铁路隧道治水

铁路隧道施工或运营过程中,为预防和消除地下水或地面水的危害所采取的截水、排水、堵水和防水等措施,以及防止隧道冰冻病害所采取的措施。

隧道渗水和漏水,是隧道常见的病害,如据1981年统计:中国铁路隧道中不合标准的隧道(拱部滴水成线,边墙有漏水,冬季需要刨冰等),占全国铁路隧道总长的4%左右,占铁路隧道总座数的40%左右。隧道渗水和漏水的主要原因是:

(1)隧道综合治水设施不够完善;

(2)隧道衬砌混凝土不够密实或接缝处理不当;

(3)隧道衬砌发生裂损、腐蚀;

(4)隧道衬砌背后存在积水或承压水等。

隧道渗水和漏水会造成隧道内钢轨和设备锈蚀,并会引起道床不稳固;在电力牵引区段还可能造成漏电事故等;在严寒地区,还会因渗水和漏水冻结而侵入限界,影响隧道正常使用,危及行车安全。因此,对隧道渗水和漏水病害必须采取多种措施进行综合整治。

截水

为减少流向隧道的水量,控制隧道渗水和漏水而采取的治水措施。主要是在隧道的靠水源侧周围,开挖截水沟,或做好地面天然沟溪铺砌工程。

排水

为疏导隧道周围的水和排出隧道内的水所采取的治水措施。主要是利用沟、管、槽等设施排水。为排出较大的水量可设泄水洞,或利用施工时的平行导坑。

衬砌的排水措施,除隧道内设排水沟外,一般在衬砌背后根据水流状况,设置纵向和横向排水通道,把水导入隧道中心或两侧设置的排水沟,并沿沟排出洞外。施工时遇有涌水量较大的地段,一般可钻孔先把水导至排水沟,或修建集水坑集中泵水。

堵水

为堵塞衬砌背后水路或衬砌渗漏部位水路所采取的治水措施。主要是采取注浆法。注浆常用水泥系、水泥-水玻璃系、化学材料系等材料。

防水

防止隧道渗水和漏水采取的措施。主要有防止大面积渗漏和防止局部缝隙渗漏两个方面。防止大面积渗漏,以设置防水层或提高衬砌混凝土本身抗渗性为主。防水层所使用的材料有合成树脂类、合成橡胶类、沥青类等。设置防水层一般采用铺设由上述材料制成的薄板的方法,有时也采用喷涂法。

为防止局部缝隙渗漏,在构筑中的衬砌施工缝一般用止水带作主要隔水层;已建成隧道的渗漏缝隙,可用速凝止水材料,如超早强水泥(日本的止水水泥)等堵塞,然后再敷以氯乙烯胶泥条或掺有高分子材料的水泥(如聚胺酯水泥)等。

修建隧道复合式衬砌所常用的防水法,在涌水量大时,可在喷混凝土支护和就地灌筑混凝土之间设置防水层;在一般涌水量时,可用提高灌筑混凝土抗渗能力的方法。

防冻措施

严寒地区由于水引起的冻害通常发生在洞口附近。防冻主要采用保温法,即在衬砌内侧或夹层部分的防水层上增加一层如聚胺酯树酯、泡沫聚胺酯等保温层。洞内水沟等排水设施也需保温,如中国东北地区常用加大水沟埋置深度的方法进行保温。

正在施工的隧道已经发生或可能发生大量涌水时,就要采取机械抽水、排水措施,甚至在开挖面预先注浆等措施,并应储备足够的抽水设备。做好地质和水文勘测工作,也是隧道治水很重要的一个方面。地质和水文勘测工作,不但可为隧道拟定治水方案提供依据,而且可为隧道开挖和隧道衬砌施工避免地下水干扰创造条件。