维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期 北 方 交 通 ・１４９・ 八盘岭隧道防排水板施工技术 周太升关少威吕金林 （本溪市公路管理处，本溪１１７００２） 摘要主要介绍了八盘岭隧道防排水板的选材及ＥＶＡ防排水板的施工工艺和施工质 量检验方法，为类似隧道提供参考。 关键词 隧道防排水ＥＶＡ复合防排水板处理工艺 质量检验 １ 工程概况 八盘岭隧道位于本溪市本溪县田师付镇与小市 两圈排水。“两防”就是采用防水层和衬砌混凝土 镇交界处，横穿大背山主峰北侧，设计隧道长 两层防水。 １８５０ｍ，呈北东６ｌ。４９ ２９ 铑向，洞身开挖宽１２．５６ｍ， 八盘岭隧道防排水系统设计图如图１所示。 高９．１２ｍ，隧道西高东低，坡率为１．２％，按一级公 韧囊主ｐ 自＊ 膏ｆ 路标准设计施工。西出口设计里程为Ｋ１６＋７７５，东 蔓音骑辟木晨 ＝ 膏棚ｌ土夫止秉帝 出口设计里程Ｋ１８＋６２５，直线隧道。隧道衬砌混凝 ．： 一 ÷ 、 土设计强度Ｃ２５，设计抗渗能力ｓ８，隧道衬砌采用 ‘／ ． 、 ０ ／ 整体式衬砌台车，衬砌混凝土全断面一次灌注。 、 隧道地段位于大背山分水岭区段，区域水文地 一 ． 质单元为硅酸盐岩类裂隙岩溶含水岩组的补给渗透 区，当地的侵蚀基准面为３８０ｍ，没有发现岩溶、溶 彳 ； ＼ 洞、溶沟现象，经对原八盘岭隧道渗水流量观测资 ｆ 壹 曼 ，料，７—８月雨季时有较大的渗流水，小雨时有小水 量，大雨时水量大，暴雨时最大（２００５年８月６日流 ． 量达１ １ １７．６８ｍ。／ｄ），其它季节没有降雨时，隧道没 量 ： ≤ 三一 娄 ： 一？： …一 一一 删 ≥零 士１ｏ０攒向捧木盲管 。‘。…～。。…‘ 、 士ｌｏ０攒向捧木ｔｆ 有地下水渗流，基本是干的，说明该地段地下水位很 深，在当地侵蚀基准面３８０ｍ以下；隧道地面标高均 图１ 八盘岭隧道防排水系统设计图 在当地侵蚀基准面以上，隧道开挖时易出现滴水及 在山岭隧道建设中，隧道防水技术的核心是在 渗水现象，尤其雨季时，降水通过节理裂隙，Ｆ，、Ｆ２断 复合式衬砌中设置防水层。防水层由防水板及其垫 层及次一级断裂，灰岩与砂页岩接触部涌水。其中 层组成。防水板的作用是将地层渗水拒于二次衬砌 Ｋ１８＋５４０一ＫＩ８＋６２０破碎带地段长度为８０。０ｍ，会 之外，以免水与二次衬砌接触并通过二次衬砌中的 出现大量的渗流水现象。 薄弱环节渗人隧道。垫层的主要作用是保护防水 ２ 八盘岭隧道防排水系统的设计 板，使防水板免遭尖锐物的刺伤，同时充当喷射混凝 完善的隧道防排水设计是搞好八盘岭隧道防排 土与二次衬砌间的渗水下排通道。近年来，我国的 水工程的前提，大胆应用防水新材料和新技术，吸取 隧道防水材料发展很快，尤其是防水板种类繁多，本 以往工程防排水设计的经验教训，则是防排水设计 工程设计采用ＥＶＡ防排水板。防水层的铺设工艺 的关键。 也在不断改进，其中以双缝焊接和免钉穿防水板铺 为了提高八盘岭隧道的抗渗漏性能，八盘岭隧 设工艺最具代表性。这些新材料、新工艺的推广应 道采用了“两排两防”的设计思想。“两排”就是在 用，使我国公路隧道的防水技术有了长足的进步，并 维普资讯 http://www.cqvip.com ・ｌ５０・ 北 方 交 通 在施工过程中，为防止喷射混凝土或其它较小 尖锐物（较大尖锐物则需进行处理）刺破防排水板， 用垫衬或格栅物作为缓冲层，在防水中垫衬或格栅 物起防护、过滤和一定的排水作用。目前，常用的垫 衬为无纺布（丙纶、维纶、涤纶等）聚乙烯泡沫塑料。 在碱性水环境中丙纶的耐久性较好，因此在八盘岭 隧道中采用丙纶无纺布。 ３．４ 丙纶无纺布性能指标 取得了较好的防水效果。 ３ 八盘岭隧道防排水材料的选择 ３．１ 防排水板的选择 ＥＶＡ防水卷材是乙烯醋酸乙烯共聚物，经二段 挤出三辊压延生产的片材。材料为半透明体，有优 良的耐候性、耐低温性、延伸率大、不透水、不产生迁 移等特点，属环保材料。 根据八盘岭隧道特点，我们引进国外先进的理 念和技术，采用特殊工艺将ＥＶＡ防水片材经过压型 处理后形成的凹凸状排水槽、具有一定排水空间、水 可在其间自由流动的防排水功能性材料，如图２。 其立体式构造为环境水的排放提供了空间，从而可 以有效解决衬砌外渗流水的排水通道和排水压力等 问题。ＥＶＡ排水板具有平面柔韧性好、空间刚度高 和抗穿刺能力强等特点。 砖蛇无纺布 捧水槽 ３ ２ ４ ｘ ｍ 扳、村复旨面 ■直Ｊ一 ｎ ０一 ≥ ≯ ０＿毒囊 ｌ ■曩；尊毒 簟 ｎ：蔷 ｔ Ｅｖ＾薪捧 衽 犀ｌ 图２ ＥＶＡ防排水板结构及与无纺布夏形式图 之所以选择ＥＶＡ防排水板，主要是ＥＶＡ防排 水板具有如下优点： （１）立体排水，同时具有防水功能。ＥＶＡ本身 就是防水材料，其排水槽构造又能迅速有效排除隧 道间隙水，使衬砌结构不受水压影响，防排水效果稳 定可靠； ５ （２）耐老化。由于高密度聚乙烯本身是难以降 咖 啪 ｍ 啪 解的材料，加上产品隐蔽于地下结构中，因此可与建 （构）筑物同寿命； （３）抗穿刺、耐腐蚀，防根刺。高密度聚乙烯材 料可应用于垃圾填埋场及种植屋面防根刺层，耐尖 锐物硌伤，耐根系穿刺，耐各种复杂环境下的腐蚀。 （４）柔韧性好，与丙纶无纺布条带式复合后，可 以实现无钉铺挂，适应隧道开挖基面不乎整及隧道 断面变化等问题，同时增加了透水性。 ３．２ ＥＶＡ排水板性能指标 表１ １．Ｏｍｍ高密度聚乙烯卷材的技术性能指标 项 目 性能指标 断裂拉伸强度（ＭＰａ） 纵向ｌ９．５。横向２１．６ 断裂延伸率（％） 纵向６５０。横向６９０ 直角撕裂强度（Ｎ／ｍｍ） 纵向７９，横向７ｌ 耐酸碱性 稳定 适用温度（℃） 一７Ｏ～ｌｌＯ 不透水性，３０ｍｉｎ无渗漏 Ｏ．３ＭＰａ 抗水压能力（ＭＰａ） ２．２ｌ ３．３ 垫层（缓冲层）材料的选择 表２ ３５ｏｏ／ｍ 无纺布性能指标 项 目 性能指标 单位面积质量（ｇ／ｍ ） 纵向拉伸强度（Ｎ／５ｃｍ） 横向拉伸强度（Ｎ／５ｃｍ） 纵向伸长率（％） 横向伸长率（％） 磺破强度（ｋＮ） 渗透系数（ｃｍ／ｓ） ４ 无钉铺设复合防排水层工艺 ４、１ 无钉铺设塑料防水层工艺流程 科科艟域捡Ａ 一 ：☆槔埘拒绝挫ｍ ； ＇ ’…一 一… …。 。＇ ……ｌｌ……一 ． ．～ …、 村堙柳斑舟 － 安饕 牟耽位 ｝ 。。…。。～ … ｆ 。。 …一 ；Ｉ ：疗 Ｉ嬉碗徙埙钧等 ； 一… ｉ……一 ｉ．： ………．一ｊ ： 铺ｌ圭 摊木板 一 ● ，一一 ●●●－一 ， ．．…．．．…．．．． １．．．．． ．……… 焊接甜撸术扳膳 ｉ 一 ｕ－一 …‘ ～ …一１．． ｝ 麓捌蠛 谨臀部位妊朴 ＿一一……～一…一…～一一・ ；。一…………ｉ…………… ｉ …．………一 …．………． 行台饕水 ｉ ｛Ｉ毒踺质鲑检膏 一…一……～～ 一～。一～ ●●●●●●ｒ ●●●●●●●●●●●●●●●●●●－●●＿●●● ……．一……． ………．．． ． ．验收记繁 ： 图３ 防排水板层铺设程序流程图 ４．２ 初期支护基面的处理 由于喷射混凝土基面粗糙、凹凸不平，以及锚杆 头外露等对铺设防水层质量有很大影响，因此，防水 层铺设前必须对喷射混凝土基面进行处理。处理要 求及要点如下： ４．２．Ｉ 基面要求 （Ｉ）喷射混凝土平整度要求：Ｄ／Ｌ≤１／６，拱顶 Ｄ／Ｌ＜￣１／８（Ｌ为喷射混凝土相邻两凸面间的距离；Ｄ 为相邻凸面间凹进去的距离），否则要进行基面处 理。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期 周太升等：八盘岭隧道防排水板施工技术 ・ｌ５ｌ・ （２）基面不得有钢筋、凸出的管件等尖锐突出 物。否则要进行割除，并在割除部位用砂浆抹成圆 曲面，以免防水层被扎破。 （３）隧道断面变化或转弯时的阴角应抹成Ｒ≥ ５ｅｍ的圆弧。 （６）防排水板间接缝，用自动爬行热合焊机进 行板间接缝焊接。两层板间搭接不小于１０ｅｒａ，焊成 双焊缝，每条焊缝宽１．２ｅｍ，中间有２ｅｍ空腔，用于 充气检查焊缝的严密性。 ４．４ 铺设防排水层应注意事项 （１）沿隧道纵向一次铺挂长度要比本次二次衬 （４）底板基面要求平整，无大的明显的凹凸起 伏。 （５）喷射混凝土强度要求达到设计强度。 （６）防水层施工时基面不得有明水，如有明水 应采取封堵或引排措施。 ４．２．２ 处理要点 （１）有突出钢筋、铁丝时，先用角磨机或气焊将 其割除，再用手锤将其拍平，最后对处理过的基面用 砂浆抹平。 （２）当有钢管突出时，先用角磨机或气焊将其 沿基面割除，再用手锤或大锤将其拍平，最后对处理 过的钢管内腔外侧及基面用砂浆抹平。 （３）当金属锚杆端部外露较长时，则应从螺帽 开始留５ｍｍ切断后，再用砂浆进行覆盖处理，砂浆 抹平圆角半径不小于４００ｍｍ。 ４．３ 铺设复合防排水板层 八盘岭隧道复合防排水板层由ＥＶＡ防排水板 和丙纶无纺布经过条带状粘压复合组成，复合条带 宽一般为３—５ｅｍ，复合间距一般为５０～７０ｅｍ。铺 设过程如下： （１）将防排水板搬运至操作台车找准中线向两 边放开。 （２）由拱顶向侧墙方向铺设。铺挂时应留出足 够的富余量（一般预留５％），保证足够的松驰度，避 免防水板被混凝土压紧过度，导致防排水板固定处 拉裂，甚至防排水板被拉断裂，造成渗漏水。 （３）用特制塑料垫片直接将无纺布或无纺布吊 带钉在混凝土面上。 （４）焊缝连接时，先将丙幅防排水板铺挂定位， 端头各预留２０ｃｍ，由一人在焊机前方约５０ｅｍ处将 两端防排水板扶正，另一人手握焊机，将焊机保持在 离初期支护表面５—１０ｅｒａ的空中，以试调好的恒定 速度向前行走，中途不能停顿，整条焊缝的焊接要一 气呵成。 （５）“压力热合焊机”有“温度”和“速度”两个 控制因素，焊楔温度高时，焊机行走速度应快；焊机 温度低时，焊机行走速度应慢。应由熟练有经验的 专业人员来负责防排水板的焊接才能保证焊缝质 量。 砌施工长度多；同时可注意防排水板接缝与混凝土 接缝错开，有利于防止防排水板的破损和混凝土接 缝处的渗漏水。 （２）铺设防排水板层地段距爆破开挖作业面一 般不小于１５０ｍ，防止爆轰波将防排水板破坏或震 落。 （３）防水层施工是以高空作业为主，因此必须 注意：①在防水板台车上作业时，除台车上设置必要 的护栏外，作业人员必须使用安全带；②为防止作业 台车滑动，要设法固定台车；③应有足够的照明亮度 保证作业安全；④只能采用３６Ｖ的低压照明线路； ⑤要制定并落实防止台车上材料和工具掉落的措 施。 （４）无纺布和ＥＶＡ防排水板均为易燃材料，必 须有可行的防火措施，当钢筋焊接作业、锚杆头的切 割作业不得不使用明火时，要进行阻燃覆盖。 ４．５ 铺设后的保护措施 （１）焊接钢筋时必须在焊接点周围用阻燃材料 进行遮挡，避免焊接时溅出的火花烧坏防排水板层。 （２）钢筋穿接安装时，在钢筋端头要套上３ｅｒａ 长的塑料软管，防止钢筋头刺破防排水板层。 （３）在浇筑二次衬砌混凝土前，应检查防排水 板铺设质量和焊接质量，如发现防排水板有破损情 况，必须进行处理。 （４）在浇筑混凝土过程中，应安排专人跟踪检 查防排水板有无破损情况发生，因施工发生破损时， 应立即做出明显标记，并及时进行贴补。 （５）振捣棒引起的对防排水板层的破坏不易被 发现，也无法修补，故必须引起高度重视。 （６）由于混凝土中有许多尖角小石和锐口的钢 筋，所以在浇筑作业和止水带定位时，应注意安装方 法和浇捣压力，以避免防排水板被刺破，如有刺破现 象及时修补。 ５ 质量检查 在构成防排水工程质量体系的诸多因素中，严 格把住防排水材料进场关是必不可少的，严格执行 防水材料进场检验制度是非常关键的，决不可掉以 轻心。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・ｌ５２・ 北 方 交 通 质量，每天、每台热合焊机应取一个试样，注明取样 位置、焊缝操作者及日期。 ５．３．２ 防水层破损的检验与修补 防水层施工必须精心，防水层质量检查必须认 ５．１ 防水板的进场检查 防排水材料在批量购人或进入施工现场后，必 须对实物质量进行检测并对其供货商的质量保证能 力进行评估，从而真正做到不合格材料不使用，未检 测的材料不使用。首先要检查核准证书、产品合格 证、产品质量检验单或自检试验单。其次要检查供 应商或制造商是否建立质量保证体系，即按 ＩＳＯ９０００系列标准所建立起来的认证制度或质量保 证体系。最后按规范要求进行现场取样试验。 ５．２ 板材试验取样方法 真。但是破损有时难免，如正在工作的塑料热合焊 机突然停电不能进行，此时会很快将防水层烧破。 检查出防水层如有破坏之处，必须立即做出明 显标记，以便毫不遗漏地把破损处修好。补后一般 用真空检查法检验修补质量。补丁不得过小，离破 坏孔边沿≥７ｃｍ。补丁要剪成圆角，不要有正方形、 长方形、三角形等的尖角。 ６ 结束语 （１）只有重视隧道的防排水施工，并作为隧道 的特殊工序加以控制，通过严格的施工工艺，加强对 施工人员的专业素质教育，加强技术和质量管理，就 能够确保隧道防排水质量。 （２）新式防排水板的应用，克服了排水盲沟间 断设置的弊病，增加了排水通道的连续性，减小了排 水压力，能够大大提高隧道的抗渗漏性能。 （３）地下工程渗漏水是公路隧道的通病，设计 时一般采取多道防线，但防水效果往往取决于施工 的方法、施工人员的技术水平、质量管理意识和方 法，而不完全取决于选材，故在施工时应抓好工序的 每一个环节。 板材应成批提交验收，同一生产厂、同一品种、 规格的产品５０００ｍ为一批进行验收，不足５０００ｍ也 作为一批。从每批产品的１—３卷中取样，抽取的试 样面积不小于９００ｍｍ Ｘ １０００ｍｍ。试样牢固地粘贴 标签并用样品袋封装，标签及样品袋注明：①样品名 称；②生产厂名称；③产品批号和生产日期；④取样 数量、日期、地点和取样人签字。 ５．３ 防水材料的检验方法 ５．３．１ 焊缝质量检测 除对防排水板的母材进行检查外，在铺设后重 点检查防排水板的焊缝质量，经热熔压焊在一起的 防排水板呈透明状且无气泡，则表明其焊接质量良 好。热合焊机进行焊接的接缝为双焊缝，中间留出 空腔以便充气，当压力达到０．１ＭＰａ～０．２ＭＰａ时停 止充气。保持该压力时间不少于ｌｍｉｎ，说明焊接良 好；如压力下降，证明有未焊好之处。重新焊接可用 热风焊枪或电烙铁等补焊，直到不漏气为止。检查 数量：焊接１０００延长米抽检１处焊缝；为切实保证 （４）隧道防排水是一个系统工程，要认真贯彻 “防、排、堵相结合”，并根据工程本身的特点和条 件，“因此制宜，综合治理”，才能收到良好的防排水 效果。 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ａｎｄ Ｄｒａｉｎａｇｅ Ｃａｒｄｂｏａｒｄｓ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｃｈｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ａｎｄ ｄｒａｉｎａｇｅ ｃａｒｄｂｏａｒｄｓ ｆｏｒ Ｂａｄａｌｉｎｇ ｔｕｎｎｅｌ，ｃｏｎ・ ｓｔｒｕｃｆｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｃａｒｄｂｏａｒｄｓ ＥＶＡ ａｎｄ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｕ￣ｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｏｆｆｅｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｕｎｎｅｌ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｔｕｎｎｅｌ Ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ａｎｄ ｄｒａｉｎａｇｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ－ｄｒａｉｎａｇｅ ｃａｒｄｂｏａｒｄｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ