【文章內(nèi)容簡介】 圍巖或襯砌壁后的空隙中，經(jīng)凝結(jié)、硬化后起到堵水和加固圍巖作用的一種施工方法。 ? 圍巖注漿堵水可封堵地層中的滲水裂隙，減少圍巖流向隧道的滲水?？杀３肿鳂I(yè)面“干施工”，利于隧道運(yùn)營。 ? 它既可在隧道開挖前從地表鉆孔實(shí)施，也可在隧道開挖后通過徑向或超前向圍巖鉆孔注漿完成。 42 圍巖注漿的作用 （ 1）充填圍巖裂隙，封堵滲水通道，在隧道周圍形成隔水保護(hù)圈，防止地下水外泄，減輕隧道結(jié)構(gòu)直接承受的水壓力。 （ 2）經(jīng)過圍巖注漿，巖層中的裂隙被漿液充填，固化后的漿液形成巖塊之間的膠結(jié)材料，使圍巖的力學(xué)性能達(dá)到改善，減小了作用在襯砌結(jié)構(gòu)上的永久荷載。 （ 3）具有充分靈活的方式，比噴錨支護(hù)優(yōu)越，是對圍巖深層次的加固。 注漿材料 ? 通常按照有機(jī)或無機(jī)材料兩大類來分。 注漿參數(shù) 43 隧道出現(xiàn)涌水 44 掌子面涌水引排管 45 噴射混凝土防水 ? 目前山嶺隧道基本上采用新奧法設(shè)計(jì)與施工，噴射混凝土是新奧法施工最常用的初期支護(hù)方式。噴射混凝土的基本作用是加固、支護(hù)圍巖，起防水作用往往得不到重視。事實(shí)上，噴射混凝土與隧道的防排水有著密切的關(guān)系。 ? 一般的噴射混凝土密實(shí)度較差，強(qiáng)度低，在圍巖的變形過程中容易產(chǎn)生大量裂縫，因而其抗?jié)B型也較差，所以普通工程難以考慮噴射混凝土的抗?jié)B性。 46 ? 客運(yùn)專線鐵路隧道工程對結(jié)構(gòu)防排水要求較高，正在建設(shè)中的宜萬線鐵路隧道在全線中占著很大的比例，而且大部分為巖溶富水隧道，設(shè)計(jì)上已經(jīng)明確提出了“以堵為主、限制排放”的總體防排水原則，并且要求隧道初期支護(hù)噴射混凝土的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于 C25，24小時(shí)強(qiáng)度不應(yīng)低于 10MPa。 ? 常用的抗?jié)B噴射混凝土是在噴射混凝土中摻加 BR2型防水劑，摻量為水泥質(zhì)量的 3~4%。在滲水較大的部位，先找準(zhǔn)出水點(diǎn)，鉆 10~20 cm深集水孔，孔內(nèi)插導(dǎo)水管排水，然后在該滲水區(qū)域，圍繞導(dǎo)水管，由遠(yuǎn)到近噴射混凝土，最終將水集中于導(dǎo)水管。待噴射混凝土達(dá)到其強(qiáng)度的 70%左右時(shí)，用 BR1型防水劑堵漏。 47 隧道排水管 ? 隧道防排水系統(tǒng)的排水管主要包括：環(huán)向排水管，縱向排水管和橫向排水管。 環(huán)向排水盲管 ? 環(huán)向排水盲管的作用是在巖面與初期支護(hù)噴射混凝土之間、初期支護(hù)噴射混凝土與防水板之間提供過水通道，并使之下滲匯集到縱向排水管。環(huán)向排水管的設(shè)置使地下水施工滲漏情況具有較大的靈活性，表現(xiàn)為： 48 隧道排水盲管 49 （ 1）當(dāng)圍巖滲水嚴(yán)重時(shí)，巖面與初期支護(hù)噴射混凝土之間、初期支護(hù)噴射混凝土與防水板之間都應(yīng)當(dāng)設(shè)置環(huán)向排水盲管，滲水較少時(shí)，只在初期支護(hù)噴射混凝土與防水板間設(shè)置，如果沒有滲水或滲水極少，則可以不設(shè)。 （ 2）當(dāng)圍巖滲水嚴(yán)重時(shí)，環(huán)向排水盲管的縱向間距小，滲水量少時(shí)，縱向加大。 ? 目前，工程上使用的環(huán)向排水盲管通常為涂塑彈簧外裹玻璃纖維布或塑料布構(gòu)成，稱為彈簧排水管，直徑5~8mm。檢查彈簧管質(zhì)量時(shí)，首先檢查玻璃纖維布或塑料布是否套緊；其次檢查彈簧涂塑層是否均勻，涂層有無老化；然后用直尺量測彈簧管的直徑，檢查是否與設(shè)計(jì)尺寸一致；最后從軸向和橫向用力壓彈簧管，觀察其是否有較大的塑性變形，孔徑是否有異常變化。 50 ? 隧道圍巖中的地下水是隨季節(jié)與年份的變化而變化的，施工中經(jīng)常因隧道滲水量少或無滲水而擴(kuò)大彈簧排水管的間距。因此，施工檢查中 ? 首先，要按要求布設(shè)環(huán)向彈簧排水管，要保證基本間距，局部涌水量大時(shí)還應(yīng)適當(dāng)加大密度。 ? 其次，安裝時(shí)彈簧排水管應(yīng)盡量緊貼滲水巖壁，盡量減小地下水由圍巖到彈簧排水管的阻力。 ? 第三，彈簧排水管布置時(shí)沿環(huán)向應(yīng)盡量圓順，尤其在拱頂部位不得起伏不平。 ? 第四，彈簧排水管安裝時(shí)應(yīng)先用鋼卡等固定，再用噴射混凝土固定。最后應(yīng)檢查彈簧排水管與下部縱向排水盲管的連接，確保彈簧排水管下部排水暢通。 51 縱向排水管 ? 縱向排水管是沿隧道縱向設(shè)置在襯砌底部外側(cè)的透水盲管。常用直徑 10cm的彈簧排水盲管或帶孔軟式透水管。它將環(huán)向排水管和防水板墊層排下的水匯集并通過橫向排水管排除?？v向排水管應(yīng)按一定的坡度安裝，中間不得有凹陷、扭曲等，以防泥沙在這些位置淤積、堵塞排水管。施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行以下檢查： （ 1）排水管材質(zhì)及規(guī)格檢查：塑料制品若保存不當(dāng)極易發(fā)生老化，可目測管材的色澤和管身的變形；輕輕敲擊觀察管體是否變脆；用卡尺或鋼尺量管徑與管壁，檢查其是否與設(shè)計(jì)要求相符。 52 （ 2）管身透水孔檢查：縱向排水盲管主要有兩個(gè)作用，一是將環(huán)向排水管下流之水經(jīng)其排至橫向排水管，二是將防水卷材阻擋之水經(jīng)縱向盲管上部透水孔向管內(nèi)滲流。為了實(shí)現(xiàn)這兩種功能，盲管上的透水孔必須有一定的規(guī)格并保證有一定的間距，必須進(jìn)行檢查。 （ 3）定位安裝檢查：滿足設(shè)計(jì)坡度要求，要用土工布包裹，防止泥沙進(jìn)入，其與上下排水管應(yīng)用三通連接，接頭要聯(lián)結(jié)牢靠，防止脫落，保證流水順暢。 53 橫向排水管 ? 橫向排水盲管位于襯砌基礎(chǔ)和路面的下部，布設(shè)方向與隧道軸線方向垂直，是連接縱向排水盲管與中央排水管的水力通道。橫向排水管通常為硬質(zhì)塑料管，施工中先在縱向盲管上預(yù)留接頭，然后在路面施工前接長至中央排水管。 ? 橫向盲管的檢查主要是街頭應(yīng)牢靠、密實(shí)，保證縱向盲管與中央排水管間水路暢通，嚴(yán)防接頭處斷裂，致使縱向盲管排出之水在路面下漫流，造成路面翻漿冒泥，嚴(yán)重影響行車安全，其次是在橫向盲管上部應(yīng)有一定的緩沖層，以免路面荷載直接對橫向盲管施壓，造成橫向盲管破裂或變形，影響其正常的排水能力。 54 中央排水管 ? 中央排水管是隧道最后的排水設(shè)施，它將襯砌背后的滲水匯集排出隧道，進(jìn)入路基排水邊溝。中央排水管采用帶孔預(yù)制混凝土管段拼接而成，縱向間隔一定距離設(shè)置沉砂井和檢查孔。其作用一是集中排放由上游管路流來的地下水，二是通過其上部的眾多小孔（ 12mm）疏排路基中的各種積水。施工檢查方式： （ 1）基礎(chǔ)檢查：中央排水管埋置深度 ~，施工時(shí)先挖基槽，整平基礎(chǔ)，然后再鋪設(shè)管段，最后回填壓實(shí)。在軟巖或斷層破碎帶區(qū)域施工中，應(yīng)將不良巖（土）體用強(qiáng)度較高的碎石替換，并用素混凝土找平基面，并滿足坡度要求。 （ 2）鋪設(shè)管段檢查：首先要保證將具有透水孔的一面朝上，逐節(jié)放穩(wěn)后，再用水泥砂漿將段間接縫密封填實(shí)，砂漿凝固后進(jìn)行通水試驗(yàn)，漏水時(shí)及時(shí)處理，最后用土工布覆蓋管段并回填上部。 55 防水層 ? 隧道防水層是由防水板及其墊層組成，它能將地層中的滲水阻隔于二次襯砌之外，避免水與二次襯砌混凝土接觸，防止地下水通過二次襯砌的薄弱環(huán)節(jié)滲入隧道。墊層的作用是保護(hù)防水板，使防水板免遭尖銳物的刺傷，同時(shí)充當(dāng)滲水通道。 ? 防水板多為合成高分子卷材，種類繁多，隧道工程上常用的防水板有 PVC、 EVA、 HDPE、 LDPE等，一般采用雙焊縫，無釘鋪設(shè)的方式。 ? 從圍巖中滲流的水，在受到防水層阻隔后，不再沿徑向滲向隧道，而只能在重力的作用下沿著噴射混凝土與防水層的間隙下滲。 ? 當(dāng)滲水量較小時(shí)，很容易下排；當(dāng)滲水量較大時(shí)，則通過鋪設(shè)的排水盲管排出。 56 襯砌混凝土防水 ? 混凝土襯砌是隧道防水的最后一道防線，根據(jù)結(jié)構(gòu)受力的不同，混凝土襯砌的厚度一般在 30~60cm之間。鐵路隧道混凝土抗?jié)B等級要求 P8，現(xiàn)在要求采用耐久性混凝土，若配合比得當(dāng)，澆筑工藝合理，一般能起到防水混凝土的作用。 普通防水混凝土 ? 普通防水混凝土是指以控制水灰比，適當(dāng)調(diào)整含砂率和水泥用量的方法來提高其密實(shí)性及抗?jié)B性的一種混凝土。其配合比需經(jīng)過抗壓強(qiáng)度及抗?jié)B性能試驗(yàn)后確定。在有凍害地區(qū)或受侵蝕介質(zhì)作用的地區(qū)應(yīng)選擇適宜品種的水泥，并按有關(guān)要求嚴(yán)格施工。 57 外加劑防水混凝土 ? 在混凝土中摻入適量的外加劑，如引氣劑、減水劑或密實(shí)劑等，使其達(dá)到防水的要求。這種防水混凝土施工較為方便，若使用得當(dāng)，一般能滿足隧道襯砌的防水要求。 （ 1）引氣劑防水混凝土 ? 常用的引氣劑有松香酸鈉、松香熱聚物等。松香酸鈉引氣劑在混凝土中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量多、均勻而細(xì)小、間距小、質(zhì)量好，其抗?jié)B等級可達(dá) ，抗凍性比普通混凝土提高 3倍，抗侵蝕性和抗碳化能力亦有提高。但是，摻有引氣劑的防水混凝土強(qiáng)度及彈性模量均有所下降，因此，使用時(shí)應(yīng)先做實(shí)驗(yàn)。 58 （ 2）減水劑防水混凝土 ? 減水劑防水混凝土在工程中應(yīng)用廣泛，可增加密實(shí)性、提高混凝土的抗?jié)B能力和抗壓強(qiáng)度。引氣型減水劑混凝土的抗?jié)B性能較好，非引氣型減水劑混凝土強(qiáng)度較高。緩凝型減水劑可使混凝土緩凝 3~6小時(shí)，促凝型緩凝型可使混凝土早凝 1~2小時(shí)，能較好的滿足各種施工需要。 （ 3）密實(shí)劑防水混凝土 ? 氯化鐵防水混凝土可具有高密度、高抗?jié)B性（ 上），抗壓強(qiáng)度可比普通混凝土增加 13~40%，并有早強(qiáng)作用。 ? 三乙醇胺防水混凝土具有抗?jié)B和早強(qiáng)作用，其強(qiáng)度在前兩天提高 60%， 28d提高 10%。 （ 4）膨脹水泥防水混凝土 ? 用膨脹水泥配制的混凝土，其空隙率減小，毛細(xì)孔徑縮小，可提高抗?jié)B性，用于隧道的拱墻接縫處效果明顯。 59 隧道排水系統(tǒng) ? 隧道的排水與防水具有同樣的重要地位。對于已從圍巖滲出的地下水，如果只堵不排，造成水壓升高，滲水會(huì)以兩層防水構(gòu)造的細(xì)微缺陷為通道滲至襯砌表面。隧道排水系統(tǒng)分為內(nèi)排水系統(tǒng)和外排水系統(tǒng)兩大部分組成： 外排水系統(tǒng) ? 將圍巖滲水、穿過初期支護(hù)被二次襯砌阻擋的滲水疏導(dǎo)、匯集并引排到排水溝管。主要要求： ①在襯砌兩側(cè)邊墻背后底部應(yīng)設(shè)沿隧道的縱向排水盲管（溝），孔徑不小于 80mm。 ②沿隧道襯砌背后環(huán)向應(yīng)設(shè)置導(dǎo)水盲管，其縱向間距不應(yīng)大于 20m，遇水量較大時(shí)，環(huán)向盲管應(yīng)加密，環(huán)向盲管直徑不應(yīng)小于 50mm。 ③環(huán)向盲管、豎向盲管應(yīng)與邊墻底部的縱向排水盲管（溝）連通， 縱向排水盲管（溝）應(yīng)與橫向?qū)苓B通。 60 內(nèi)排水系統(tǒng) ? 將襯砌外排水系統(tǒng)匯集的地下滲水、路面運(yùn)營清洗水、消防污水和其它廢水引排到隧道外。主要要求： ? ①隧道應(yīng)設(shè)置雙側(cè)水溝，雙線隧道不得單獨(dú)采用中心水溝，雙線特長、長隧道在地下水發(fā)育時(shí)宜增設(shè)中心水溝。 ? ②水溝的坡度應(yīng)與線路坡度一致，在平坡地段排水溝底部應(yīng)有不小于 1‰ 的坡度。 ? ③水溝靠道床側(cè)墻體應(yīng)留泄水孔，泄水孔直徑 4~10cm，間距 100~300cm。 61 5 隧道結(jié)構(gòu)防排水 ? 隧道結(jié)構(gòu)防排水，應(yīng)遵循“防、堵、截、排，因地制宜，綜合治理”的原則，并對地表水和地下水做妥善處理，使洞內(nèi)外形成一個(gè)完整的防排水系統(tǒng)。隧道結(jié)構(gòu)防水應(yīng)重視初期支護(hù)的防水，并輔以注漿防水和防水層加強(qiáng)防水，滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用要求。隧道結(jié)構(gòu)防水應(yīng)以施工縫、變形縫為重點(diǎn)，采取可靠的防水措施。隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)提高襯砌混凝土的自防水性能，二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不得低于 P6，設(shè)計(jì)采用的防水混凝土抗?jié)B等級不得低于 P8。 ? 鐵路隧道結(jié)構(gòu)防排水施工作業(yè)系指在隧道初期支護(hù)完成，且隧道凈空經(jīng)檢查滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行的有關(guān)結(jié)構(gòu)防排水施工作業(yè)，一般包含基面檢查處理、排水盲管（溝）安裝、防水板鋪設(shè)、施工縫、變形縫處理、混凝土灌注等工序。 62 基面檢查處理施工 ? 基面處理主要對初期支護(hù)表面的滲漏水，外露的突出物及表面凸凹不平處進(jìn)行處理。 ? （ 1）處理基面滲漏水，采用回填注漿進(jìn)行堵水，以保持基面無明顯漏水。 ? （ 2）對初期支護(hù)混凝土表面外露的錨桿頭，鋼筋尖頭等硬物割除，按下圖處理。 63 ①對鋼筋網(wǎng)等凸出部分，先切斷后用錘鉚平抹砂漿素灰 切斷 用錘打 砂漿素灰抹面切斷 面要平整 用砂漿填死②對有凸出的管道時(shí)，先切斷，再用砂漿抹平 64 ③對錨桿有凸出部位時(shí)，螺頭頂預(yù)留 5mm切斷后，用塑料帽處理 初期支護(hù)界面切斷5mm以上切 斷螺栓蓋帽塑料帽保護(hù)砂漿D④ 對初期支護(hù)表面凸凹不平處進(jìn)行處理，使混凝土表面平順，凸凹面滿足 D/L=1/6~1/10（ D為兩凸面間凹進(jìn)深度， L為兩凸面間距離 65 （ 3） 基面處理質(zhì)量檢查要求： ① 初期支護(hù)表面無明顯滲漏水，且無空鼓、裂縫、松酥等現(xiàn)象。 ② 初期支護(hù)表面平整，用 2m尺進(jìn)行檢查，其平整度 ≤ 5cm。 ③ 初期支護(hù)表面無鋼筋及凸出的管件等尖銳突出物。 66 排水盲管施工 ? 排水盲管一般包括環(huán)向排水盲管、縱向集水盲管、橫向排水管，三者采用變徑三通連為一體，形成完整的排水系統(tǒng)。其中縱向排水盲管在整個(gè)隧道排水系統(tǒng)中是一個(gè)中間環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 67 防水板施工作業(yè) 在基面處理、排水盲管設(shè)置、水平施工縫止水條安裝完成后，進(jìn)行防水板施工作業(yè)，一般包括鋪設(shè)準(zhǔn)備、緩沖層鋪設(shè)、防水板固定、防水板焊接、質(zhì)量檢查等環(huán)節(jié)。 防水板鋪設(shè)專用臺(tái)車示意圖 （ 1－襯砌內(nèi)輪廓檢測剛架； 2－人梯； 3－作業(yè)平臺(tái)； 4－防水板扇形支撐； 5－門架） 43214321 襯砌內(nèi)輪廓檢測剛架； 人梯； 作業(yè)平臺(tái)； 防水