CN117627689A - 一种适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于隧道衬砌渗漏水防治领域,具体涉及一种适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,包括以下步骤:步骤一、在隧道行车道两侧施工路侧边沟和排水暗沟,沿岩面铺设环向排水带;步骤二、在中隔墙顶部空腔用浆砌片石回填形成拱形的顶部;设置墙背纵向排水管、中墙排水管;环向排水带一端连通至中墙排水管,另一端通过横向导水管引排至排水暗沟,步骤三、将中墙排水管连接至环向排水管,环向排水管的两端分别与隧道两边的墙背纵向排水管相连接,然后通过横向导水管,将水引入排水暗沟排出洞外;本方法实现了对直薄中墙连拱隧道渗漏水的全面防治,确保隧道结构安全性的同时减轻渗漏水对隧道造成的潜在损害,提高隧道的可靠性和使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于隧道衬砌渗漏水防治技术领域,具体涉及一种适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法。
背景技术
双连拱隧道相比于两条单体隧道具有造价低、占地面积小等优点,应用日趋广泛。但是传统的双连拱隧道采用整体直中墙结构,中墙的顶部相对于两个侧拱低洼,拱墙结合部位存在纵向通缝形成防水薄弱环节,中墙顶部空间狭小防水层铺设困难施工质量难以保证,中墙顶部凹槽的存在又为地下水的汇集提供了条件,尤其是在地下水位较高或地质条件复杂的地区,双连拱隧道的渗漏水问题较为严重。因此,如何形成有效的防排水系统,是隧道施工的要解决的关键问题之一。
中国专利CN101519969B公开了一种双隔墙双连拱隧道,通过将中隔墙改为双隔墙,并通过排水孔可以使水计时排入双隔墙之间形成的中导洞底部的排水沟中,解决了双连拱隧道的漏水问题;但是这个双隔墙无疑使增加了中隔墙的整体宽度,增加了工程造价和隧道外占地,且比常规中隔墙的施工步骤更复杂。同时这种中隔墙的防排水措施也不适用于设计宽度较小的直薄中隔墙,传统的中隔墙防水方法也无法有效解决这一特殊结构的渗漏水问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,在洞内洞外构建一个完整畅通的防排水系统,包括以下步骤:
步骤一、在隧道行车道两侧施工路侧边沟和排水暗沟,两侧的排水暗沟通过横向排水盲管连接,横向排水盲管采用双壁半边打孔波纹管;
步骤二、中导洞施工完成后,进行中隔墙施工,中隔墙顶部空腔用浆砌片石回填形成拱形的顶部;在隧道行车道两侧边角处设置墙背纵向排水管,墙背纵向排水管采用双壁半边打孔波纹管;在中隔墙顶部肩部位置沿纵向设置中墙排水管,中墙排水管采用双壁打孔波纹管;隧道开挖后有股状渗水部位,沿岩面铺设环向排水带,环向排水带为半圆形排水管;环向排水带靠近中隔墙的一端连通至中墙排水管,环向排水带远离中隔墙的一端通过横向导水管引排至排水暗沟,横向导水管采用双壁波纹管;
步骤三、在初期支护和二次衬砌之间敷设一层防水层,作为第一道防水措施;拱部和边墙二次衬砌采用不低于P8的防水混凝土,作为第二道防水措施;在初期支护表面间隔设置环向排水管,环向排水管采用软式透水管;将中墙排水管连接至环向排水管,环向排水管的两端分别与隧道两边的墙背纵向排水管相连接,然后通过横向导水管,将水引入排水暗沟排出洞外。
进一步的,所述适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法还包括隧道洞口防水施工:洞口边仰坡开挖前,据地形情况在洞门、明洞边、仰坡刷坡线5m外顺地势布设截水沟,将地面径流通过天沟引入自然沟谷或临时排水系统排走;截水沟采用矩形型式,并采用C20混凝土浇筑;为防止洞顶不均匀沉降对截水沟造成破坏,截水沟每10m设置一道沉降缝,缝宽2cm,并采用沥青麻筋对沉降缝进行填塞。
进一步的,衬砌混凝土采用混凝土自动计量拌和站生产,混凝土罐车运输,混凝土输送泵浇筑,衬砌采用全断面液压衬砌台车;全隧仰拱超前施做,衬砌紧跟;二次衬砌拱圈、仰拱及外侧侧墙V级围岩段浇筑60cm厚钢筋混凝土,IV级围岩段浇筑50cm厚钢筋混凝土;内侧侧墙均浇筑50cm厚钢筋混凝土;中隔墙浇筑150cm厚钢筋混凝土。
进一步的,防水层包括1.5mm厚EVA防水板和350g/m2无纺布;二次衬砌施工缝处设置中埋式橡胶止水带和注浆管膨胀止水条进行止水,变形缝处设置背贴式橡胶止水带和中埋式橡胶止水带进行止水。
进一步的,所述适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法还包括隧道明洞段防排水施工:在隧道明洞段,明洞衬砌外层采用两布一膜防水层和2cm厚的水泥砂浆保护层,回填土石底层采用回填排水管排除下渗积水,回填排水管采用Φ100mmHDPE波纹管;两布一膜防水层为土工布(350g/m2)+1.5mm厚EVA防水卷材+土工布(350g/m2)结构;明洞回填表层设一层黏土隔水层以防地表径流下渗,黏土隔水层地表具有坡度,黏土隔水层两端低洼处设置有洞顶排水沟,地表径流在黏土隔水层的作用下流入洞顶排水沟排走;在结构构造防水方面,采用中埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水带于明洞施工缝、变形缝处布设,同时结构采用防渗等级不低于P8的防水混凝土以形成完善的明洞防排水体系。
进一步的,明洞结构衬砌采用C35钢筋砼,其抗渗等级不小于P8;明洞衬砌施工完成后,在衬砌外表面浇筑一层3cm厚M10水泥砂浆找平层,在找平层上铺设两布一膜防水层和水泥砂浆保护层,然后再进行浆砌片石、碎石土回填;先施工两侧回填浆砌片石,然后回填碎石土,从下至上,按设计对称分层进行,回填土应分层夯实;两侧回填面高差不得大于0.5m,人工夯实每层厚度不得大于0.25m,机械夯实每层厚度不得大于0.3m;当明洞回填完成后,及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作,明洞顶回填采用喷播植草防护,回填顶面以上边坡采用种植爬藤防护,仰坡面临时防护采用锚喷防护,回填面以上仰坡永久防护采用锚杆框架植草,避免雨水冲刷。
进一步的,环向排水管采用Φ50软式透水管,一般情况沿初期支护表面纵向均匀铺设,平均10m设置一道,V级围岩富水地段加密至5m一道;隧道开挖后股状渗水部位,沿岩面铺设1~3根Φ100mm的环向排水带,为使半圆排水管与岩面密贴,隧道开挖后先喷2~5cm厚混凝土再铺设半圆排水管;对股状渗水特别严重部位,可采用Φ50PE单壁无孔波纹管直接引排至侧向排水暗沟。
进一步的,行车方向左侧排水暗沟宽40cm、深40cm,行车方向右侧排水暗沟边沟宽60cm、深度35cm,排水暗沟顶部盖C30预制钢筋混凝土盖板,路侧边沟设置于C30预制钢筋混凝土盖板上;横向排水盲管Φ100mm,沿隧纵向间隔10m设置一道,并尽量设置于仰拱的环向施工缝处,以排除路面积水;横向排水盲管、环向排水管、墙背纵向排水盲管外均缠绕无纺土工布,以防止水泥或泥土堵塞管道,确保证排水畅通。
进一步的,墙背纵向排水管Φ100mm,沿隧道底部通长设置,其坡度与隧道纵坡一致,墙背纵向排水管在各横洞与主洞交叉处断开并设置堵头;横向导水管、环向排水管分别采用三通与墙背纵向排水盲管连接。
进一步的,所述排水暗沟每30m设置沉砂井一处,沉砂井均采用暗井,沉砂井作兼检查井。
本发明的有益效果是:
本发明通过在围岩螺纹处设置环形排水带能够将围岩渗水集中引排,减少初期支护外围岩渗漏水对中隔墙的影响,同时在中隔墙顶的肩部设置中墙排水管,中墙排水管采用双壁打孔波纹管,可将中墙顶部凹槽的地下水排出,形成有效的中隔墙排水结构,提高了中隔墙顶部的排水能力,且该中隔墙排水结构不会影响中隔墙自身的钢筋混凝土结构,保证了中隔墙的整体性,便于保持中隔墙受力以及整体的稳定性,解决了设计宽度较小的直薄中隔墙的防排水问题;
本发明通过洞内洞外形成一个完整畅通的防排水系统,防止水从周围的地下渗漏进入隧道内部;通过隧道衬砌铺设分离式防水板可以有效地防止水分渗透到衬砌结构内部;通过在在隧道的关键位置设置止水带可以有效地阻止水分通过这些缝隙渗透到隧道内部;通过各个排水管施工,以便有效地收集和排放隧道内部的积水,从而减少渗漏水的积聚;本方法实现了对直薄中墙连拱隧道渗漏水的全面防治,确保隧道结构安全性的同时减轻渗漏水对隧道造成的潜在损害,提高隧道的可靠性和使用寿命;这些措施共同作用能有效地降低隧道渗漏水的风险,确保隧道的长期稳定性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。其中:
图1为本发明的双连拱隧道防排水系统综合布置图。
图2为本发明的洞口排水系统平面布置图。
图3为本发明的横向导水管与墙背纵向排水盲管的连接示意图。
图4为本发明的环向排水盲管与墙背纵向排水盲管的结构示意图。
图5为本发明的右幅隧道排水系统综合布置图。
图6为图5中A处的放大示意图。
图7为图5中I-I方向的断面示意图。
图8为本发明的半圆排水管的施工示意图。
图9为本发明的横向排水盲管的施工示意图。
图10为图9中C处的放大示意图。
图11为本发明的洞身变形缝处的橡胶止水带布置图。
图12为本发明的洞身变形缝处的橡胶止水带的安装示意图。
图13为本发明的洞身施工缝处的橡胶止水带布置图。
图14为本发明的洞身施工缝处的橡胶止水带的安装示意图。
图15为本发明铺设防水板的施工示意图。
图16为本发明实施例隧道总体施工工艺流程图。
图17为本发明实施例隧道的防排水施工工艺流程图。
图18本发明实施例隧道明洞段的衬砌结构断面图。
图19为图18中隧道明洞段防水层示意。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间部件间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例结合某高速公路的连拱隧道进行说明,该高速公路道路等级为山岭区高速公路,隧道起讫里程:K12+900~K13+250,该隧道为连拱隧道,设计时速为100km/h;进口里程K12+900,出口里程K13+250,全长350m;最大埋深约70m;隧道均位于曲线段,圆曲半径4000m,进口至K12+950设置0.5%上坡,K12+950至出口设置2.2%上坡;最大断面积337.4m2;该隧道V级围岩全长175m,IV级围岩全长175m。该隧道标准断面为:隧道拱部和外侧侧墙采用半径为800m的圆弧,仰拱采用半径2000cm的大半径圆弧,之间采用半径为120cm的小半径圆弧连接,内侧侧墙直墙。
建筑限界:净宽:2*[0.25(余宽)+0.75(左侧向宽度)+3*3.75(行车道)+1.0(右侧向宽度)+0.75(右检修道)]+2.7(中隔墙)=30.7m;净高为5.0m;设计荷载为公路I级;防水等级为二级。图16为该隧道总体施工工艺流程图。
如图1至图15所示,隧道防水系统组成为:
①在二次衬砌与初期支护之间敷设一层1.5mm厚EVA防水板+350g/m2无纺布;
②二次衬砌施工缝处设置中埋式橡胶止水带和注浆管膨胀止水条进行止水,变形缝处设置背贴式橡胶止水带和中埋式橡胶止水带进行止水;
③衬砌混凝土、二衬混凝土自防水:衬砌混凝土采用混凝土自动计量拌和站生产,混凝土罐车运输,混凝土输送泵浇筑,衬砌采用全断面液压衬砌台车;全隧仰拱超前施做,衬砌紧跟;二次衬砌拱圈、仰拱及外侧侧墙V级围岩段浇筑60cm厚钢筋混凝土,IV级围岩段浇筑50cm厚钢筋混凝土;内侧侧墙均浇筑50cm厚钢筋混凝土;中隔墙浇筑150cm厚钢筋混凝土。
如图1至图15所示,排水系统组成为:
①隧道路面两侧设置梯形纵向开口式路侧边沟,用于引排运营清洗污水、消防及路面积水;
②由环向排水管、墙背纵向排水盲管、横向导水管、横向排水盲管及路侧暗沟组成的主排水系统主要用于集中引排地下水;
③密贴岩面设置的环向排水带、中墙排水管、竖向导水管组成的中墙顶部排水结构连接至主排水系统,用于排引中隔墙顶的渗水。
下面将结合图1至图19来详细说明本发明。
如图1至图19所示,一种适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜、综合治理”的原则,保障隧道结构和营运设备的正常使用和行车安全;保护自然环境,避免地表失水和污染地下水,在洞内洞外形成一个完整畅通的防排水系统;包括以下步骤:
步骤一、隧道洞口防水施工:隧道洞口区应避免水流的汇集,防止夏季水流冲蚀洞口和冬季洞口基础的冻胀破坏;洞口边仰坡开挖前,据地形情况在洞门、明洞边、仰坡刷坡线5m外顺地势布设截水沟,将地面径流通过天沟引入自然沟谷或临时排水系统排走;如图2所示为设置在洞口的截水沟,截水沟采用矩形型式,并采用C20混凝土浇筑;为防止洞顶不均匀沉降对截水沟造成破坏,截水沟每10m设置一道沉降缝,缝宽2cm,并采用沥青麻筋对沉降缝进行填塞;洞口路基水严禁流入洞内,必要时可设置反坡;
如图1至图6所示,在隧道行车道两侧施工路侧边沟和排水暗沟,两侧的排水暗沟通过横向排水盲管连接,横向排水盲管采用双壁半边打孔波纹管;
步骤二、中导洞施工完成后,自隧道入口向出口清理中导洞基底,基底清理采用人工配合机械进行,基底标高低于设计结构底标高10cm,清理基底时严格按照测量人员提供的数据进行控制,超挖部分采用C20素混凝土进行回填,压实整平,确保基底稳定;基底清理完成后施作混凝土垫层,混凝土垫层采用C25砼,厚度10cm,垫层施工完成后进行中隔墙施工;本实施例中,中隔墙模板采用模板台车,模板台车长10m;模板台车采用钢模板和型钢背楞组装而成,利用定向滑轮进行移动;每次浇筑与上一仓混凝土搭接长度不小于10cm,端头模板采用木模板封端;中隔墙模板采用钢模板,模板加工经专业厂家加工;中隔墙浇筑采用C35混凝土,罐车运输,泵送混凝土施工,混凝土分层浇筑厚度不超过30cm,并用插入式振动器振捣密实;隔墙混凝土施工,因受作业空间限制,中墙混凝土灌注由出口向进口方向单向进行,采用泵送混凝土施工,10m一个循环;施工缝是中墙受力的薄弱面,每次必须凿毛处理,预埋的连接钢筋应严格按要求施作;
中隔墙顶空腔回填,常用的有以下两种方案:一是采用级配碎石注浆回填,二是采用喷射砼或灌注砼回填;考虑到上述两种方案容易造成中隔墙排水结构堵塞,施工时不予采用,本实施例采用中隔墙顶部空腔用浆砌片石回填的方案;回填时,填充密实,中洞顶与回填层之间不得有空隙;
如图1至图5所示,在隧道行车道两侧边角处设置墙背纵向排水管,在中隔墙顶部肩部位置沿纵向设置中墙排水管;隧道开挖后有股状渗水部位,沿岩面铺设Φ100半圆环向排水带;环向排水带靠近中隔墙的一端连通至中墙排水管,中墙排水管采用双壁打孔波纹管,除了引排环向排水带中的渗水外还可收集积存在中隔墙肩部的渗水;环向排水带通过三通与中墙排水管连接,竖向导水管通过三通与环向排水带连接;环向排水带远离中隔墙的一端通过横向导水管引排至排水暗沟,实现中隔墙肩部渗水积水的引排;
步骤三、包括隧道暗洞防排水施工和隧道明洞防排水施工;如图17所示为结构防排水施工工艺流程图;
(1)隧道暗洞防排水施工
如图1至图15所示,为了有效地排除二次衬砌背后积水,消除二次衬砌背后的静水压力,在初期支护与防水层之间间隔10m设置环向排水管,环向排水管采用Φ50mm软式透水管,中墙排水管采用Φ100mm双壁打孔波纹管;将中墙排水管连接至环向排水管,环向排水管的两端分别与隧道两边的墙背纵向排水管相连接,然后通过横向导水管,将水引入排水暗沟;排水暗沟、路侧边沟在洞外连接至路基排水边沟;
在初期支护和二次衬砌之间敷设一层防水层,作为第一道防水措施;防水层包括厚EVA防水板和无纺布;
拱部和边墙二次衬砌采用不低于P8的防水混凝土,作为第二道防水措施;
隧道洞身模筑砼变形缝设置背贴式橡胶止水带+中埋式橡胶止水带,洞身深埋段的环向施工缝设置背贴式橡胶止水带+中埋式橡胶止水带,纵向施工缝设置中埋式橡胶止水带,确保施工缝、变形缝处防水效果;
(2)隧道明洞段防排水施工
如图18、19所示,明洞衬砌施工完成后,在衬砌外表面浇筑一层3cm厚M10水泥砂浆找平层,在找平层上铺设两布一膜防水层和水泥砂浆保护层,然后再进行浆砌片石、碎石土回填;先施工两侧回填浆砌片石,然后回填碎石土,从下至上,按设计对称分层进行,回填土应分层夯实;两侧回填面高差不得大于0.5m,人工夯实每层厚度不得大于0.25m,机械夯实每层厚度不得大于0.3m;仰拱回填采用C15素混凝土;明洞洞顶最大回填高度不超过6m,并不小于1.5m,填土压实度不小于90%;当明洞回填完成后,及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作,明洞顶回填采用喷播植草防护,回填顶面以上边坡采用种植爬藤防护,仰坡面临时防护采用锚喷防护,回填面以上仰坡永久防护采用锚杆框架植草,避免雨水冲刷;锚杆框架由C20混凝土及钢筋骨架构成,框架内采用拉伸往植草的形式进行防护;在结构构造防水方面,采用中埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水带于明洞施工缝、变形缝处布设,同时衬砌结构采用防渗等级不低于P8的C35防水混凝土以形成完善的明洞防排水体系。
设置防水层是保证隧道防水功能的重要措施,各级围岩的隧道衬砌均铺设防水层;防水层采用分离式防水板,分离式防水板由防水板(光板)加无纺布组成;防水板采用EVA防水板,厚度不小于1.5mm;无纺布(土工布)密度不小于350g/m2;
防水板铺设前,应先对隧道初期支护喷射混凝土表面进行处理,切除锚杆头、钢筋头等坚硬物,凸凹不平处需补喷、砂浆找平;凹坑比D/L≤1/6(D:初期支护表面相邻两凸面之间岩石凹进去的深度;L:初期支护表面相邻两凸面间距离);漏水处需先进行注浆处理;防水板选用高分子材料,在规格确定的长度内部允许有接头;防水板表面应平整、边缘整齐,无裂纹、机械损伤、折痕、孔洞、气泡及异常沾着部分等影响使用的缺陷;防水板除特殊要求除外,外观颜色应为白色,不得添加颜料和填料;在不影响使用的条件下,防水板表面凹痕,深度不得超过厚度的5%;防水板采用无钉热熔铺设法,用“热熔”方法将防水板粘贴在塑料垫衬的圆垫片上,从而使防水板无机械损伤;防水板的铺设采用常规方法,按环向铺设,不再赘述;注意,本实施例中,防水板间搭接缝应与变形缝、施工缝错开距离不小于500mm;防水板铺设的搭接宽度为10cm,焊接宽不小于12.5mm,固定防水板采用胶热焊接,胶垫与胶垫之间防水层不得绷紧,要保证板面与喷射混凝土密贴;铺设防水板地段距开挖工作面,不小于爆破所需要的安全距离,二次衬砌灌注混凝土时,不得损坏防水层。防水板以及土工布的铺设示意图如图15所示。
隧道变形缝、洞身纵向及环向施工缝均需设置止水带;如图11至14所示为变形缝、施工缝的防水设计;
(1)变形缝
隧道变形缝处采用中埋式橡胶止水带+背贴式止水条的防水措施;
洞口地段一般埋设较浅,易受自然条件影响,稳定性较洞内差,隧道进出口明暗分界处设置变形缝一道;为避免隧道因不均匀沉降引起二衬开裂和其他病害,衬砌类型变化位置设置变形缝;IV、V级围岩均属软弱或破碎岩层,连续长度大于50m时应设置一道变形缝;变形缝可兼做施工缝,在设置变形缝的位置,施工缝应调整到同一位置,缝宽2cm,全断面设置中埋式橡胶止水带,并用沥青麻絮填缝;
中埋止水带安装工序:
①沿衬砌方案轴线间隔1m在挡头板上钻Φ12钢筋孔;
②将加工成型的Φ10钢筋卡由待模筑混凝土一侧向另一侧穿入内侧卡紧止水带一半,另一半止水带固结在挡头板上;同时安设沥青木丝板和泡沫板;
③浇筑混凝土;
④待模筑混凝土凝固后拆除挡头板;
⑤将止水带靠中心钢筋拉直,然后弯曲Φ10钢筋卡套上止水带,模筑下一环混凝土;
⑥凿除泡沫板填充石棉沥青麻丝;
⑦局部空隙压入双组份聚硫防水密封胶;
(2)施工缝
二次衬砌台车模板长度为10m,每模二次衬砌长度为9.9m(搭接10cm)(遇沉降缝、伸缩缝处进行局部调整),每9.9m长度均设置环向中埋式橡胶止水带;在二衬仰拱与边墙施工缝处设置纵向连续中埋式橡胶止水带;止水带均位于衬砌厚度中心位置处;
中埋式橡胶止水带安装工艺:
①沿二次衬砌设计轴心在挡头模板上按1.0m间距钻Φ12孔;
②将加工成型的Φ10钢筋由待浇筑混凝土一侧穿出,内侧卡紧止水带的一半,另一半止水带平贴在挡头模板上;
③待二次衬砌混凝土浇筑并凝固后拆除挡头模板,将靠近接缝处止水带拉直,然后弯曲Φ10钢筋另一端固定止水带,模筑下一环二次衬砌。
具体的,如图5所示,环向排水管采用Φ50软式透水管,一般情况沿初期支护表面纵向均匀铺设,平均10m设置一道,局部水量大时可酌情增加,如在V级围岩富水地段加密至5m一道;隧道开挖后股状渗水部位,沿岩面铺设1~3根Φ100mm半圆排水管作为环向排水带;如图7所示,初期支护喷射两侧混凝土,两层喷射混凝土的厚需≥4cm,环向排水带除了沿岩面铺设外,还设置在第一层喷射混凝土的裂纹处;为使半圆形的环向排水带与岩面密贴,如图8所示,隧道开挖后先喷2~5cm厚混凝土再铺设半圆排水管;对股状渗水特别严重部位,可采用Φ50PE单壁无孔波纹管直接引排至侧向排水暗沟。
具体的,为确保环向排水管安装位置准确合理,环向排水管安装前,对环向排水管安装位置进行测量放样及划线;然后将膨胀锚栓打入定位孔或用锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中,固定钉安装在盲管的两侧;最后用无纺布包裹盲管,用扎丝捆好;用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上。
具体的,横向排水盲管采用Φ100HDPE双壁打孔波纹管(半边打孔),沿隧道纵向间隔10m设置一道,并尽量设置于仰拱的环向施工缝处,以排除路面积水,如图9、图10所示,横向排水盲管设置在仰拱回填预留的槽中,横向排水盲管外裹无纺布土工布,之后槽中用粒径2cm-3cm的洗净碎石填平,再敷设下基层;如图1、图5所示,横向导水管用Φ100HDPE双壁波纹管,沿隧道纵向10m设置一道,以连接墙背纵向排水盲管与路侧的排水暗沟;如图5所示,墙背纵向排水管采用Φ100PE双壁半边打孔双壁波纹管,其坡度与隧道纵坡一致均为2%,墙背纵向排水管在各横洞与主洞交叉处断开并设置堵头;如图6所示,在连拱隧道两侧的墙背纵向排水管采用C30砼管座,砼管座与仰拱一起浇筑;横向排水盲管、环向排水管、墙背纵向排水盲管外均缠绕无纺土工布,以防止水泥或泥土堵塞管道,确保证排水畅通;如图3、图4所示,横向导水管、环向排水管分别采用三通与墙背纵向排水盲管连接;如图1所示,所述排水暗沟每30m设置沉砂井一处,沉砂井均采用暗井,沉砂井作兼检查井。
具体的,如图1、图2所示,行车方向左侧排水暗沟宽40cm、深40cm,行车方向右侧排水暗沟边沟宽60cm、深度35cm,排水暗沟顶部盖C30预制钢筋混凝土盖板,路侧边沟设置于C30预制钢筋混凝土盖板上。
具体的,本隧道进出口均为顺坡排水,隧道施工时,已施工的仰拱面单侧留一宽深各30cm的排水沟临时排水;上台阶挖临时排水沟,将水流引至单侧排向仰拱开挖处,并于仰拱开挖处设置集水坑,采用水泵将水抽到临时留置的排水沟,排出洞外。
本发明通过洞内洞外形成一个完整畅通的防排水系统,防止水从周围的地下渗漏进入隧道内部;通过在中隔墙的顶部设置中墙排水管、环向排水带并将渗水排引至排水暗沟构成了针对中隔墙顶围岩渗漏水的中隔墙排水结构,且相比于传统的中隔墙施工工艺,本方法是在中隔墙施工完成后进行,环向排水带沿中隔墙的外侧设置,不会改变中隔墙砼结构和承重能力;通过隧道衬砌铺设分离式防水板可以有效地防止水分渗透到衬砌结构内部;通过在在隧道的关键位置设置止水带可以有效地阻止水分通过这些缝隙渗透到隧道内部;通过各个排水管施工,以便有效地收集和排放隧道内部的积水,从而减少渗漏水的积聚;本方法实现了对直薄中墙连拱隧道渗漏水的全面防治,确保隧道结构安全性的同时减轻渗漏水对隧道造成的潜在损害,提高隧道的可靠性和使用寿命;这些措施共同作用能有效地降低渗漏水的风险,确保隧道的长期稳定性。
可以理解的是,以上描述仅为示例性的,本申请实施例对此并不进行限定。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均在本发明待批权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,其特征在于:在洞内洞外构建一个完整畅通的防排水系统,包括以下步骤:
步骤一、在隧道行车道两侧施工路侧边沟和排水暗沟,两侧的排水暗沟通过横向排水盲管连接,横向排水盲管采用双壁半边打孔波纹管;
步骤二、中导洞施工完成后,进行中隔墙施工,中隔墙顶部空腔用浆砌片石回填形成拱形的顶部;在中隔墙顶部肩部位置沿纵向设置中墙排水管,中墙排水管采用双壁打孔波纹管;在隧道行车道两侧边角处设置墙背纵向排水管,墙背纵向排水管采用双壁半边打孔波纹管;隧道开挖后有股状渗水部位,沿岩面铺设环向排水带,环向排水带为半圆形排水管;环向排水带靠近中隔墙的一端连通至中墙排水管,环向排水带远离中隔墙的一端通过横向导水管引排至排水暗沟,横向导水管采用双壁波纹管;
步骤三、在初期支护和二次衬砌之间敷设一层防水层,作为第一道防水措施;拱部和边墙二次衬砌采用不低于P8的防水混凝土,作为第二道防水措施;在初期支护表面间隔设置环向排水管,环向排水管采用软式透水管;将中墙排水管连接至环向排水管,环向排水管的两端分别与隧道两边的墙背纵向排水管相连接,然后通过横向导水管,将水引入排水暗沟排出洞外。
2.根据权利要求1所述的适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,其特征在于:还包括隧道洞口防水施工:洞口边仰坡开挖前,据地形情况在洞门、明洞边、仰坡刷坡线5m外顺地势布设截水沟,将地面径流通过天沟引入自然沟谷或临时排水系统排走;截水沟采用矩形型式,并采用C20混凝土浇筑;为防止洞顶不均匀沉降对截水沟造成破坏,截水沟每10m设置一道沉降缝,缝宽2cm,并采用沥青麻筋对沉降缝进行填塞。
3.根据权利要求1所述的适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,其特征在于:衬砌混凝土采用混凝土自动计量拌和站生产,混凝土罐车运输,混凝土输送泵浇筑,衬砌采用全断面液压衬砌台车;全隧仰拱超前施做,衬砌紧跟;二次衬砌拱圈、仰拱及外侧侧墙V级围岩段浇筑60cm厚钢筋混凝土,IV级围岩段浇筑50cm厚钢筋混凝土;内侧侧墙均浇筑50cm厚钢筋混凝土;中隔墙浇筑150cm厚钢筋混凝土。
4.根据权利要求1所述的适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,其特征在于:防水层包括1.5mm厚EVA防水板和350g/m2无纺布;二次衬砌施工缝处设置中埋式橡胶止水带和注浆管膨胀止水条进行止水,变形缝处设置背贴式橡胶止水带和中埋式橡胶止水带进行止水。
5.根据权利要求1所述的适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,其特征在于:还包括隧道明洞段防排水施工:在隧道明洞段,明洞衬砌外层采用两布一膜防水层和2cm厚的水泥砂浆保护层,回填土石底层采用回填排水管排除下渗积水,回填排水管采用Φ100mmHDPE波纹管;两布一膜防水层为350g/m2土工布+1.5mm厚EVA防水卷材+350g/m2土工布结构;明洞回填表层设一层黏土隔水层以防地表径流下渗,黏土隔水层地表具有坡度,黏土隔水层两端低洼处设置有洞顶排水沟,地表径流在黏土隔水层的作用下流入洞顶排水沟排走;在结构构造防水方面,采用中埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水带于明洞施工缝、变形缝处布设,同时结构采用防渗等级不低于P8的防水混凝土以形成完善的明洞防排水体系。
6.根据权利要求5所述的适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,其特征在于:明洞结构衬砌采用C35钢筋砼,其抗渗等级不小于P8;明洞衬砌施工完成后,在衬砌外表面浇筑一层3cm厚M10水泥砂浆找平层,在找平层上铺设两布一膜防水层和水泥砂浆保护层,然后再进行浆砌片石、碎石土回填;先施工两侧回填浆砌片石,然后回填碎石土,从下至上,按设计对称分层进行,回填土应分层夯实;两侧回填面高差不得大于0.5m,人工夯实每层厚度不得大于0.25m,机械夯实每层厚度不得大于0.3m;当明洞回填完成后,及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作,明洞顶回填采用喷播植草防护,回填顶面以上边坡采用种植爬藤防护,仰坡面临时防护采用锚喷防护,回填面以上仰坡永久防护采用锚杆框架植草,避免雨水冲刷。
7.根据权利要求1所述的适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,其特征在于:环向排水管采用Φ50软式透水管,一般情况沿初期支护表面纵向均匀铺设,平均10m设置一道,V级围岩富水地段加密至5m一道;隧道开挖后股状渗水部位,沿岩面铺设1~3根Φ100mm的环向排水带,为使半圆排水管与岩面密贴,隧道开挖后先喷2~5cm厚混凝土再铺设半圆排水管;对股状渗水特别严重部位,可采用Φ50PE单壁无孔波纹管直接引排至侧向排水暗沟。
8.根据权利要求1所述的适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,其特征在于:行车方向左侧排水暗沟宽40cm、深40cm,行车方向右侧排水暗沟边沟宽60cm、深度35cm,排水暗沟顶部盖C30预制钢筋混凝土盖板,路侧边沟设置于C30预制钢筋混凝土盖板上;横向排水盲管Φ100mm,沿隧纵向间隔10m设置一道,并尽量设置于仰拱的环向施工缝处,以排除路面积水;横向排水盲管、环向排水管、墙背纵向排水盲管外均缠绕无纺土工布,以防止水泥或泥土堵塞管道,确保证排水畅通。
9.根据权利要求1所述的适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,其特征在于:墙背纵向排水管Φ100mm,沿隧道底部通长设置,其坡度与隧道纵坡一致,墙背纵向排水管在各横洞与主洞交叉处断开并设置堵头;横向导水管、环向排水管分别采用三通与墙背纵向排水盲管连接。
10.根据权利要求1所述的适用于直薄中墙连拱隧道的衬砌渗漏水防治方法,其特征在于:所述排水暗沟每30m设置沉砂井一处,沉砂井均采用暗井,沉砂井作兼检查井。
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| CN118390578A (zh) * | 2024-06-28 | 2024-07-26 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 一种水下隧道连接位置的防排水系统 |
| CN119392754A (zh) * | 2024-09-24 | 2025-02-07 | 湖南省交通规划勘察设计院有限公司 | 一种适用于城市浅埋偏压连拱隧道结构及施工方法 |
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2023
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