧道防排水施工常见问题

新建和改建隧道防排水，采取“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则。目前铁路隧道防排水的措施主要有注浆防水、衬砌混凝土自防水、盲管与防水板防排水、变形缝与施工缝等细部构造防水处理以及排水沟排水等方式。几种方式施工中常见问题如下：

2.1地表水处理问题

当隧道地表的沟谷、坑洼积水对隧道有影响时，一般采取疏导、铺砌和填平等措施，对废弃的坑穴、钻孔等填实封闭，防止地表水下渗。隧道、辅助坑道洞口及明挖施工段边仰坡坡顶设置截、排水沟，防止洞口及明挖施工段边仰坡范围内的地表水下渗和冲刷。

常见问题：边仰坡截、排水沟修建不及时，未严格按照设计要求施做；造成雨期排水不畅，对边仰坡造成冲刷或逆流到隧道、辅助坑道内。对隧道周边的水库、池沼等未按设计要求进行处理，水下渗到隧道。

2.2注浆防水问题

注浆方式多种，包括全断面注浆、周边小导管注浆、帷幕注浆、径向注浆和回填注浆等。施工时常存在浆液配比、注浆量及注浆压力控制不当或地质与设计不符盲目注浆等问题，不仅达不到良好的防水效果，还可能造成周围环境污染或地表隆起等不良影响。

2.3二次衬砌防水混凝土自防水问题

衬砌混凝土防水应根据气候、地质条件和埋置深度采用不同抗渗等级的防水混凝土，充分利用混凝土结构的自防水能力，把水堵在衬砌后面。易出现混凝土配合比不符合要求使混凝土达不到相应的抗渗等级；混凝土未按要求进行振捣，造成混凝土密实度不满足要求，从而降低防水能力；养护时间不够或养护条件达不到要求等弱化混凝土的防水能力。

2.4盲管、防水层防排水问题

2.4.1盲管施做常见问题

按布置方向来分，排水盲管氛围纵向、环向及横向盲管三种，并应用变径三者可连为一体，将水引入侧沟或中央排水沟，形成完整的排水系统，确保其排水通畅。

施工现场盲管施做存在不少问题，如：没有对盲管进行有效保护，致使砂浆、混凝土堵塞盲管，使之排水困难；环向盲管间距偏大、盲管安装位置偏离或者出现环向与纵向盲管未有效形成三通相连等。

2.4.2防水板施做常见问题

采用复合式衬砌的隧道，在初期支护与二次衬砌之间设置防水层，一般采用由防水板和缓冲层组成的分离式防水层。这种防水方式常出现防水材料质量不达标、以次充好；防排水基面施工质量控制不佳（围岩基面平整度达不到防水板铺设要求、基岩表面渗水点未处理、防水板铺设不规范）等问题。

2.5变形缝、施工缝等细部构造防水处理

施工缝一般采用外贴止水带、钢板止水带、橡胶止水带、遇水膨胀止水条中的一种和几种组合形式进行防水处理。变形缝一般采用中埋止水带、填缝材料及外贴防水层（或涂防水涂料）。这种防水处理方式通常会出现以下问题：第一，浇筑混凝土前中埋式止水带位置设置歪斜、埋设时不能合理有效固定，致使浇筑混凝土后止水带偏离断面中心线，达不到有效防水效果。第二，随意粘贴止水条，不按要求设置镶嵌槽，导致止水袋变形；镶嵌槽常常灰土、浮碴并行。第三，对施工缝、变形缝处混凝土的振捣未采取保护措施，导致止水带（条）与混凝土背离。

3.铁路隧道防排水改进对策

为提高防水质量，应针对上述防排水施工常见问题采取相应改进对策，主要包括以下几个：

3.1地表水处理

地表水处理过程中，在边仰坡修建前及施做完截、排水沟，水沟尺寸及相关铺砌符合设计及规范要求；施工前对现场条件进行详细的调查，对可能下渗到隧道的水库、池沼、溪流等采取封堵处理。

3.2注浆防水

注浆防水作业时，应根据岩层裂隙状况、地下水情况，加固范围、设备能力、浆液扩散半径和对注浆效果的要求等综合分析选择合适的注浆孔数、注浆配比、注浆量和注浆压力等。

3.3二次衬砌防水混凝土自防水

二次衬砌防水混凝土自防水过程中，要加强进场原材料检验力度，使用符合设计和规范要求的原材。必须通过试验确定防水混凝土的配合比，拆模前混凝土强度必须满足要求，并按设计及规范要求进行混凝土养护。

3.4盲管、防水层防排水改进对策

要使盲管排水进行有效作业，可从以下三个方面改进：首先，合理设计环向盲管间距，针对不同地段按实际情况计算环向盲管数量；其次，为了防止泥沙、混凝土等杂物堵塞管道，应用无纺布等渗水材料包裹；纵向盲管要实现上部下流水在其位置上流入管内，应用防水卷材半包裹。环向与纵向盲管应采用三通连接，并合理分布位置，接头需牢固，以免脱落。

对于防水层防水，首先应把好进场防水材料的质量关，从招投标入手，优选生产厂家，加强进场防水材料的检验；防水板铺设过程中，焊接时接缝要擦洗干净且保证接头平整，对防水板的焊接质量采用充气法检查。如使用钢筋混凝土衬砌时，为避免损伤防水板，钢筋安装过程中应对钢筋头部采取保护措施；钢筋焊接过程中，用阻燃材料覆盖防水板是最佳选择，对损伤防水板要及时修补。

3.5变形缝、施工缝等细部构造防水处理改进对策

在变形缝、施工缝等细部构造防水处理中：首先，要保证止水带埋设位置准确，并按规范要求有效合理的固定，使止水带处于接头断面中部位置。其次，止水带定位要保持表面各部位平整，若发现扭结应及时调整。最后，浇捣止水带附近混凝土时，要避免振捣棒直接解除止水带，并控制振捣力度，防止因力量过大而戳坏/歪橡胶止水带，施工中发现破裂应及时进行修补。

4.结语

改善铁路隧道防排水处理效果，不仅要改善隧道防排水施工方法，更要提高相关人员素质，在铁路隧道防排水质量管理中，人的因素起决定性的作用。防排水处理相关决策者、管理者和作业者人员的工作态度、技术水平高低等直接影响防排水的施工质量。只有提升各项目相关工作人员素质，提高其活动执行能力，才能保证隧道防排水工程的质量。对于奋战在铁路建设一线的我们，也应加强学习，提升知识水平，为铁路建设做出贡献。

参考文献：

[1]殷怀连，张民庆.铁路隧道工程结构防排水设计理念及施工措施的探讨[J].2006，（6）：45.

[2]龚彦峰，肖明清.我国高速铁路隧道技术要点与有关建议[J].铁道工程学报，2014（12）：67-71.

[3]陈健捷.浅析公路隧道排水施工中存在的问题及对策[J].科技创新与应用，2016（14）：72.

[4]高劲松.公路隧道渗漏水病害发生机理及对策研究[D].长沙：中南大学，2014.

[5]铁路工程技术指南TZ331——2009铁路隧道防排水施工技术指南北京：中国铁道出版社25-40