铁路隧道防排水技术

浅谈铁路隧道防排水技术【摘要】在铁路工程建设过程中，隧道的防排水工程建设一直是重中之重，如何保证铁路隧道防排水设计质量，对于铁路工程设计企业来说至关重要。笔者结合实践工作经验，在本文当中对铁路隧道防排水设计工作进行探讨。【关键词】铁路建设；隧道工程；防排水技术前言：隧道工程是铁路工程建设当中不可或缺的一部分，为了能够保证隧道在铁路交通事业当中更好的发挥出作用，做好对隧道工程的防排水设计意义重大。近年来，在铁路事业稳步发展的背景下，铁路隧道工程的防排水已得到了业界的高度重视，如何设计出最有效的铁路隧道防排水方案，确保铁路隧道的防排水工程质量已经成为了铁路隧道设计工作中所研究的重要内容。1 铁路隧道防排水设计原则基于铁路隧道的特点，其防排水设计应采取“防、排、堵、截、因地制宜、综合治理”的原则。1.1 衬砌防水铁路隧道的防水等级应满足铁路隧道设计规范（TB10003-2005）及地下工程防水技术规范（GB50108-2008）的要求，隧道衬砌排水应充分利用混凝土结构的自防水能力，隧道二次衬砌拱部、边墙及仰拱混凝土抗渗等级不低于P8。初期支护、二次衬砌之间拱部及边墙部位应采取铺设防水板等措施。隧道衬砌混凝土应连续浇筑，拱部、仰拱、底板不得留纵向施工缝。施工缝和变形缝应根据水文地质条件和衬砌结构形式采取成熟、可靠的防水构造形式，选用适当的防水材料。1.2 排水隧道洞内根据设计计算地下水涌水量设置单侧或双侧水沟。衬砌拱墙防水板后设置环向盲管按，环向盲管一般10m设置一道，实际设置间距可根据隧道出水情况作相应调整，地下水发育段应适当加密。集中出水点应在两侧边墙底下各设一根纵向透水盲管，每510m设边墙泄水管将地下水引入洞内侧沟排出。要求环向盲管、纵向盲管直接弯入隧道侧沟，纵向透水盲沟明暗衬砌段分别设置且不得连通。2 铁路隧道防排水设计注意事项2.1 合理选择防排水方法在进行铁路隧道防排水设计时，合理选择防排水类型是至关重要的。在实际设计环节，面对一些深埋隧道的地下水问题，部分设计单位会采取大面积注浆堵水来对其进行处理。从表面上看这种方法实现了对地下水的有效处理，但实际上，其反而增加了地下水施加给衬砌上的压力，最终结果就是可能导致衬砌裂损。对于此类隧道的防水工程，应采取放排结合效果更好。所以说合理选择防排水方法影响深远。2.2 充分遵循地下水特点水作为一种无具象形态的自然物质，其也有着自己的特性，在进行隧道工程的防排水设计时，必须要遵从水的特性，才能实现对其的有效治理。在水的特性当中，对隧道防水设计影响最大的就是水从高水头流向低水头的特性，还有其所具备的无孔不入的特性。基于上述两个特点的掌握，在进行隧道防排水设计时可以采取分区防排水策略，这样不仅能够有效解决地下水的窜流问题，还大大提升了防排水系统的可维护性，其对于提升隧道防排水效果具有重要意义。2.3 坚持整体防排水策略想要做好对铁路隧道的有效防排水，就必须要坚持以地下结构防水整体性出发，去对其防水工程进行设计。在整个铁路防水工程中，防水层只是一道非常薄弱的防线，想要真正的做好对地下水的控制，就必须要防水设计时，加强对围岩注浆和初期支护在防水环节中的应用。目前，铁路隧道防水的围岩注浆和初期支护设计以安全性为主，二次衬砌后基本就不再对其进行考虑，这在铁路隧道防水设计环节中是极大的资源浪费。如果能够在二次衬砌设计时，加强其与围岩注浆和初期支护相互作用的研究，那么对于提升铁路隧道的地下水防治效果会带来极大帮助。3 铁路隧道防排水施工技术3.1初期支护喷射混凝土防渗技术在铁路隧道的防渗技术中，国际隧道协会提倡使用喷射混凝土来作为防水层，但由于其施工难度较大且引起隧道渗漏的因素较多，因此在进行隧道防排水设计时，该方法的应用性值得商榷。在进行隧道围岩处理设计时，可采取混凝土喷射方法对其进行处理。如果隧道位于软弱围岩段，那么要在设计阶段注意对其支护及背后的注浆设计，保证喷射混凝土层内部密实度符合设计要求，以达到提升支护抗渗能力的目的。在进行支护混凝土喷射设计时，要保证混凝土配合比设计与隧道工程防渗要求相符，以保证喷射混凝土防护的抗渗能力。完成喷射后要进行保养，以避免裂缝病害的出现。3.2 防水层防水技术防水层防水技术是山岭隧道复合式衬砌中的防排水体系内容，其是保证隧道防水工程的重要作措施。在实际设计过程中，对防水层技术的应用能够实现对底层渗水对二次衬砌不利影响的有效消除，将初期支护与二次衬砌有效的隔离起来，达到减小喷射混凝土对二次衬砌模筑混凝土的约束应力，在提高其基础抗渗能力的同时，也实现了对二次衬砌模筑混凝土的裂缝病害防治，因此在进行防水工程设计时，可以对其予以恰当应用。目前，可应用于，市面上可应用于隧道混凝土防水层的塑料防水板有PVC、ECB、EVA 等，设计单位要根据实际设计需求对其予以选择。3.3 施工缝防水技术在铁路隧道工程中，做好对施工缝的防水处理设计至关重要。在设计隧道工程时，设计人员就应该最大限度减少施工缝的出现，对于拱圈、仰拱和底板等关键部位，坚决不允许设计纵向施工缝。对于不得不留施工缝的位置，设计人员可以利用喷射混凝土的方法为其设计修补方法，避免施工缝对铁路隧道工程造成不利影响。止水带的选用要根据铁路隧道的实际情况予以确定，根据铁路隧道的实际需求来选用止水带。3.4洞内排水技术洞内排水技术设计是针对完成衬砌的隧道而进行的工作内容。在实际设计过程中，设计人员要根据铁路隧道的实际情况分析，对排水系统进行设计。以基础排水系统设计为例，其需要环向排水盲管、纵向排水盲管、横向排水盲管、侧沟和中央排水管等管材来完成系统设计。对于初期支护喷射混凝土、岩面、防水层之间可以通过设计环向排水盲管下渗至纵向排水盲管，之后纵向排水盲管会将水流汇集到位于衬砌基础部位的横向排水盲管，由横向排水盲管排至中央排水管来完成排放。地下水的排放设计则是通过隧道内侧沟对水流的汇集，排至中央排水管来完成排放。在排水系统设计过程中，相关人员要保证系统总体坡度、段落坡度和单管坡度之间的协调一致。排水系统安装、埋设后之后，设计人员要与施工企业一起对系统进行通水试验，保证其畅通性，如果发现问题应及时予以处理，避免其在实际运行环节中出现问题，为隧道排水带来不利影响。总结：综上所述，对于铁路隧道工程来说，做好防隧道排水沟设计，不仅能提升铁路隧道工程的建设质量，还能减少运营期间隧道病害的发生，确保了铁路的正常运营。在实际工作中，不同的隧道有着不同的结构和特点，设计单位要在充分掌握铁路隧道防水要求的基础上，结合实际水文地质情况对其予以分析和设计，保证隧道衬砌不产生渗、漏水等隧道病害，确保铁路的正常运行，为铁路的安全、稳定提供基础保证。参考文献：1TB10003-2005，铁路隧道设计规范 S2GB50108-2008，地下工程防水技术规范 S3胡昌庆，廖凯.浅谈铁路隧道防排水施工措施和建议J.科技传播，2011，08：137+140.4朱国伟.寒冷及严寒地区铁路隧道防排水设计探讨J.铁道工程学报，2013，01：49-53.5董玉辉.高海拔寒区高速铁路隧道施工及抗防冻技术研究D.西南交通大学，2014.