铁路隧道工程防排水设计研究范文

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摘要：随着我国各项基础工程设施的不断完善，越来越多的铁路隧道工程项目也相继投入建设，并且伴随着各项先进建设技术的应用，对铁路隧道工程防排水工作的设计要求也愈发严格。然而就目前来看，传统的防排水施工技术俨然已经不能满足当今铁路隧道工程防排水的设计需求了，许多传统施工手段下的防排水设计工程存在着严重的渗漏隐患，影响着铁路隧道运营的安全性和稳定性，因此，我们有必要加强当前铁路隧道施工时，防排水设计的设计力度。

关键词：铁路隧道工程；防排水；设计；探讨

1铁路隧道工程结构渗漏问题与危害

传统的隧道施工方式多是以整体式衬砌、矿上为主要方式，特别是20世纪80年代以前，并且这两种方式的施工也不具备配套的防水设施，导致工程中存在严重的渗漏隐患。直到80年代中、后期，这种现象随着各种先进技术的融入逐渐得到了较大的改观。就渗漏问题带来的危害而言，主要集中在隧道内部漏水方面，当渗漏现象到达混凝土衬砌部位时，水分会造成砌体结构损坏、锈蚀混凝土中的钢筋结构。此外，还有一些隧道工程长期处于寒冷地域，渗漏出现时会造成结冰现象，在冰的膨胀力作用下，衬砌已出现剥落、开裂等问题，相对的在融冰之后，水分又会加剧隧道整体的侵蚀程度，由此可见，渗漏问题对于隧道工程的危害程度。

2铁路隧道工程结构防排水设计理念

2.1铁路隧道工程结构防排水等级合理确定

铁路隧道工程施工之前，要认真做好铁路隧道工程结构防排水等级的制定工作，要求设计人员要以铁路隧道工程的实际建设情况为依据，并参考建设技术以及施工环境，综合考量之后确立合理的防排水等级。如一些隧道工程处于渗漏性较低的地域，则可以确立相对较低的防排水等级，反之在一些车站等重要部位的区域，则要确立较高的防排水等级。设计人员要合理选择防排水等级，不能擅自降低亦不能盲目提高。通过科学的防排水等级确立，降低施工成本的不必要浪费，同时保障隧道工程的防排水需求。

2.2铁路隧道工程结构防排水系统环境分析

铁路隧道工程结构防排水设计工作中，在进行合理的防排水等级确立之后，设计人员还要仔细分析防排水系统所处环境的影响因素，建立健全的防排水结构体系。就放排水环境而言，设计人员主要考虑的因素有两点：①外界环境因素；②工程具备的防排水条件。早期的铁路隧道工程中主要是以排水设计为主要防排水手段，但是由于技术有限，没有考虑到隧道结构和施工环境的影响因素，再加上配套设施较为匮乏，导致了防排水效果收效甚微。因此，设计人员要在防排水设计过程中，融合工程多方面因素，例如排水条件、环境条件等，将所有防排水相关因素综合考虑以后，再制定详尽的工程结构防排水体系。

2.3铁路隧道工程结构防排水性能要求

铁路隧道工程在投入使用之后，易受到地下水质以及周围环境等方面的影响，导致排水系统淤积、堵塞，再加上衬砌结构在外界作用下易出现损伤，都会造成隧道工程渗漏隐患的增加。因此，我们有必要提高对隧道工程结构的设计要求，从根源上解决衬砌机构渗漏原因，具体的渗漏原因可以分为以下几点：①衬砌结构上的缺陷，例如，所用混凝土配比不合理，强度等级不符合建设要求等，造成衬砌泌水通路增加；②衬砌机构薄弱位置过多，变形缝、施工缝现象严重。这些问题都在一定程度上加剧了渗漏问题的产生，为此，要求设计者在设计过程中要尤为注意混凝土砌体的质量控制工作，从结构整体上提高铁路隧道工程的防排水能力。

3铁路隧道工程结构防排水施工措施

铁路隧道工程施工过程中，不仅要做好铁路隧道工程结构防排水设计工作，更要以严谨的态度认真完成隧道工程防排水结构的施工任务。具体的防排水施工措施主要有以下几种：

3.1支护防排水施工

支护防排水施工主要是以前期防护措施为主要手段，根据隧道工程的渗漏等级预先进行支护工作。在进行支护防排水施工时，首先要进行排水半圆管的预埋，将隧道内的积水引入纵向排水管，并通过横向排水管排出，最后引流至排水沟，从而形成一套完整的排水通道系统。此外，当地下水量较多时，还要着重进行排水盲管的加赠工作，保证其密集度达到相关要求，具体的施工方式为：①钻孔，钻孔位置应以出水点为依据，并顺应水流方向钻孔，置入单根引水盲管后利用速凝砂浆封堵；②混凝土喷射，当隧道工程周围岩石表面有线流或股流现象出现时，应当酌情进行排水半圆管铺设，并以1~2cm厚度为标准，在管体周围进行水泥砂浆喷射，最后还应以混凝土喷射收尾，确保支护防排水设施的稳定性。

3.2基面处理施工

在支护防排水施工作业的初期工作完成之后，施工单位还要进行相应的基面处理施工，对初期支护表面不平整位置以及渗漏位置进行处理。对于区段内渗漏现象突出位置，可以采用注浆堵水的方式进行处理，其他渠道做排水管埋设处理，具体方式分为以下几步：①对表面不平整区域的处理，如区域内存在锚杆头或者是钢筋头等物体，施工人员可以采取截断、铆平的方式进行处理，处理完成后用砂浆素灰抹面；②支护基面的质量检测，当支护基面处理完成之后，相关人员要利用断面仪、全站仪等设备，每个10m进行一次断面监测，确保断面施工质量符合相关施工标准。

3.3排水板与防水板铺设要求

在防排水板的铺设过程当中，施工人员要选择防排水性能强、具有顺畅的防排水空间以及实际应用中表现较好的防排水板作为铺设材料。同时，要将圆锥突台顶面用无纺土工布进行铺设，防治颗粒物的进入造成排水通道堵塞。通过这种多方面的防护措施将防排水结构立体的呈现出来，并利用防排水管抗锈蚀、抗穿刺以及刚度强的优势，提高防排水结构的整体可靠性。其中，防水板具体的施工流程为：①两块板之间保持1cm的固定距离，拱墙防水层上搭接宽度要大于15cm，搭接边坡防水层上搭接宽度大于120cm；②铺设顺序要以自上到下的方式进行，并结合混凝土喷射的平整度综合考虑；③铺设完成之后，要及时清理接缝位置，并进行搭缝焊接工作，避免搭缝部位出现空隙或者皱褶现象。排水板的施工流程为：①铺设缓冲、滤水层，并进行基面无纺土工布固定铺设；②根据隧道基面长度合理的截取排水板，并标出焊接线；③以适度的松紧性悬挂排水板；④将热塑性垫圈、排水板融化粘结。

3.4排水盲管和止水带施工措施

铁路隧道工程防排水施工过程中，排水盲管的施工工作是其中的重中之重，主要体现在横向泄水管、环向排水盲管以及纵向排水盲管的铺设方面，链接方式主要以直通、四通以及变径三通为主。主要施工流程为：①在深水岩壁上或支护表面上分别安设、紧贴环向排水管，保证环向排水管的平整度，并利用裁切下来的防水板边角料捆绑固定盲管；②选取内轨20cm以下的位置，以隧道坡度为依据，进行纵向排水管道的铺设，并做与环向排水管相同的固定处理，再加以土工布包裹；③将引水管合理的置于断层破碎、浅埋地段以及隧道洞口，做好边墙内引水管的铺设，渗漏严重部位应当适当加密。止水带施工也是铁路隧道工程放排水施工过程中的重要环节，需要注意以下几点：①将止水带的位置选取在挡头板部位，利用箱型模板保护混凝土浇灌时的止水带，在固定时减少破坏性的固定行为，避免止水带位移；②混凝土浇筑过程中，要严格控制浇灌力度，避免对止水带造成伤害，并通过充分的振捣确保止水带与混凝土的充分粘合。

4结语

铁路隧道工程是一项关乎国家大计的建设内容，而防排水设计工作又是铁路隧道工程中的关键所在，关乎着铁路隧道的稳定运行和健康发展，因此，相关部门要正确认识到防排水设计的重要性，积极利用先进的防排水技术，努力提升铁路隧道的整体抗渗漏能力，促进我国铁路事业取得长足的发展。

参考文献

[1]汪健.单线铁路隧道防水工艺及材料耐久性研究[D].西南交通大学，2016.

[2]张春英.关于铁路工程防排水设计的探讨[J].科技风，2019（15）：9+15.

[3]丁宇坤.防水型隧道防排水工程措施的研究[D].西南交通大学，2006.

作者：廖洋 单位：铁四院隧道院