第一篇：富水砂土互层隧道真空降水设计的施工技术论文
摘要：以蒙华铁路阳城隧道施工为背景，介绍陕北地区黄土高原侵蚀性梁峁沟谷地层中富水砂土互层设计及施工技术。对于该类富水砂土互层物理特征造成隧道施工极易引发涌水、涌砂、塌方等现象，结合现场工程地质特性、水文地质，隧道内水的补给形式和涌水量和变化规律采取真空降水治水设计和技术措施，以保证隧道施工安全，确保工程顺利施工。
关键词：地质；富水砂土互层；真空降水
1工程概况
阳城隧道位于陕西省榆林市靖边县龙洲乡双城村附近，为单洞双线隧道，隧道总长7108.25m，隧道最大埋深约207m。阳城隧道区内地形受地台抬升及黄土高原水流向源侵蚀的影响，下切作用明显，“V”字型冲沟发育，呈树枝状分布，形成沟壑纵横、支离破碎的特点，地形较为复杂，为典型的黄土高原侵蚀性梁峁沟谷地貌类型。DK245+072～DK245+190段施工中掌子面揭示地层为砂质、黏质新黄土交错、层状结构，泥质胶结、砂质结构、厚层薄层交错层理构造，结构松散、节理裂隙发育富水饱和，呈流塑状，自稳能力极差；地质条件异常复杂，地层变化较大，古冲沟发育，古基岩面（土石分界）起伏较大，地下水受下游麦家沟水库人工蓄水的影响，地下水位抬升。古冲沟内沉积白垩系全风化砂岩，洞身处于地下水位以下。由于地下水的渗流作用，隧道开挖过程中地下水渗入隧道，软化隧道围岩，对软质围岩的影响尤为突出。在该类地层中开挖隧道极易引发涌水、涌砂、塌方现象。
2富水砂土互层特征及施工难点
①掌子面围岩为砂质、黏质新黄土交错、层状结构，含水率大，高达22%。土体松软，渗水量较大，局部呈泥浆状、流塑状，掌子面极易出现开裂、脱落现象，土体自动流淌涌出，不能自稳，无法进行开挖作业。②未成岩的全风化白垩系砂岩，呈松散状，颗粒级配不良，黏聚力c值小，塑性低。含砂率偏大，颗粒偏细。整体结构松散，触变性强，对变形非常敏感，稍有扰动即可能发生大的溜塌，轻者造成空洞，重者引起较大的塌方。③围岩自身无任何承载力，全靠初支承受荷载。开挖扰动在拱脚处易形成流砂，引起涌水涌砂，围岩呈流塑状，造成已施工段落初支沉降、变形较大，最大沉降达89cm，初支出现环向贯通裂缝，缝宽最大达9cm。基于以上特征，通过降低含水率改变泥质胶结砂岩物理状态由流塑状变为固体状提高围岩力学强度和自稳能力是解决富水砂土互层施工的关键。
3富水砂土互层真空降水施工技术
井点降水适用于透水性较强的地层和透水性较差（透水系数10-5～10-2cm/s）的地层。降水方案在砂岩地段主要采用轻型井点降水为主。地层含水量大降水困难时辅以超前深孔降水，集水井积水，完善的排水系统将水分级排至洞外。通过超前降水、轻型井点降水措施，围岩含水量降低，砂岩物理状态由流塑状变为固体状提高围岩力学强度和自稳能力。3.1轻型井点真空降水轻型井点降水是竖向排水。轻型井点降水在隧道一侧或两侧埋设井点管深入含水层内，井点管上端通过连接弯管与集水总管连接，集水总管与真空泵和离心水泵相连，启动抽水设备，地下水在真空泵的吸力作用下，经滤水管进入井点管和集水总管，排出空气后，由离心水泵的排水管排出，使地下水降至基坑以下。本法机具设备简单、使用灵活、装拆方便、降水费用低降水效果好。轻型井点降水设计：①井点管设计。轻型井点降水井点管采用4m长准32mmPRV冷水管，下端接长1m同直径钻有准15mm梅花孔（孔距25mm）的滤管，滤管末头用100目纱网封堵，滤管外侧用100目纱网包裹两层作为滤网，每隔40cm缠10号铅丝。连接弯管用胶皮管连接井点管和总管。总管用准75mmPRV冷水管带接头，采用热熔法密封。②井点管降水机具。真空泵：生产率4.4m3/min；真空度100kPa，电动机功率5.5kW，转速1450r/min。离心水泵：生产率20m3/h；扬程25m；抽吸真空高度7m，吸口直径50mm；电动机功率2.8kW，转速2900r/min。③井点管布置。井点管布置依据隧道宽度、地质水文情况、工程性质、降水深度确定。埋深依据降水深度和含水层位置决定，必须埋入含水层。同一地面高度含水层滤管高程保持一致，台阶处根据渗水量大小、台阶高度调节，含水层滤管高程应高差应小于台阶高度1/2倍。轻型井点降水井点管按照双排线性布置，每排距离初支面大于1m，防止支护过程中对围岩扰动从而出现井点漏气，单排行距0.5m，防止距离太小串孔。隧道为排出衬砌背后围岩和开挖方向地下水井点管竖向设倾角，保证同一地面高度含水层滤管高程保持一致，台阶处含水层滤管高程应高差应小于台阶高度1/2倍。上中下台阶布井点管置如下：1）上台阶拱脚两侧斜向下外插打竖向降水管，降水管长3m，纵向间距为0.5m，外倾角30°，向前倾斜角30°。2）中台阶拱脚两侧斜向下外插打竖向降水管，降水管长5m，纵向间距0.5m，向外倾斜角60°，向前倾斜角30°。3）下台阶两侧拱脚斜向下外插打竖向降水管，降水管长5m，纵向间距0.5m，向外倾斜角30°，向前倾斜角60°。④井点施工工艺。施工准备→测量定点→水冲成孔→安装井管、滤水管→孔口封堵→管线连接→试抽与检查→正式抽水→排水。井点成孔采用回旋式或冲击式钻机成孔，孔径30cm,井深比井点设计深50cm；洗井用0.6m3空压机或水泵将井内泥浆抽出；井点徐徐插入井孔中央，外露出地面20cm，倒入5～30mm石子，使管底高50cm。再沿井点管四周均匀投放2～4mm粗砂，上部1m深用黏土填实防漏气。井点埋设完成连接总管。部件连接完成后与抽水设备相连，接通电源进行试抽水，检查有无漏气、淤塞情况、出水情况是否正常，如有异常检修后使用。3.2洞内超前深孔真空降水超前深孔真空降水水平斜倾向排水。针对掌子面地下水丰富，开挖时易发生涌水、涌砂、塌方现象，采用掌子面超前深孔真空降水。3.2.1降水管设计超前深孔真空降水管采用12m长准32mm钢丝软管，管端2m及管外0.5m段不设降水钻孔，管身剩余部位钻设准8mm孔（孔间距10cm梅花形布置）。管身末头用100目纱网封堵，管身外侧用100目纱网包裹两层作为滤网，每隔20cm缠10号铅丝。深入含水层处管头密封。连接弯管用胶皮管连接降水管和总管。总管用准75mm钢丝软管带接头密封。超前深孔降水机具同井点管降水机具。3.2.2降水管布置降水管布置依据隧道宽度、地质水文情况、工程性质、出水量、出水位置确定。埋深依据掘进进尺和出水量决定，必须深入含水层。超前深孔降水沿上台阶周边按环向间距0.3m布孔，管长12m，每3m设置一环。上台阶核心及底部按横向间距0.5m布孔，管长12m，每3m设置一环。3.2.3超前深孔真空降水施工工艺超前深孔真空降水施工工艺流程同井点降水。超前深孔真空降水采用地质钻机（钻杆为准73mm套管）成孔，成孔后退出。然后开始送降水管，每下一节降水管跟进一节套管，降水管接头焊接，送管后退出套管。降水管采用特殊结构管头的降水管与套管对接（可点焊）。采用C25喷射混凝土全封闭掌子面，厚度10cm。每排降水管与准75mm主管连接。3.2.4集水井设置集水井设置在基底部位每20m左右各设置一处，主要汇集掌子面及已施做支护地段渗水，作为轻型井点降水、真空降水的辅助措施。为尽量减少掌子面渗出的水流对边墙的影响，集水井设置在距离斜井边墙不小于1m处；集水井井深1.5m，井径100cm；集水井（自动抽水装置）集中抽到泵站集水箱再排水出洞外。在隧道设置大型集水箱，设置排水系统。掌子面及已施做支护地段的渗水通过隧道两侧排水沟汇集到集水井内，集水井（自动抽水装置）集中抽到洞内集水箱内，井点降水直接抽到集水箱。待集水箱内淤泥沉积后转抽到中心大型集水箱内，再用离心泵通过排水管路排水洞外。
4施工注意事项
①一套抽水设备的总管长度一般不大于40～50m。当主管过长时，可采用多套抽水设备；井点系统可以分段，各段长度应大致相等，宜在拐角处分段，以减少弯头数量，提高抽吸能力；分段宜设阀门，以免管内水流紊乱，影响降水效果。②集水总管标高宜尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有0.25%～0.5%的上仰坡度，水泵轴心与总管齐平。③降水过程中，真空负压控制在-0.06MPa以下，如果压力升高，必须对降水管进行逐根排查，看有无漏气，同时必须检查插入土层中的井点管密封是否到位，漏气部位必须采用胶布缠紧。④工地现场备足抽水泵，数量多于井数的10％。使用的潜水泵要做好日常保养工作，经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常应及时换泵，坏泵应立即修复，无法修复的应及时更换。⑤降水工作与隧道开挖施工密切配合，确保隧道开挖安全。⑥降水设备在施工前及时做好调试工作，降水井在降水运行阶段，电源必须保证，设置双电网，确保降水井正常运行。⑦为保证降水效果，避免循环降水，务必做好排水系统。同时对于反坡隧道，除做好距离开挖工作面附近2～3m处的集水坑外，对于隧道底板已完成的部分，宜每隔4～6m设置一道截水槽，每隔20～30m设置1处集水坑，集水坑位置在截水槽的一端或两端，以避免底板已完成部分的压力水回灌到工作面处，影响正常施工。⑧施工过程中可根据现场实际情况动态调整。即在降水前或降水过程中发现问题及时处理，达到安全施工。降水系统运行3～5天后水位降到设计要求，如果排水量不变持续抽水，地下水位将持续不断的下降，也是不经济的，因此，在降水的过程中应持续观测、记录地下水位的变化，水位稳定后适当调整排水总量，以达到既经济又安全的效果。对于整个降水系统而言，如果发现降速太慢或达不到开挖深度时，应及时调节泵量，加大排水量；反之，要求减少排水量。
5结论
井点降水、超前深孔降水在富水砂土互层地质条件下施工有效降低了围岩含水率，稳固围岩，围岩由流塑状变为软塑状，开挖时不再流淌，短时间内有一定自稳能力，提供一定的施工时间。使作业区域达到无水或少量渗水的状态，满足隧道施工要求。确保了隧道开挖的质量和安全。
参考文献：
[1]宋秀清，刘杰．隧道施工[M]．人民交通出版社，2014.[2]谭仁辉．隧道工程[D].重庆大学，2011.[3]肖广智.不良、特殊地质条件隧道施工技术及实例[M].2015人民交通出版社股份有限公司.[4]铁道第三勘察设计院集团有限公司.《阳城隧道施工图》图号：蒙华浩三段施隧04-01～18.[5]铁路隧道工程施工技术指南，2008.
第二篇：富力建业凯悦广场3#C真空井点降水施工方案 2018-6-11
富力建业凯悦广场3#C真空井点降水
施工方案
编制：
审批：
新蒲集团建设工程有限公司
2018年 月 日 富力建业凯悦广场3#C真空井点降水施工方案
工程概况：本工程位于河南省郑州市中州大道与金达路交叉口西南角，地上总面积为14943.81㎡。本工程建筑形体不规则，主楼地下三层，地上14层，建筑总高度46.63米，裙房地下三层，地上三层，建筑总高度9.93米。基础为筏板基础、天然地基。地下二层、三层为地下车库，地下一层为非机动车库与设备用房，1层~3层为商铺，4层以上为精品服饰。
工程地质、水文条件：根据现场观察和地质及土层的分析，3#B楼地下水位较高位于-13.1m与地质报告基本相符。按照合同要求，分包单位将水位降至筏板下30cm处，由于不能满足电梯井、积水坑-15.7m需要，现需进行局部降水（附图），综合多方研究决定采用轻型井点降水的方法，具有质高、降水快的效果。并且黏土层上边的流水层，真空可以把水硬吸过去，能使工程尽快开挖，并且降低工程成本。
轻型井点的施工安装及井点布置：根据开挖基坑的形状和深度，确定点管的冲安距离和下冲深度。点管周围多下粗砂，好粗砂便于图层水往下渗透，使降水设备能够充分的吸水和排水，缩短降水周期。
轻型井点的设备：主机选用IS-80泵+7.5KV电机7台，IS-80泵+4.5KV电机3台；总管用直径75mmPPR杆管，点管用32mmPPR管，连接管用40mm管与真空泵和杆管连接。封闭漏气。
二级蓄水池做法：用323型号挖机现场（见布置图）挖4米*4米*1.5米坑，坑内四周用8米*8米透明雨布铺设。抽水设备选用清水泵一台，功率5.5KV电机，双叶轮，扬程30米，出水口径75mm，排水管采用软质PC 管，长度100米。
降水施工流程：施工员放线点位→开挖冲井点沟槽→布置井位→高压潜水泵冲孔→下井点管→填好河沙滤料→连接杆管与立管→封闭漏气→试抽→降水→排至二级蓄水池（一般不超过30米）→二级蓄水池抽至道路污水管道→拆除设备。成品保护: 1.井点成孔后，应立即下井点管并填入滤料，以防塌孔。不能及时下井点管时，孔口应盖盖板，防止物件掉入井孔内堵孔。
2.井点管埋设后，管口要用木塞堵住，以防异物掉入管内堵塞。3.井点使用应保持连续抽水，并设备用电源，以避免泥沙沉淀淤管。
井点降水特殊施工措施：井点连接横管及排水管采用地埋法处理，埋深深度位于主楼筏板垫层向下20公分，以保证后续分项工程施工。安全措施: 1.冲、钻孔机操作时安放平稳，防止机具突然倾倒或钻具下落，造成人员伤亡或设备损坏。
2.已成孔尚未下井点前，井孔应用盖板封严，以免掉土或发生人员安全事故。
3.各机电设备应由专人看管，电气必须一机一闸，严格接地、接零和安漏电保护器，水泵和部件检修时必须切断电源，严禁带电作业。施工注意事项: 1.成孔时，如遇地下障碍物，可以空一井点，钻下一井点。井点管滤水管部分必须埋入含水层内。
2.井点使用后，中途不得停泵，防止因停止抽水使地下水位上升，造成淹泡基坑事故，一般应设双路供电，或备用一台发电机。
3.井点使用时，正常出水规律是“先大后小，先混后清”，如不上水，或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查纠正。真空度是判断井点系统是否良好的尺度，一般应不低于60kPa，如真空度不够，表明管道漏气，应及时修好。井点管淤塞，可通过听管内水流声，手扶管壁感到振动，夏冬季手摸管子冷热、潮干等简便方法检查。如井点管淤塞太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反复冲洗井点管或拔出重新埋设。
4.在土方开挖后，应保持降低地下水位在基底500mm 以下，以防止地下水扰动地基土体。
为确保设备的正常出水，轻型井点官网全部安装完毕后进行试抽，当抽水设备运转一切正常后，整个抽水管路无漏气现象方可投入正常抽水作业。根据现场实际情况排水距离超过100m，超过的需要二次提灌。否则影响设备出水，不利于工程进行。
基坑质量的保证措施：降水队24小时专人负责降水设备的运行，确保不停机。设备损坏应在3小时以内更换，随时观测水位降低情况，保持基坑正常作业。
安全管理：对所有进场降水人员进行安全教育，掌握用电知识，了解危险，熟悉安全操作规程，听从项目部的一切安排。轻型井点局部平面布置图见附图：
第三篇：软弱围岩及富水地段隧道施工技术研究 -工程部-京沈周佳政
软弱围岩及富水地段隧道施工技术研究
软弱围岩及富水地段隧道施工技术研究
【内容提要】 随着“十三五”期间国家高速铁路投入力度的加大，势必会对高速铁路的施工技术提出更高的要求，隧道作为高铁的主要组成部分，施工工艺显得尤为重要。而软弱围岩，特别是含水量较大地段的围岩，如何在保证安全和质量的前提下，尽快的开挖、支护、封闭，在隧道施工过程中显得尤为关键。
【关键词】 隧道；施工技术；软弱围岩；开挖。1.软弱围岩的施工难点 1.1软弱围岩的特点
开挖工序作为隧道施工的重点环节，影响着整条隧道的施工质量和进度，而随着围岩级别的递增，开挖难度也逐渐加大，特别是Ⅴ级围岩，岩体极为破碎、容易风化，受爆破震动影响显著，这就要求我们在开挖完成后，及时支护闭合，同时做好监控量测。1.2软弱围岩的开挖方法
本文针对京沈客专在建的三棱山隧道，结合大型机械化施工工艺，对Ⅴ级围岩的开挖支护和衬砌注意事项做出了几点归纳。
三棱山隧道1#斜井沈阳方向围岩类型较复杂，围岩Ⅱ级至Ⅴ级交替，其中，Ⅴ级围岩地段，岩体自稳性非常差，基岩裂隙水较完全发育，而对掌子面前方围岩的预见性的手段有限，仅靠地质预报和掌子面素描是远远不够的。
为了施工安全起见，我项目采用了三台阶预留核心土的开挖方法，严格控制上台阶一次性开挖进尺，根据掌子面围岩的不同区域，合理的调整打钻时的外插角度，特别是拱脚处，如果外插角度过大，爆破时会对破碎的围岩造成更大的扰动，会对支护工序造成很大的隐患。同时，视岩层的坚硬程度，对单孔装药量也进行了合理的控制，岩层尤为破碎和不稳定的部分，可以选择破碎锤进行敲击，同时挖机配合进行清理碎渣。开挖工作完成后，及时测量开挖轮廓，坚决避免欠挖的发生，在考虑软弱围岩变形较大的情况下，对理论预留的变形量做出了进一步的调整，适当的放大了开挖轮廓线。中、下台阶的开挖要交错进行、及时跟进，单侧每个循环的开挖进尺不应大于两榀拱架间距，拱架间距宜在0.6米至0.8米之间，同时，避免拱架悬空。2.支护方式多样性
开挖完成以后，要尽快的对外漏的围岩进行支护封闭，为了增加初期支护的稳定性，支护所用的喷锚混凝土比设计增加了一个标号。控制拱架的施工质量是支护工作的重点，拱架每个单元之间
第1页，共6页。软弱围岩及富水地段隧道施工技术研究 的连接要确保牢固；同时，为了保证初支拱架的稳固性，对每榀拱架的两侧各增设了一组锁脚锚管。拱脚位置应避免悬空，保证坐落在硬岩上，如因超挖、排险等因素引起的拱脚外漏、悬空，我们选择用槽钢或者工字钢对其进行铺垫。特殊的，可以将槽钢或工字钢与拱脚进行连接。超前支护施作，个人认为是隧道支护工序的重中之重，超前的施工质量决定了下一循环开挖的安全性、稳定性，可以在一定程度上避免掌子面前方和上部的滑塌。我标段在施作超前支护方面，充分利用了大型机械化施工的优越条件，在极其软弱的围岩里程段，用三臂凿岩台车打设了中管棚（见图1），并留设注浆孔和注浆阀门，以便后期注浆加固掌子面前方的岩体。相较于传统的超前施作工艺，三臂凿岩台车在打设管棚时，比人工所使用的气腿式凿岩机要方便的多，具体体现在以下几点：
图1 三臂凿岩台车施作中管棚
1.1所需时间少。
传统的凿岩机每打设一根超前小导管用时在15分钟左右，小导管长度按3.5米，全环布设55根，6名工人操作凿岩机，全环小导管共计用时2.5小时；而三臂凿岩台车每打设一根中管棚用时在3分钟左右，三个机械手同时操作，全环共计用1小时。凿岩台车大大的节省了工序时间，把后续的每一个施工工序都提前了一个节点。1.2操作方便。
三臂凿岩台车仅需要接入高压电缆和水带，专业的技术人员就可以进行操作了。而凿岩机需要配备一定数量的空压机，接入水管。并且，凿岩机维修和保养的频率要远远超过凿岩台车，操作起来比较麻烦。
第2页，共6页。软弱围岩及富水地段隧道施工技术研究
1.3减少资金的投入。
同样打设一组超前导管，单是机械用电量这一项，三臂凿岩台车就比凿岩机节省了很大的开支，为项目带来了很大的经济效益。4.初支防水与排水
在支护工序完成后，就需要对初期支护和掌子面渗水处进行止水和排水处理，按照“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，我标段主要采用了注浆止水和初支表面引排相结合的方法对渗水进行处理。4.1掌子面注浆。
对管棚注浆之前，先对掌子面喷锚封闭，分两层喷射混凝土，确保所注浆液不流失或较少流失。掌子面也可以根据出水情况施作一些小导管，和中管棚一样，在管口处预留注浆孔，并将止浆阀门安装于管口位置，通过注浆管连接到双液注浆机的阀门处。注浆机采用恒峰HYB80/90双液注浆机，注浆原材料采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥和水玻璃，将水泥倒入搅拌桶中，加入适量的水进行搅拌。同样，水玻璃也是加水稀释后才能进行注浆。（见图2）注浆顺序按照从水量小的区域依次向水量多的区域进行，在注浆前及注浆过程中，实验负责人和现场质量负责人对水、水泥、水玻璃的比例做过多次实验，力求符合现场的注浆环境，最终所得出的配比为（质量比）：水泥：水：水玻璃=1:0.15:0.7，确保注浆效果达到最佳。注浆压力控制在1.5MPa左右为宜，持压历时6-8分钟，结合现场实际情况，当发现注浆管附近的其他管口或者初期支护面有浆液轻微渗出时，说明此管及其周围围岩裂隙注浆基本饱满，此时停止注浆一段时间，待浆液充分扩散后，再次进行注浆，直至表盘指针转动幅度较小为止。（此时压力很小，已经不能泵入水泥和水玻璃混合液）
图2 掌子面注浆加固
第3页，共6页。软弱围岩及富水地段隧道施工技术研究
注浆结束后，立即关闭止浆阀门，并立即用清水将注浆机及软管清洗干净。在注浆过程中，可根据现场出水量适当增加水玻璃的用量，并关注仪表压力是否在合理范围内。在注浆完成后，定时观察掌子面的出水量，安排专人做好相关记录，同时建立规范的影像资料存档制度，按照单位工程→分部工程→分项工程的顺序，收集影像资料。内业诸如注浆、管棚施作等资料，要建立健全施工台账。4.2全环径向注浆。
初支面全环注浆在掌子面注浆并达到稳定后进行，和掌子面注浆的方法相同，利用开挖台车，在初支面按照梅花形布设注浆孔，从边墙逐次向拱顶进行注浆。根据初支面布设的监控量测点所测得的数据，当数据在合理的范围内，方能进行下一循环的爆破、开挖。4.3初支引排水。
极个别的初期支护表面，由于水量较大的缘故，注浆并不能完全将渗水止住，此时就需要在渗水处增加排水盲管，并用土工布包裹，固定在初支表面上，该盲管与仰拱边墙施工的盲管联通，确保初支渗水可以通过盲管流入中心水沟的排水管，并排出洞外。5.衬砌和防水层施工
开挖和支护工序的顺利完成，标志着隧道向贯通又迈进了一步。但是，后期所施工的防排水系统和衬砌，也是非常重要的，在开挖支护完成后，衬砌要及时的施作，确保安全步距在规定的范围内。5.1仰拱的施工
仰拱一次性开挖进尺要小于3米，基底的积水和碎渣必须清理干净，并确保仰拱拱架与下导拱架连接牢固后，方能喷锚支护，使初期支护闭合成环。当整幅仰拱初支完成后，需要对仰拱施作防水层。首先，对边墙初支基面进行检查，清除基面尖锐物体后，安装环向和纵向盲管，铺设土工布，其次，铺设防水板，确保土工布和防水板的搭接长度满足设计要求。仰拱端头模板采用刚端模板，小边墙模板采用整体式桁架模板，对仰拱一次性浇筑，填充和仰拱分开浇筑。同时，边墙纵向止水带的安装，使用了特制的卡具，保证了止水带的预埋深度和顺直。仰拱边墙部分的环向盲管要预留足够的长度，深入仰拱内部的排水管要固定牢固，保证畅通性。接地钢筋作为仰拱施工的一部分，必须要保证与初支钢架的主筋有足够的焊接长度，在仰拱浇筑边墙时，接地钢筋要伸出边墙一定的长度，并用万用表测量接地电阻，并做好相关的记录。当电阻值小于1Ω时，说明该处接地钢筋设置合格。接地钢筋要与槽道钢筋连为一体，这样才能保证槽道带电体传入大地。5.2二衬施工
二衬施工作为复合式衬砌的最后一个组成部分，是确保高速列车安全运行的关键。我标段采用整幅液压台车浇筑二衬混凝土，并在台车面板背面安装平板振捣器，在衬砌模板二仓及以下位置，采用插入式振捣器。二仓及以上位置主要以平板振捣器振捣为主，振动器运行时间不宜过长，避免过大
第4页，共6页。软弱围岩及富水地段隧道施工技术研究 的震动对二衬台车的稳定性造成不利的影响。混凝土浇筑过程中，实验员和技术员旁站监督混凝土浇筑情况，对混凝土的坍落度、和异性实时监控，根据混凝土浇筑高度，灵活的调整混凝土的坍落度。为避免混凝土浇筑高度过高，特别设置了溜槽，可灵活的调整溜槽的高度，和料仓高度相匹配。5.3二衬防水层施工的注意事项 5.3.1防水板施工注意事项。
防水板之间的搭接长度要满足设计要求，对爬焊机爬焊过的双焊缝要做气密性检查，不合格处要及时补贴、焊接牢固。5.3.2初支基面异物割除。
初支表面的注浆管、监控量测标都要割除，并用砂浆抹平，极个别的凹凸不平处也需要砂浆均匀的涂抹。
5.3.3注浆管的布设。
衬砌段防水板铺设完成后，在拱顶处的防水板位置，布设两根直径100㎜的PVC管，一根打孔作为注浆使用；另一根不需要割孔，兼顾排气。在二衬混凝土浇筑完成以后，当其强度达到75%时，开始对拱顶进行回填注浆。这种方法可以有效的解决二衬脱空问题。6.附属工程施工
随着主体工程的推进，水沟电缆槽、中心水沟、找平层都应及时的提上日程，所涉及的工装都应提前做出安排布置。水沟电缆槽的施工要保证两竖墙之间的距离不侵入规定的净空；保温水沟和找平层的浇筑高度严禁侵入内轨顶部的结构。具体施工细节不一一赘述。7.监控量测与日常测量
在初支完成后，要及时的根据围岩等级埋设沉降观测标，并及时的量测、统计分析，当拱顶沉降和边墙收敛超出正常范围时，在此区域内，加密一些观测点，并提高测量频率，以便做出相应的解决方案。日常的测量工作一定要注意各种轮廓线的合理数据，严禁侵限发生，尤其是二衬净空，更不能超出建筑界限和行车界限。8.围岩探测
对掌子面前方围岩情况的遇见，一直是隧道施工的重点。我项目主要采用了以下三种方法来判别掌子面围岩的好坏，以便提前做出合理的部署。8.1超前地质预报。
个人认为超前地质预报是探明掌子面前方围岩最有效的一种探测方法，它能详细探明围岩的波速、水量以及其破碎程度，而且预测范围较长，对掌子面开挖能提供可靠的依据。8.2加深炮孔。
第5页，共6页。
软弱围岩及富水地段隧道施工技术研究
加深炮孔是一种简单易行的物探方法，在每循环掘进过程中顺带施做，可大致预测前方小范围内围岩程度的好坏，有一定的随机性，可靠性不高。8.3掌子面地质素描。
在掌子面排险找顶后，可直观的对掌子面围岩做出描述。诸如渗水情况、节理裂隙发育、岩层走向等，都可以直观的体现出来。和加深炮孔类似，掌子面素描对围岩的预测精确度不高。9.结束语
在日常工作中总结的一点工作经验，希望能给施工一线的同事提供些许参考，不足之处，望领导、同事多多提出建议，谢谢。【参考文献】
《高速铁路隧道工程施工技术规程》 倪光辉，刘世杰，卿三惠等.中国铁道出版社 J1149-2011.《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》 张奕斌，林传年，侯小军.中国铁道出版社 Q/CR 9604-2015.第6页，共6页。
第四篇：关于进一步明确软弱危岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知
于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施
工有关技术规定的通知
铁建设【2010】120号
各铁路局，投资公司，各铁路公司（筹备组）：
为进一步加强软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工技术措施，确保软弱围岩及不良地质铁路隧道施工安全，针对当前隧道施工存在的突出问题，现对软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工提出如下技术规定，请认真贯彻执行。以前所发有关规定、规范与此有矛盾的，以本规定为准。
一、洞口工程
1、隧道洞口应严格执行“早进晚出”原则。加强洞口段超前支护和边仰坡防护设计，埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。
2、隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护，及时完成洞口边仰坡加固、防护及防排水工程。
3、隧道洞口应按设计完成超前支护后，方可开始正洞的施工。洞口段应及时形成封闭结构，严禁采用长台阶施工。
二、超前地质预报
4、施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道，超前地质预报的责任主体单位为设计单位，其超前地质预报工作由设计单位负责组织实施。
其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位，超前地质预报由施工单位专业人员实施。
5、岩溶及富水破碎层隧道，超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。
6、软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质预报设计，及时收集分析预报资料，完善设计方案并指导施工。
三、隧道开挖
7、隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破，或采用非爆破方法。
8、软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时，应符合以下规定：
（1）上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距，Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。（2）边墙每循环开挖支护不得大于2榀。（3）仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m。
（4）隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。
四、初期支护
9、双线Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道采用台阶法施工时，必须设置锁脚锚杆（管）等控制拱（墙）脚位移的措施。双线Ⅴ级围岩隧道采用台阶法施工时应设置横向临时支撑或临时仰拱，临时支撑采用型钢，纵向每2榀设1处。
10、初期支护钢架应工厂化制造，出厂前必须进行检验、试拼装。当采用格栅钢拱架时，应采用八字结格栅拱架。
11、喷混凝土应采用湿喷工艺，特殊地质条件下可另行设计。
五、监控量测
12、隧道监控量测应按现行《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）的规定建立等级管理、信息反馈和报告制度。
13、隧道监控量测应作为关键工序纳入现场施工组织。监控量测必须设置专职人员并经培训后上岗。对周边建筑物可能产生严重影响的城市铁路隧道，应实施第三方监测。
14、隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距：Ⅳ级围岩不得大于10m、Ⅴ级围岩不得大于5m.15、隧道浅埋、下穿建筑物地段，地表必须设置监测网点并实施监测。
16、当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施。
17、当采用接触量测时，测点挂钩应做成闭合三角形，保证牢固不变形。六、二次衬砌
18、软弱围岩及不良地质铁路隧道的二次衬砌应及时施作，二次衬砌距掌子面的距离：Ⅳ级围岩不得大于90m，Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70m。
二〇一〇年七月二十七日
第五篇：新建大准至朔黄铁路联络线工程柳条山隧道防排水设计施工技术要点
柳条山隧道防排水 设计施工技术要点
（王京龙）
摘要：新建大准至朔黄铁路联络线工程柳条山隧道全长2315m，隧道防排水成为隧道关键施工工序之一，隧道防排水应按照“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，采取切实可靠地施工措施达到防水可靠、排水通畅、经济合理的原则，在施工过程中通过提高隧道光面爆破质量、提高初期支护质量以及防水板、止水带施工的注意事项等关键工序要点论述，解决防排水施工过程中的一些难题，对隧道防排水施工具有一定的指导意义。关键词：柳条山隧道防排水 施工 要点
1工程概述
1.1隧道概况
1.2地质岩性柳条山隧道进口位于山西朔州地区平鲁县东平太村对面山坡，黄土覆盖层较厚，左右侧发育有冲沟；出口为黄土缓坡。属中山区，地势起伏较大，沟谷较多，地形较陡峻，植被稀疏，隧道全长2315m，为双线隧道，隧道最大埋深约72m。
工点内地层为第四系上更新统洪、风积黄土；下伏基岩为石炭系中统砂岩夹泥岩及石炭系中统灰岩石。1.3地质构造
场地地表为第四系上更新统砂质黄土，下
伏石炭系砂岩夹泥岩及石炭系中统灰岩。无影响工程的大的地质构造。1.4水文地质特征
隧道地下水埋深大，隧道洞身岩体节理裂隙发育且风化不均，雨季地表水下渗易软化围岩，应加强支护，局部水量较大，雨季施工时应注意排水。隧道复合式衬砌防排水设计
根据隧道特点，提出“防、排、截、堵结合、因地制宜、综合治理”的原则，把防排放到同等重要的位置。防水原则是指工程结构本身或附加防水层等防水措施使工程具有防止岩层中水分渗入的能力。排水是指围护结构将渗透水引向排水沟，再利用机械或自然排出。2.1防水系统
采用复合式衬砌结构，复合式衬砌有内外3层防线：锚喷支护、防水层、二次衬砌混凝土。2.2排水系统
为确保隧道在无渗漏水情况下运营，在防水层和二衬之间采用采用PVC管，隧道环向
盲沟采用φ50mm单壁打孔波纹管，纵向两侧墙角设φ80mm双壁打孔波纹管，并每隔5~8m设变径三通连接边墙进水孔，与墙内两侧水沟相连。柳条山隧道属于寒冷地区，所以在进口和出口各设置500m双侧保温水沟，保温水沟在低洞口端通过洞口局部中心埋深水沟，连通洞外深埋排水暗管，并设防寒出
水口。3防排水系统施工
防排水系统由防水板及其背后的纵向、环向盲沟。侧沟组成。防水板属于隔离围岩渗水设施，而无纺布、纵向、环向盲沟、侧沟共同组成疏排水系统。3.1防水材料的选择⑴ 防水板及无纺布选择
目前，防水板共有复合式及分离式防水板两种，均可采用无钉挂设工艺。复合式防水板由于无纺布同防水卷材为一体，挂设工艺较为简单，但是由于无纺布同EVA防水卷材的延展性、柔韧性、抗折能力，伸长率等指标均不尽相同，且受自重影响，幅宽受到限制，从而接头较多，根据设计要求，柳条山隧道采用分离式防水材料，无纺布采用400g/m2，防水板采用EVA无色透明防水板，厚度1.5mm，幅宽4.0m，以减少焊接接头。⑵ 纵向、环向排水盲管及泄水孔
纵向两侧墙角设φ80mm双壁打孔波纹管，隧道环向盲沟采用φ50mm单壁打孔波纹管，每隔5~8m设变径三通连接边墙进水孔，与洞内两侧排水沟相连。⑶ 明洞防排水
明洞衬砌的防排水，衬砌外表面外贴防水板，防水板厚度为1.5mm，并具有较好的耐热性、抗冻性、柔性、防腐和耐水、抗老化性能、防水层铺至墙顶开挖或墙脚泄水孔处。
3.2初期支护表面检查及引水
防水板施工前必须对初期支护表面进行检查，对锚杆头、注浆管、铁线及喷射混凝土形成尖锐的棱角进行处理，并用砂浆抹平，确保防水板的接触面平整。对于初期支护表面出现的局部渗水或小股滴水，首先在渗水周围注浆将水流引排至墙角纵向盲沟处，排入侧沟。波纹管通过射钉固定在初期支护表面。当出水量较大时，采用裂隙注浆手段将水流汇集，在初期支护凿槽埋管引排至侧沟（管的直径因水流大小而定），并用速凝材料对引水管封堵。3.3纵向、环向排水盲沟安设
纵向盲沟安设要保证纵向位置的准确及总体平顺度，环向盲管要紧贴岩壁，安装时用钢卡固定，露出钢钉用砂浆抹平。环向间距8m，水量较大时进行加密布置，纵向排水盲管与环向排水盲管、泄水管用变径三通连为一体，形成完整的排水系统。3.4无纺布挂设施工
土工布通过带热塑性垫圈（暗钉圈）的射钉固定在初支喷射混凝土层上，侧壁2~3个/m2，拱顶部位3~4个/m2,梅花形布置，垫圈必须牢靠、稳定。暗钉圈固定在初期支护
喷射混凝土层上最深处（凹处）对凹处应加密塑性圆垫圈，保证土工布与初期支护面密贴。无纺布环向搭接长度不小于10cm。3.5防水板挂设施工
防水板铺设采用无钉铺设工艺，自上而下铺设，松紧适度，并预留一定的余量，防水
板全部面积均应能抵到初支面，接头处下部防水板要压住上部防水板。采用自动爬焊机进行焊接，双缝焊接，焊缝搭接宽度不小于15cm，每道焊缝宽1.5cm，以保证焊接质量达到防水要求。焊接钢筋时采用钢板（或者石棉板）加以遮挡，以防止电火花飞溅损伤防水板。若发现防水板有破损，必须人工操作热风焊机进行修补。无钉孔法铺设土工布、防水板施工示意见图
3.6焊缝充气检查
焊缝检测采用充气法检查。将焊缝两端用特制铁夹夹紧密封，将检测针头（5号注射针）插入焊缝一端两道焊缝之间的弃槽，5号注射针与压力表相连接，用手动气泵进行打压至0.25MPa为止，观察15min，若压力值下降小于10%为合格，否则必须查找漏点，并及时修补直到不漏气为止。
3.7施工缝、沉降缝防水
施工缝及变形缝是隧道防排水的薄弱环节，隧道内主要存在施工缝及沉降缝，施工缝分为环向及纵向两种。
⑴ 环向施工缝设中埋式橡胶止水带加外
贴式塑料止水带。
⑵ 纵向施工缝设中埋式橡胶止水带。⑶ 变形缝设中埋式式钢边橡胶止水带加
外贴式塑料止水带，采用沥青木丝板填缝，聚硫密封胶嵌缝。洞门及明洞防排水
4.1 洞门及明洞防排水的总体要求 在洞门及明洞回填土施工后，二衬混凝土应不出现渗漏水现象。4.2洞门防排水
⑴ 为防止地表水冲刷边仰坡，流入隧道，应在隧道进出口洞口上部根据地形情况合理设置截水天沟，截排地表水，并与洞外路堑侧沟相连，将水引离洞口，排入路基边沟中。
⑵ 端墙背后设置排水盲沟网，管网采用外
包土工布的中空塑料排水盲管，横竖间距均为3m。排水盲沟在路基面高度处采用φ100PVC管排至路基侧沟。为防止浇筑混凝土时堵塞盲管，盲管与墙体间采用土工布隔离。4.3明洞防排水
明洞衬砌外表面外贴防水板，防水厚度1.5mm，并有较好的耐热性，抗冻性，柔性、防腐和耐水、抗老化性能，防水层铺至墙顶开挖或墙角泄水孔处。防排水施工关键技术
提高隧道光面爆破质量，按照“石变我变”的原则，进行爆破设计动态化管理，严格控制开挖断面，努力实现光爆。对中硬岩通过优化钻爆设计和合理的装药工艺（入小药卷间隔装药、炮泥堵塞、控制周边眼装药量等措施），实现一次光爆；软岩可采用预
留光爆层、控制周边眼间距及装药量、人工风镐修凿等措施，减少超挖或大的凹坑，保证开挖轮廓圆顺，使初期支护同开挖断面最大限度的密贴。同时，通过优化开挖、爆破方法，减少对围岩的扰动、变形，可以最大限度降低对渗水的影响。
⑴ 提高初期支护质量，初期支护防水是隧
道防水系统的系统的第一道防线和基础，同后期的防水板防水比较而言，其属于主动防水的范畴。提高初期支护质量，对隧道整体防排水系统的能力提升有着重要意义。
⑵ 开挖后及时进行初喷混凝土，封闭围岩，开挖后及时进行初喷，起到填平补齐的作用，可以消除凹坑，使开挖断面尽可能圆顺，同钢架完全密贴，消除钢架背后空洞；同时，通过及时初喷混凝土进行支护，可以制止围岩进一步松弛，阻止围岩中张裂缝及细小裂缝进一步发展，不至于形成裂隙水的渗流通道，从而达到堵水的作用。⑶
喷射混凝土必须采用湿喷工艺，分层
喷射，调整合适的喷射角度、距离，提高喷射混凝土自身密实性，必要时，可以在喷射混凝土中增加纤维，以提高喷射混凝土的抗裂能力，喷射混凝土完成后，及时洒水养护，防止开裂，提高防水能力。
⑷ 上下台阶结合处要认真处理，上下台阶
结合处容易造成喷射混凝土回弹料堆积，影响密实度，且易造成喷射混凝土表面“鼓包”。因此，必须在接长钢架时人工凿除该部位的喷射混凝土，重新进行喷射混凝土施工，使整个喷射混凝土轮廓圆顺、密实、不留喷射混凝土薄弱面。
⑸初支背后注浆回填、堵水，喷射混凝土
过程中，由于钢架遮挡或受喷射角度及喷射距离、风压等因素影响，其背后局部容易形成空洞或局部不密实。因此，在初支完成后，对初支背后密实度采用地质雷达进行无损检验，并将此作为一项重要的工序来管理。对检查中发现空洞及不密实的地段及时采取注浆回填的措施予以加强，避免初支背后不密实二形成“水囊”从而降低渗水的风险。⑹衬砌混凝土自防水
① 优化衬砌混凝土施工配合比，提高防水能力；衬砌及仰拱混凝土防水等级为P8，在选配配合比时，粗骨料应级配连续，采用合适的砂率，改善混凝土和易性，增加混凝土密实性，对渗水大的地方应同时采用掺和防水剂、高效抗裂防水膨胀剂等手段，减少混凝土内部的细微孔隙，提高其防水能力，防水混凝土结构的衬砌厚度不应小于30cm。
②优化混凝土灌注工艺，提高混
凝土密实度：混凝土灌注时两侧分层对称浇筑，控制相邻高差。采用插入式振动器和和固定的附着式振动器相结合，保证振固密实。保证连续灌注，消除施工缝，减少防水薄弱环节。拆模后及时喷雾养生，避免拆模过早混凝土表面风干或养护不及时出现的收缩裂纹现象。
③ 衬砌拱顶每间隔5m预埋压浆
管，衬砌施工完毕达到设计强度后进行拱顶压浆。使初支、防水板及内衬密贴，避免因防水板意外损坏渗入水纵向窜流的可能，同时也为保证结构安全，避免结构开裂破损。
6质量缺陷的整治措施
在实际施工过程中，由于施工工艺、施工设备及具体操作不当都有可能引起隧道二次衬砌局部渗漏。针对隧道不同情况的渗漏，应采取不同的补救措施。⑴ 排水通道堵塞隧道的防排水也遵循着
“通则不漏，漏则不通”的规律，所以在处理此类渗漏时，可采取疏通且密封连接管道，并在二次衬砌边墙上增设排水孔的方法，及时引导渗水排入边沟内。
⑵防水层破损，止水带安装不规范如防
水层破损，地下水可渗入防水层与二次衬砌灌注混凝土中，遇到二次衬砌局部振捣不密实或施工缝止水带处理不好的部位，水即渗出，导致二次衬砌混凝土表面或施工缝漏水。一般可采用凿槽嵌管引排的方法处理。具体操作如下：从漏水点以上0.5m处开始，顺施工缝或漏水缝凿一条宽60~80mm、深80~100mm的倒梯形槽，直至排水边沟，冲洗干净后在槽中嵌入镀锌铁皮做的矩形引水管，其底宽比梯形槽宽略小，高度比槽深低35~50mm，铁皮管用钢钉固定在混凝土上，两管接头采用搭接连接（上节在里，下节在外），搭接长度不小于7cm，且一直引至隧道边沟后，且一直引至隧道边沟。
7结束语
经过严格的质量控制，柳条山隧道从已经完成1052m二次衬砌防渗情况来看，总体效果较好，在多下雨之后，均未出现渗水情况，可为其他类似铁路双线隧道施工借鉴。
参考文献：
⑴新建铁路大准至朔黄铁路联络线施工
图《双线电气化铁路隧道防排水设计图》《双线电气化铁路隧道复合式衬砌设计图》
⑵铁建设[2005]160号，客运专线铁路隧
道工程施工质量暂行标准
⑶经规标准[2005]110，TZ214—2005，客
运专线铁路隧道工程施工技术指南 ⑷殷怀连，张民庆，铁路隧道工程结构防
排水设计理念及施工措施的探讨
点击咨询 