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第13章 防水与排水(1)

7.1一般规定

在满足本指南第一章“总则”中1.3节“基本要求”的前提下,应做好以下工作:

7.1.1监理机构和检测单位要将防水材料质量检测和进出批量记录台账,并跟踪监督,重点要做好防水板的铺挂、焊接、搭接位置、方向和宽度,对每一条搭接缝、焊接缝和施工缝密封条必须留清晰的影像资料。

7.1.2隧道施工防排水设施应与营运防排水工程相结合;应按设计做好防水混凝土、防水隔离层、施工缝、变形缝、诱导缝防水,盲沟、排水管(沟)排水通畅;防排水材料应符合国家、行业标准,满足设计要求,并有出厂合格证明,不得使用有毒、污染环境的材料;隧道防排水不得污染环境,隧道排水不得直接排入饮用水源。

7.1.3隧道施工防排水应遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行施工,保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全,并对地表水、地下水妥善处理,行成一个完整通畅的防排水系统。

7.1.4隧道施工前应根据工程地质、水文地质资料制订防排水方案。施工中应按现场施工方法、机具设备等情况,选择不妨碍施工的防排水措施。

7.1.5洞内出现的地下水,经化验确认对衬砌结构有侵蚀性时,应按图纸要求针对不间侵蚀类型采取相应的抗侵蚀措施。设计无要求时,应及时上报变更处理。

7.1.6要加强衬砌背后的防排水设施,强调结构自身防水,对可能的疑点进行封堵及引排。衬砌背后防排水设施施工应根据隧道的渗水部位和开挖情况适当选择排水设施位置,并配合衬砌进行施工。隧道侧沟、横向盲沟筹排水设施亦应配合衬砌等进行施工。

如图纸无特殊要求,衬砌背后之流水均应排入隧道内侧排水沟。若有压浆时,不得将排水设施堵塞。

7.1.7防水层应在初期支护基本稳定时施工。软岩地段衬砌和开挖距离较近时,须做好防水板的保护工作。硬岩地段应组织开挖、铺防水层、二衬平行作业,以加快施工进度。

7.1.8停车带、洞室与正洞连接处的防排水工程应与正洞同时完成,其搭接处应平顺,不得有破损和折皱。

7.1.9加强成品保护工作,开挖和衬砌作业不得损坏防水层,当发现层面有损坏时应及时修补。防水层在下一阶段施工前的连接部分,应采取措施保护。

7.2施工防水、排水

7.2.1一般要求

1.隧道洞口及辅助坑洞(井)口应及时做好排水系统,完善防排水措施。

2.隧道进洞前应做好洞顶、洞口、辅助坑道口的地面排水系统,防止地表水的下渗和冲刷。对于覆盖层较薄和渗透性强的地层,地表水应及早处理。

3.边坡、仰坡坡顶的截水沟应结合永久排水系统在洞口开挖前修建,其出水口应防止顺坡面漫流,洞顶截水沟应与路基边沟顺接组成排水系统,应防止水流冲刷弃渣危害农田和水利设施。

4.洞口附近和浅埋隧道洞顶不得有积水;黄土陷穴和岩溶孔洞等特殊地质应按设计要求处理;洞顶上方如有沟谷通过且沟谷底部岩层裂缝较多,地表水渗漏对隧道施工有较大影响时,应及时用浆砌片石铺砌沟底,或用水泥砂浆勾缝、抹面;隧道地表沟谷、坑洼、钻孔、探坑等,宜采用疏导、钩补、铺砌和填平等措施。

7.2.2施工要点

1.洞内顺坡排水

洞内顺坡排水一般采用临时排水沟。临时排水沟断面应满足隧道中渗漏水和施工废水的需要,并经常清理排水设施,防止淤塞,确保水路畅通。水沟位置应远离边墙,宜距边墙基脚不小于1.5m。

在膨胀岩、土质地层、围岩松软地段等特殊或不良地质地段隧道中,排水不宜直接接触围岩,宜根据需要对排水沟进行铺砌或用管槽代替,排水沟中不得有积水。

台阶法施工时,上台阶应在下台阶开挖前架槽(管),将水引排至下台阶排水沟内,横向分幅开挖时应挖横向排水沟将水引至未开挖一侧,严禁漫流浸泡下台阶基坑。

2.洞内反坡排水

对于反坡排水的隧道,可根据距离、坡度、水量和设备等因素布置排水管道,或一次或分段接力将水排出洞外。接力排水时应在掌子面设置临时集水坑,并每隔200m设置集水坑,通过水泵逐级抽排至洞口。集水坑容积应按实际排水量确定,应设置在对施工干扰较小位置。抽水机功率大于排水所需功率的20%,并备用抽水机,同时做好停电时的应急排水准备工作。

3.洞内水量较大时的处理措施

(1)洞内有大面积渗漏水和大股集中水时,宜集中汇流引排。可采用钻孔集中汇流引排,并将钻孔位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等作详细记录,在确定衬砌拱墙背后排水设施时应考虑上述因素。

(2)在地下水发育的岩层中施工,为防止水囊、暗河及高压涌水的突然出现,开挖工作面上应布设超前钻孔,并制订防止涌水的安全措施。

(3)明挖基坑和隧道洞口处,应保持地下水位稳定在基底开挖线以下0.5m,必要时采取降水措施。如洞内涌水或地下水位较高时,可采用井点降水法和深井降水法处理。

4.承压水的排放

(1)当预计开挖工作面前方有承压水,而且排放不会影响围岩稳定,或进行注浆前排水降压,可采用超前钻孔或辅助坑道排水。

(2)超前钻孔及辅助坑道应保持10~20m 的超前距离,最短亦应超前1~2倍掘进循环长度。

5.地下水的处理

(1)地下水不大时,可引入临时排水沟内排出。

(2)地下水较丰富,无法排出或排水费用昂贵,以及不允许排水的情况下,经技术、经济比选,可采用注浆堵水措施。根据隧道埋深,采用地面预注浆,或开挖工作面预注浆。

6.高压涌水的处理

(1)隧道施工中遇有高压涌水危及施工安全时,宜先采用排水的方法降低地下水的压力,然后用注浆法进行封堵。

(2)封堵涌水注浆应先在周围注浆,切断水源,然后顶水注浆,将涌水堵住。

7.其他情况下的施工防排水措施

(1)隧道施工有平行导坑或横洞时,应充分利用辅助导坑排水,降低正洞水位,使正洞水流通过辅助道坑引出洞外。必要时设置永久排水沟,使坑道封闭后能保持水流畅通。

(2)隧道通过不透水和透水性强的互层时,应根据设计文件和调查资料提供的情况,在可能进入滞水带前20~30m,用深孔钻机钻孔穿入透水层,以利预探和排水。当涌水量很大,用钻孔不能满足排水需要时,应在衬砌完成地段或围岩坚硬稳定地段开挖迂回侧洞,排除滞水带内储水。泄水洞施工前,应参照设计文件提供的水文资料和涌水处理措施确定施工方法。

(3)松散破碎含水地层中,洞内工作面可采用人工降水法。浅埋隧道可采用地表深井降水法减小水压,降低地下水位。当含水量大且地段超长时,可采用超前预注浆堵水。

围岩注浆堵水应根据工程地质和水文地质条件,通过试验做出设计,再进行压浆。

在施工过程中应修正各项注浆参数,改进工艺操作,提高堵水效果。

8.防涌(突)水(泥)安全措施

(1)隧道施工前应制订涌(突)水(泥)的安全措施。

(2)制订防涌(突)水的安全措施时,应在开挖面布置超前钻孔,预防水囊、暗河、高压涌水等的危害。应对工程地质和水文地质作详细的调查分析,先判明地下水流方向,再确定钻孔位置、方向、数目和钻孔探度,并应采取下列措施。

淤非施工人员必须撤出危险区。

于应及时测算水量、水压、流速、含泥量等,备足配套的抽水设备。

盂在钻孔前预先埋管设阀,控制排水量,防止承压水冲击及淹没坑道等意外险情发生。

榆水平钻孔钻到预期的深度尚未出水时,可会同设计单位进一步进行地质和水文的勘测工作,重新判定地下水情况。

7.3结构防水、排水

7.3.1一般要求

1.防排水材料应符合国家、行业标准,满足设计要求,并有出厂合格证明,不得使用有毒、污染环境的材料。

2.防排水外购材料质量要求

(1)为确保隧道运营期间有良好的防水效果,所有在建高速公路隧道防水卷材不得使用复合片,要求采用均质片+无纺土工布的防水层结构形式或者直接采用点黏片。

(2)均质片、点黏片的母材厚度(不包含无纺土工布)不低于1.2mm;无纺土工布规格不低于300g/㎡。

(3)对第一次进场的防水卷材,厂家必须提供合格的形式检验证书。采用均质片或点黏片的防水板性能必须符合GB18173.1-2006标准,无纺土工布性能必须符合CB/T17638-1998标准。

(4)防水板宜选用高分子材料,一般幅宽为2~4m,耐刺穿性好、柔性好、耐久性好。

(5)由于隧道存在基面凹凸不平的特殊性,对隧道防水卷材的指标要求高于其他工程,在选材时应优先选择物理性能指标高的防水卷材。应具有耐老化、耐细菌腐蚀、有足够强度及延伸率、易操作、易焊接且焊接时无毒气的特点。

(6)防水板、土工布、止水带、塑料排水盲沟、PVC排水管等特殊材料应由中心试验室统一现场抽检,执行“盲样”送检的制度。送检的检验项目应至少包括:规格尺寸、外观质量、常温拉伸强度、常温扯断伸长率、撕裂强度、低温弯折、不透水性能。

7.3.2施工要点

1.衬砌背后防水与排水

(1)衬砌背后防排水设施有纵、横、环向盲管,中心排水管(沟)等;应配合衬砌进行施工,施工时既要防止因漏水而造成浆液流失,还要注意灌筑混凝土或压浆时,浆液不得侵入沟管内,确保预埋的透水盲沟不被堵塞;并注意排水孔道的连接,以形成一个有机、通畅的排水系统。

(2)排水盲管的材质、直径、透水孔的规格、间距应符合设计及有关标准规范的规定;在地下水较大的地段应适当加密;环向排水盲管应紧贴支护表面或渗水岩壁安设,排水盲管布置应圆顺,不得起伏不平。

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