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【摘 要】 隧洞渗漏在隧洞施工中是十分普遍的问题，隧洞防排水效果的好坏直接影响隧洞的使用寿命与行车安全。本文结合都江堰拉法基矿山隧洞工程實例，介绍了都江堰拉法基矿山隧洞震后加固的防排水加固综合治理设计、防排水加固施工工艺、技术要点。
【关键词】 隧洞；防、排水；加固；施工技术
1 工程概况
都江堰拉法基矿山位于都江堰市虹口乡大尖包石灰岩矿山，距都江堰市约8.5km，距拉法基水泥工厂6km，矿山与厂区之间有全长6km的皮带机用以输送矿石，全线经过有平硐、1#～5#隧道共六条隧洞，隧洞均为马蹄形隧道，直径约3.2～3.9m，内衬25～30cm厚钢筋混凝土衬砌，底板布置永久性排水沟，在沟顶设置盖板以便于人员或车辆通行。受2008年5月12日汶川大地震影响，洞内原衬砌混凝土大部分开裂，局部塌落，底板拱起，且由于本地雨量充沛，开裂处渗水严重，严重影响了隧道的使用，因此将隧洞加固与防排水有机结合成为了拉法基矿山隧洞应急加固工程的重要课题。
2 隧洞防排水加固设计
衬砌是指隧道开挖断面四周做成的人工护壁，其功用主要有保证围岩稳定，承受山岩压力及其他荷载；防止隧道漏水；防止水流、空气、温度和湿度变化等因素对围岩的冲刷、风化、侵蚀等破坏作用。衬砌的结构形式有抹平衬砌、单层衬砌、复合式衬砌、预应力衬砌等。本工程采用传统的复合式衬砌，分内外三层：①隧洞开挖后的初期支护；②初期支护表面铺设的防水层；③灌注二次衬砌混凝土。
根据工程特点，对洞内渗水的治理提出了“防排结合、以排为主”的原则，同时兼顾隧道衬砌加固，其中的“防”是指工程结构本身或附加的防水层等防水措施，使工程具有防止雨水渗入的能力。“排”即疏导，是指围护结构将渗水引向排水沟，再用机械或自然方法排出。
拉法基矿山隧洞防排水加固工程需要设置的衬砌的有内外两层：①在原衬砌混凝土基本面上铺设防排水层；②为缩短工期，喷射二次衬砌混凝土。对本工程而言，隧道原衬砌混凝土可作为第一层，这样既可保证防排水效果，又能有效的起到支撑加固原衬砌混凝土的作用。
防排水层与二次衬砌混凝土二者相辅相成，缺一不可。防排水层不透水，表面凹凸，呈碗状相连成整体的塑料片材，不仅可以起到防水的作用，还能在原衬砌混凝土基本面上形成排水通道与底板永久排水沟相连，达到良好的排水效果。二次衬砌喷射混凝土在防水层内侧形成套拱，有力地支撑原衬砌混凝土，起到隧洞加固的作用。
3 隧洞防排水加固施工技术
3.1防排水施工技术
3.1.1防水材料的选择
从国内外隧洞复合式衬砌防水隔离层材料选择来看，防水板应用较多，防水板选择的基本条件是：①有一定强度，在二次衬砌喷射混凝土时可以经受机械和混凝土冲击而不受损坏；②有较强的耐久性；③板间接缝严密可靠；④施工操作简便。
通常应用的防水板多为表面光滑塑料片材，安装后与原衬砌混凝土紧密贴合在一起，无法形成排水通道，不能良好的起到排水作用。
经过对国内外各种防水材料及主要性能指标的对比，本工程选用富粘Cavitydrain，它是一种高抗冲击，高密度聚乙烯疏水板，压型形成锥体凸起，锥体凸起之间的间隙形成了在基层表面的水流通道，能够永久保证水流流通。疏水板内侧的圆锥孔穴由混凝土填充密室，能够保证荷载传递到结构构件上。
3.1.2疏水板的规格
富粘Cavitydrain整体高度2cm，锥体下底直径2.5cm、上底直径2cm，壁厚1mm，每卷0.97×50m。
3.1.3基本面处理
原衬砌混凝土虽然开裂但表面平整光滑，为疏水板的铺设提供了良好的施工基本面。先将基层表面的杂物、模板屑等清除干净，如有渗漏裂缝，采用高压灌浆堵漏，检查没有明显漏水后，采用水泥砂浆找平。由于是生产用隧洞，洞内边顶拱原衬砌混凝土上悬挂固定有照明管线、灯具以及监控设备等，需要事先将其拆除，并对裂缝和混凝土塌落部位采用砂浆回填磨平，以便于疏水板铺设。
3.1.4疏水板的铺设
①将裁减好的疏水板放置于需要铺设的位置；
②将疏水板一端与隧洞底角对齐，延隧洞环向铺设，疏水板中线必须与洞轴线垂直；
③先用射钉枪固定底角，再使用1m长木棍或钢筋环向赶压疏水板，保证疏水板能够恰好紧贴衬砌混凝土，每隔1m再利用射钉枪固定一次，直到整块疏水板全部贴于混凝土上。
④局部混凝土射钉加密，为保证疏水板牢固地固定在混凝土上，对顶拱射钉进行加密至30～60cm。
⑤为保证良好的排水性能和防止漏水，视混凝土渗水情况，疏水板铺设搭接1～2.5cm，并且对搭接部位用黏合剂粘合。
3.1.5疏水板铺设注意事项
①疏水板铺设前应先进行测量放线，疏水板中线必须与洞轴线垂直；
②疏水板必须紧贴衬砌混凝土，不得出现松垮凸起，为避免喷混凝土时形成空洞，应用射钉固定牢固；
③疏水板搭接严密，不得有漏缝，必须粘合牢固。
3.2隧洞加固施工技术
3.2.1隧洞二次衬砌加固设计
隧洞二次衬砌加固为保证二次衬砌强度，采用双层钢筋：环向筋采用Φ22@250，纵向筋采用Φ16@250，由于隧洞为水泥厂输送石灰石矿的生产隧洞，洞内布置有1.4m宽皮带机桁架，洞内剩余可利用宽度不足1m，施工作业面非常狭窄，且水泥厂急迫需要恢复生产，施工进度压力较大，为加快施工进度，方便施工，决定采用喷射混凝土，喷射18cm厚C35混凝土。
3.2.2钢筋绑扎技术要点
①钢筋绑扎必须均匀，并且加长顶拱部分钢筋绑扎所使用的铁丝，将铁丝末端置于钢筋空隙处，形成不均匀铁丝纤维网，便于顶拱挂浆。 ②钢筋搭接焊接时，需要主要疏水板的保护，避免灼损。
③四周兩行钢筋交叉点应每点绑扎牢。中间部分交叉点可相隔交错扎牢，但必须保证受力钢筋不位移。双向主筋的钢筋网，则需交全部钢筋相交点扎牢。相邻绑扎点的钢丝扣成八字开，以免风片歪斜变形。钢筋的弯钩应朝上，不要倒向一边；双钢筋网的上层钢筋弯钩应朝下。
④钢筋连接的接头宜设置在受力较小处。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍；若采用绑扎搭接接头，则接头相纵向受力钢筋的绑扎接头宜相互错开；钢筋绑扎接送连接区段的长度为1.3倍搭接长度；凡搭接接头中点位于该区段的的搭接接头均属于同一连接区段；位于同一区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率为25%；
3.2.3喷混凝土施工技术要点
①疏水板为表面光滑塑料片材，具有一定韧性，喷射混凝土不易粘合，先初喷一层水泥砂浆，待凝固后再用正常配合比分层喷射至设计厚度。喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在8～13cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。
②喷射混凝土，材料运输是最大的难点，采用人工运输无法满足喷射强度要求，安装小型卷扬和制作专用斗车运输，可大大提高运输能力。
③由于空间狭小，后期皮带机恢复运行，必须进行安全防护，保证施工与皮带机隔绝。
④喷射混凝土回弹料须及时清理，以免堵塞底部排水沟和凝固后给后期清理带来不必要的麻烦，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度；经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。
⑤疏水板将洞壁渗水完全隔绝，因此混凝土喷射完成后必须加强喷水养护工作。
⑥喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压；喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射混凝土的厚度；喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min；
⑦喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用锤敲击检查。同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射混凝土厚度是否满足设计和规范要求。当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。
4 结束语
经过防排水加固综合治理，都江堰拉法基矿山隧洞得到很好的改善，防排水与加固有效结合，既改善了洞内水环境，凡治理过的洞壁已无任何渗水现象，排水系统通畅，防水效果达到了预期目标，对震后受损的原衬砌混凝土也起到了加固作用，解除了安全隐患。
参考文献：
[1]靳春玲，贡力.引洮工程中隧洞常见病害分析[J].人民黄河.2012（10）
[2]钱勇，杨选波，杨振花，李双兰，张定彪.大五山隧洞穿越对龙河浅埋暗挖方案研究[J].南水北调与水利科技.2014（02）
[3]安沁丽.地下洞室岩爆预测灰色最优归类模型研究[J].人民黄河.2013（12）
[4]杨铭.关于小断面长距离引水隧洞施工方法探讨[J].轻工科技.2014（04）
【关键词】 隧洞；防、排水；加固；施工技术
1 工程概况
都江堰拉法基矿山位于都江堰市虹口乡大尖包石灰岩矿山，距都江堰市约8.5km，距拉法基水泥工厂6km，矿山与厂区之间有全长6km的皮带机用以输送矿石，全线经过有平硐、1#～5#隧道共六条隧洞，隧洞均为马蹄形隧道，直径约3.2～3.9m，内衬25～30cm厚钢筋混凝土衬砌，底板布置永久性排水沟，在沟顶设置盖板以便于人员或车辆通行。受2008年5月12日汶川大地震影响，洞内原衬砌混凝土大部分开裂，局部塌落，底板拱起，且由于本地雨量充沛，开裂处渗水严重，严重影响了隧道的使用，因此将隧洞加固与防排水有机结合成为了拉法基矿山隧洞应急加固工程的重要课题。
2 隧洞防排水加固设计
衬砌是指隧道开挖断面四周做成的人工护壁，其功用主要有保证围岩稳定，承受山岩压力及其他荷载；防止隧道漏水；防止水流、空气、温度和湿度变化等因素对围岩的冲刷、风化、侵蚀等破坏作用。衬砌的结构形式有抹平衬砌、单层衬砌、复合式衬砌、预应力衬砌等。本工程采用传统的复合式衬砌，分内外三层：①隧洞开挖后的初期支护；②初期支护表面铺设的防水层；③灌注二次衬砌混凝土。
根据工程特点，对洞内渗水的治理提出了“防排结合、以排为主”的原则，同时兼顾隧道衬砌加固，其中的“防”是指工程结构本身或附加的防水层等防水措施，使工程具有防止雨水渗入的能力。“排”即疏导，是指围护结构将渗水引向排水沟，再用机械或自然方法排出。
拉法基矿山隧洞防排水加固工程需要设置的衬砌的有内外两层：①在原衬砌混凝土基本面上铺设防排水层；②为缩短工期，喷射二次衬砌混凝土。对本工程而言，隧道原衬砌混凝土可作为第一层，这样既可保证防排水效果，又能有效的起到支撑加固原衬砌混凝土的作用。
防排水层与二次衬砌混凝土二者相辅相成，缺一不可。防排水层不透水，表面凹凸，呈碗状相连成整体的塑料片材，不仅可以起到防水的作用，还能在原衬砌混凝土基本面上形成排水通道与底板永久排水沟相连，达到良好的排水效果。二次衬砌喷射混凝土在防水层内侧形成套拱，有力地支撑原衬砌混凝土，起到隧洞加固的作用。
3 隧洞防排水加固施工技术
3.1防排水施工技术
3.1.1防水材料的选择
从国内外隧洞复合式衬砌防水隔离层材料选择来看，防水板应用较多，防水板选择的基本条件是：①有一定强度，在二次衬砌喷射混凝土时可以经受机械和混凝土冲击而不受损坏；②有较强的耐久性；③板间接缝严密可靠；④施工操作简便。
通常应用的防水板多为表面光滑塑料片材，安装后与原衬砌混凝土紧密贴合在一起，无法形成排水通道，不能良好的起到排水作用。
经过对国内外各种防水材料及主要性能指标的对比，本工程选用富粘Cavitydrain，它是一种高抗冲击，高密度聚乙烯疏水板，压型形成锥体凸起，锥体凸起之间的间隙形成了在基层表面的水流通道，能够永久保证水流流通。疏水板内侧的圆锥孔穴由混凝土填充密室，能够保证荷载传递到结构构件上。
3.1.2疏水板的规格
富粘Cavitydrain整体高度2cm，锥体下底直径2.5cm、上底直径2cm，壁厚1mm，每卷0.97×50m。
3.1.3基本面处理
原衬砌混凝土虽然开裂但表面平整光滑，为疏水板的铺设提供了良好的施工基本面。先将基层表面的杂物、模板屑等清除干净，如有渗漏裂缝，采用高压灌浆堵漏，检查没有明显漏水后，采用水泥砂浆找平。由于是生产用隧洞，洞内边顶拱原衬砌混凝土上悬挂固定有照明管线、灯具以及监控设备等，需要事先将其拆除，并对裂缝和混凝土塌落部位采用砂浆回填磨平，以便于疏水板铺设。
3.1.4疏水板的铺设
①将裁减好的疏水板放置于需要铺设的位置；
②将疏水板一端与隧洞底角对齐，延隧洞环向铺设，疏水板中线必须与洞轴线垂直；
③先用射钉枪固定底角，再使用1m长木棍或钢筋环向赶压疏水板，保证疏水板能够恰好紧贴衬砌混凝土，每隔1m再利用射钉枪固定一次，直到整块疏水板全部贴于混凝土上。
④局部混凝土射钉加密，为保证疏水板牢固地固定在混凝土上，对顶拱射钉进行加密至30～60cm。
⑤为保证良好的排水性能和防止漏水，视混凝土渗水情况，疏水板铺设搭接1～2.5cm，并且对搭接部位用黏合剂粘合。
3.1.5疏水板铺设注意事项
①疏水板铺设前应先进行测量放线，疏水板中线必须与洞轴线垂直；
②疏水板必须紧贴衬砌混凝土，不得出现松垮凸起，为避免喷混凝土时形成空洞，应用射钉固定牢固；
③疏水板搭接严密，不得有漏缝，必须粘合牢固。
3.2隧洞加固施工技术
3.2.1隧洞二次衬砌加固设计
隧洞二次衬砌加固为保证二次衬砌强度，采用双层钢筋：环向筋采用Φ22@250，纵向筋采用Φ16@250，由于隧洞为水泥厂输送石灰石矿的生产隧洞，洞内布置有1.4m宽皮带机桁架，洞内剩余可利用宽度不足1m，施工作业面非常狭窄，且水泥厂急迫需要恢复生产，施工进度压力较大，为加快施工进度，方便施工，决定采用喷射混凝土，喷射18cm厚C35混凝土。
3.2.2钢筋绑扎技术要点
①钢筋绑扎必须均匀，并且加长顶拱部分钢筋绑扎所使用的铁丝，将铁丝末端置于钢筋空隙处，形成不均匀铁丝纤维网，便于顶拱挂浆。 ②钢筋搭接焊接时，需要主要疏水板的保护，避免灼损。
③四周兩行钢筋交叉点应每点绑扎牢。中间部分交叉点可相隔交错扎牢，但必须保证受力钢筋不位移。双向主筋的钢筋网，则需交全部钢筋相交点扎牢。相邻绑扎点的钢丝扣成八字开，以免风片歪斜变形。钢筋的弯钩应朝上，不要倒向一边；双钢筋网的上层钢筋弯钩应朝下。
④钢筋连接的接头宜设置在受力较小处。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍；若采用绑扎搭接接头，则接头相纵向受力钢筋的绑扎接头宜相互错开；钢筋绑扎接送连接区段的长度为1.3倍搭接长度；凡搭接接头中点位于该区段的的搭接接头均属于同一连接区段；位于同一区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率为25%；
3.2.3喷混凝土施工技术要点
①疏水板为表面光滑塑料片材，具有一定韧性，喷射混凝土不易粘合，先初喷一层水泥砂浆，待凝固后再用正常配合比分层喷射至设计厚度。喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在8～13cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。
②喷射混凝土，材料运输是最大的难点，采用人工运输无法满足喷射强度要求，安装小型卷扬和制作专用斗车运输，可大大提高运输能力。
③由于空间狭小，后期皮带机恢复运行，必须进行安全防护，保证施工与皮带机隔绝。
④喷射混凝土回弹料须及时清理，以免堵塞底部排水沟和凝固后给后期清理带来不必要的麻烦，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度；经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。
⑤疏水板将洞壁渗水完全隔绝，因此混凝土喷射完成后必须加强喷水养护工作。
⑥喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压；喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射混凝土的厚度；喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min；
⑦喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用锤敲击检查。同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射混凝土厚度是否满足设计和规范要求。当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。
4 结束语
经过防排水加固综合治理，都江堰拉法基矿山隧洞得到很好的改善，防排水与加固有效结合，既改善了洞内水环境，凡治理过的洞壁已无任何渗水现象，排水系统通畅，防水效果达到了预期目标，对震后受损的原衬砌混凝土也起到了加固作用，解除了安全隐患。
参考文献：
[1]靳春玲，贡力.引洮工程中隧洞常见病害分析[J].人民黄河.2012（10）
[2]钱勇，杨选波，杨振花，李双兰，张定彪.大五山隧洞穿越对龙河浅埋暗挖方案研究[J].南水北调与水利科技.2014（02）
[3]安沁丽.地下洞室岩爆预测灰色最优归类模型研究[J].人民黄河.2013（12）
[4]杨铭.关于小断面长距离引水隧洞施工方法探讨[J].轻工科技.2014（04）