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青藏高原地区高寒—高海拔隧道防排水施工技术

作者：刘建波

来源：《建筑建材装饰》2016年第02期

摘要：本文以青海省国道569线曼德拉至大通公路巴哈达坂隧道工程为例，介绍了青藏高原地区高寒隧道防排水施工技术，分别阐述了洞内外防排水、中心深埋水沟、环纵向排水管等分部工序X-Y-要点，对青藏高原高寒、高海拔地区隧道防排水施工具有借鉴作用。 关键词：青藏高原高寒；高海拔；隧道；防排水；施工技术

中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）01-95-02 1工程概况

巴哈达坂隧道位于青海省门源县巴哈沟深处，该地区年平均气温-3.1℃，年极端最低气温达-34℃，冬令期长达218天，冻深达2，Ore，隧址区域主要位于祁连山东段构造剥蚀中高山地貌区，所在区地形起伏较大，隧道沿线地形高程一般为3064.8～3668.4m，地下水主要为基岩裂隙水，较发育。隧道为分离双洞，左线长4975m，右线长4980m，为特长隧道。公路设计等级为一级。双向四车道，隧道建筑限界净宽10.75m，净高5.0m，设计纵坡1%，最大埋深560m。

2防排水设计原则

寒区隧道防排水设计遵循“以排为主，防、排、堵、截、保温相结合，因地制宜，综合治理”的原则，防排水系统由防水板、环向排水管、纵向排水管、横向引水管与洞身非保温段侧式排水沟、保温段中心排水沟组成，重点在于防排水系统的保温设置，根据隧址区具体气象条件及最大冻结深度，确定合理的保温段长度及中心深埋水沟设置深度，保证衬砌背后不积水，排水沟在冰冻期不冻结，整个隧道形成一个通畅的防寒排水通道。 3防排水施工技术 3.1洞外防排水措施

巴哈达坂隧道进口段围岩稳定性较差，在边仰坡施工前，先完成洞顶截水天沟，防止地表水体渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面的稳定，明洞逐级开挖逐级喷锚防护。明洞段衬砌外层采用两层土工布加防水板及粘土隔水保护层防水，明洞衬砌基础两侧纵向排水管与横向引水管相连，将明洞衬砌背后水引入隧道中心排水管排走。明洞变形缝、施工缝处布设中埋式橡胶止水带，同时结构采用防水混凝土以形成完善的明洞防排水体系。

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3.2中心深埋水沟、检查井、横向排水管施工

（1）中心深埋水沟：a.基坑开挖：洞口段800属于保温段深埋中心水沟，设置深度在冻深一下，从仰拱面往下达3.5米。在进行水沟开挖时，尽可能的缩小开挖槽口的宽度，减少对边墙底脚的扰动，确保拱墙的整体性和稳定性，同时也避免因尺寸超宽在浇筑管座时超耗混凝土增大成本。b.施作混凝土垫层：按深埋水沟的标高，沿纵向坡度施作混凝土垫层，混凝土垫层的施作质量，决定了水沟的排水坡度与分节接口的平顺质量。c.安设管道：管道安装应对接平顺，轴线应顺直，按测量放好的轴线及坡度进行安装，安装时使管道预留的泄水孔位于中心排水沟上半断面，将安装好的管道进行临时固定，然后进行两侧基座混凝土浇筑固定管道，然后对管道上半断面采用回填3～5cm碎石过滤层。每一段管道安装完成后，对管道口进行封堵，防止在进行下一节段管道施工时，杂物及泥浆流入中心排水管内堵塞管道。在进行中心排水沟开挖时出现的泥浆水通过水泵抽出，从浇筑仰拱面预留的水沟槽排出洞外，防止直接通过中心水沟排放导致泥浆沉淀堵塞管道。

（2）检查井：原设计中心排水沟检查井每100m施作一处，为方便以后疏通管道，经与监理、设计、建设单位沟通，尽量将检查井加密，现检查井调整为50m一处，井内的上下爬梯与横纵向排水管的联接质量是检查井施作的重点，为防止冻结，检查井设双层盖板，两层盖板之间填塞保温材料。

（3）横向排水管：横向排水管采用Φ10cm的双壁波纹管埋设于仰拱底部，每25m设置一道，与隧道纵向排水管通过三通接头联接，接头处再采用胶布缠绕包裹，接头必须密封不漏水，另一端设置在中心水沟碎石反滤层中，纵向排水管中的水通过横向排水管流入中心排水沟直接排出洞外。

3.3环向、纵向排水管道施工

隧道纵、横向排水管外均缠绕无纺布，以防止水泥或泥土堵塞管道，确保排水畅通，使隧道初支及衬砌内外形成通畅的排水系统，才能有效地防止隧道冻害。

（1）环向排水管：在初支内侧，隧道开挖发现有集中漏水点时，采用Ω弹簧排水管将集中漏水点引排至拱脚处与纵向排水管相接。在初支与防水板之间，环向排水管采用Φ5cm的单壁打孔波纹管设置于防水板背后，每5m-10m一道，视具体情况而定，有大面积渗漏水点适当加密环向排水管，环向排水管施工完后，通过三通联接将水引排至纵向排水管内，再将水排至中心深埋水沟。

（2）纵向排水管：为确保初期支护渗水的引排。在初支表面拱脚处施作纵向排水管，纵向排水管采用Φ100双壁打孔波纹管，围岩水经由环向排水管引至纵向排水管再经由横向排水管将水引排至中心排水沟，为确保二衬拱脚施工缝处不发生渗水情况，仰拱浇筑时，必须预留纵向排水管管座，管座比浇筑仰拱面低，保证纵向排水管安装后低于仰拱面，确保从初支面及

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环向排水管排出的水能全部排至纵向排水管内，再经横向排水管顺利全部排走而不发生积水。同时在浇筑二衬时，拱脚处施工缝必须凿毛冲洗干净，保证施工缝处混凝土接茬质量。 3.4防水板施工

铺设防水板前检查隧道初期支护表面平整度，对于超欠挖进行处理，对初期支护外露的锚杆，钢筋等尖锐物进行切除处理，避免损伤防水材料，先进行无纺布的挂设，固定无纺布的钢钉上要加焊塑料垫片防止破坏防水板，在铺设防水板时，应使每个固定面内的防水板保持一定的松弛度，防止由于防水板松弛度不够造成混凝土浇注后防水板与初期支护面之间形成空洞，或者造成防水板崩裂，尤其是在拱顶部位。松弛度以手掌将防水板贴在岩面上没有紧绷感为准。防水板之间接缝。