双联拱隧道中隔墙防排水技术研究

　　1 前言

　　目前，国内高等级公路中的隧道在长度较短、埋深较浅或山体、地形等条件受限的情况下已逐渐开始以双连拱的形式出现并很快得到广泛应用，由于连拱隧道中隔墙顶部为上、下行隧道中线之间围岩裂隙水的汇集点，而且在上、下行隧道二衬砼与中隔墙砼相连部位有一必不可少的施工缝，在结构上为一不可避免的缺陷，是连拱顶隧道的主要病害，它不仅影响着的隧道的正常使用，久而久之还会危及隧道的运营安全，于是科学、合理地解决连拱隧道中隔墙漏水问题，就成为决定连拱隧道成败的关键中得关键。但是对于连拱隧道来说，由于中隔墙顶施工空间狭小，施工工序复杂，并且与结构施工相错杂，故而施工难度相当大。本文通过对连拱隧道凸顶式中隔墙防排水系统和凹顶式中隔墙防排水系统的设计与施工方法的论述和比较，提出了对连拱隧道中隔墙防排水工作的意见和建议，力求为以后连拱隧道的施工提供一定的借鉴和参考。

　　2 工程概况

　　遵义市市政道路子尹路南延线工程位于遵义市老城区中部，系遵义市规划路网“三纵八横十二联”之八横中“官井路—子尹路南延线隧道—供电路—供电路东延线”的第五横，为城市I级次干道。子尹路南延线工程起于碧云路～子尹路交叉路口，经老图书馆门口，设子尹隧道穿越红花岗山脉后，止于坳上路口处并与万里路丁字连接。全路段仅设子尹隧道，隧道进、出口里程为K0+182～+782,全长600m。隧道洞身横断面采用双向四车道双连拱衬砌结构，复合式中墙;全隧除进出口明洞段采用整体式衬砌结构外，其余均采用复合式衬砌结构。子尹隧道为双向四车道双连拱大跨径隧道， 隧道洞身支护设计以新奥法原理为指导，采用锚喷支护，复合式衬砌结构。本文通过对子尹路连拱隧道中隔墙防排水系统的设计与施工方法的论述和比较，提出了对连拱隧道中隔墙防排水工作的意见和建议，力求为以后连拱隧道的施工提供一定的借鉴和参考。

　　3 连拱隧道中隔墙防排水技术及渗漏水原因分析

　　结合本隧道地各方面的情况，对本隧道设计了如下中隔墙防排水技术;并经过实践分析知道造成双连拱隧道中隔墙渗漏水的原因主要有以下几方面。

　　3.1 防排水技术。左右洞防水夹层在墙顶部连接在一起，左右洞各设(或共设)一道纵向有孔排水管，将汇集的水通过竖向排水管，排至墙底部的引水管理，排入洞室的横向排水沟里，最后通过纵向引水沟引至洞外;在中墙顶部填充碎(卵)石板滤层，并从石板滤层量侧各设一道竖向有孔排水管，将中隔墙顶部汇集的水通过竖向排水管，排至墙底部的的横向引水管里，排入仰拱的中间排水沟里，最后通过纵向引水沟引至洞外。

　　3.2 渗漏水原因。混凝土振捣不密实,止水带、止水条安装不符合要求,纵、横透水管铺设不符合要求,中隔墙顶部预埋管堵塞或铺设时管件高低不平等,均可导致中隔墙渗水。同时还由于中隔墙顶部是汇水区,一般情况下衬砌时中隔墙部位先做,由于受空间限制,中隔墙顶部混凝土浇筑较困难,密实度较难保证,拱部衬砌时虽然对接头处混凝土都会进行处理,但处理效果不理想,导致中隔墙渗水。

　　4 中隔墙防排水技术比较分析

　　在子尹路隧道的修建过程中，我们主要采用了凸顶式中隔墙防排水系统和凹顶式中隔墙防排水系统，针对两种方法我们对其优缺点进行了对比分析。

　　4.1 凸顶式中隔墙防排水系统的设计、施工及其特点

　　如图《一》所示，凸顶式中隔墙防排水系统设计方案的特点是中隔墙顶部结构为中间高两侧低，在中间最高处设一条纵向透水管，纵向每隔10米左右用一根引水管将水引至隧道两侧水沟内。中隔墙顶平铺一层防水板，并与上下行隧道拱墙防水板相连形成一封闭系统，以堵截围岩渗水，使其流入墙顶纵向排水管，最终排至水沟内。在中隔墙两侧边缘每隔10米设一竖向半φ50钢管，将中隔墙渗水引至水沟内。

　　从原设计排水方案来看，中隔墙顶围岩渗漏水有一整套完整的排水系统，如果严格按原设计要求施点，而凸顶式中隔墙砼施工缝紧靠纵向排水管且其高度低于纵向排水管的高度，正洞初工，中隔墙顶渗漏水理论上能得到控制。但在实际施工中要做到这一点非常困难，由于砼施工缝是砼防渗水的薄弱期支护的钢拱架又穿过中隔墙顶部的防水板，必然造成防水板会出现漏洞，这样，汇集于纵向排水管的围岩水必然会穿过防水层并顺中隔墙顶砼施工缝渗出，所以中隔墙顶不可避免的要出现渗漏水现象。为能够防止中隔墙渗漏水，部分施工单位在施工过程中对凸顶式中隔墙防排水方案采取了如下改进措施：

　　1、在中隔墙顶设置土工布碎石盲沟。双连拱隧道的施工顺序为首先开挖中导洞，施工中隔墙砼，然后再开挖上下行线正洞，并施作初期支护。这样，在中导洞顶部会自然形成一个空区，按设计该空区应采用浆砌片石回填，这就造成围岩水不能顺利流入中隔墙顶部的纵向透水管中，致使排水系统不能正常发挥作用，无法顺利排水。为解决这一问题，在中隔墙顶设一纵向土工布碎石盲沟，盲沟顶用浆砌片石回填，保证围岩水能顺利流入纵向透水管，最终排至水沟内。

　　2、改进钢拱架连接板施工方法。根据原设计，上下行线初期支护中的钢拱架要与预埋在中隔墙顶的钢板相连，以保证钢拱架的稳定性，这样就造成钢拱架必须穿过中隔墙顶预埋的防水板，致使该处防水板不密封而漏水。为解决此处漏水，施工单位采用了先将钢拱架连接螺栓焊接在中隔墙顶预埋钢板上，再使防水板穿过螺栓而不是穿过整个连接钢板，并在连接板中间多加一层土工布及防水板，拧紧连接螺栓，防止该处防水板漏水。

　　3、增设排水盲管及止水条。为进一步防止中隔墙漏水现象，在中隔墙两侧各增设一条纵向φ50透水软管，施工时在中隔墙上左右两侧凿出两条纵向沟槽(深30mm、宽60mm)，将透水软管置入槽内，并在软管下侧沿纵向钉一条止水条，使中隔墙顶施工缝中渗出的水流入透水软管而不能流出施工缝。纵向每隔10m~15m做一条竖向盲沟，将纵向盲沟内的水引至水沟内。

　　从以上凸顶式中隔墙防排水系统的设计与施工看，其特点是中隔墙砼施工方便，排水系统施工简单，但由于其设计上存在砼施工缝低于纵向排水管、钢拱架穿过防不板的缺点，其最终的防水效果不甚理想。

　　4.2、凹顶式中隔墙防排水系统的设计、施工及其特点

　　凹顶式中隔墙防排水系统是为解决凸顶式中隔墙防排水系统中施工缝处容易漏水的缺点而设计的，其特点是中隔墙顶部结构系统为中间低两侧高(如图5)，其实质是将中隔墙与正洞二衬砼之间的施工缝高度提高40cm，使中隔墙顶部中间形成两个凹槽，在凹槽底部各设一条纵向排水盲沟，围岩水汇集于纵向盲沟后再通过竖向排水管将水排至隧道两侧水沟内。

　　凹顶式中隔墙防排水系统巧妙的解决了凸顶式防排水系统的缺点，由于砼施工缝的高度高于纵向排水管，所以汇集于排水管中的水不会从施工缝中漏出，只能从设置的竖向排水管中排入水沟内。

　　凹顶式中隔墙防排水系统施工的关键点如下：

　　1、纵向排水管必须预埋在设计位置，并使其纵向平顺，与竖向排水管连接畅通，以保证汇集其内的围岩水顺利排出;

　　2、正洞开挖施作初期支护时在中隔墙两侧“耳朵”背后预埋一块5cm厚木板，在初期支护施工完后将木板取出，使中隔墙“耳朵”与初期支护之间形成一个5cm 宽的预留缝，施作正洞二次衬砌前将防水板插入预留缝并与常务委纵向排水管相连，保证围岩水顺利汇集于纵向排水管内;

　　3、防水板铺设完毕，二次衬砌施作前，用砂浆将预留缝填满，以保证二衬砼施工时不破坏防水层;

　　4、焊接衬砌钢筋时要采取相应措施，保证不损坏已铺设好的防水层。从以上凹顶式中隔墙防排水系统的设计与施工看，其主要特点是中隔墙顶部砼施工立模困难，砼施工也佷困难，但由于它解决了凸顶式中隔墙防排水的缺点，所以其排水效果与凸顶式中隔墙防排水系统相比有了根本性的改变。

　　四、结束语

　　通过以上对双连拱隧道两种中隔墙防排水系统设计、施工及其特点的介绍和总结我们可以看出，凸顶式中隔墙防排水系统结构简单，施工方便，但排水效果不佳，凹顶式中隔墙防排水形式结构复杂，施工麻烦，但排水效果较好。

　　实际上，凹顶式中隔墙防排水形式正是在总结并改进了凸顶式中隔墙防排水形式缺点的基础上而设计出来的，在目前的双连拱隧道设计中大都采用凹顶式中隔墙防排水的形式。

　　文中凸顶式中隔墙防排水形式的介绍是以直墙为例的，凹顶式中隔墙防排水形式是以曲墙为例的，在实际的设计与施工中无论是直墙还是曲墙，其凸顶式和凹顶式中隔墙防排水形式的特点和施工注意事项都是一样的，本文不再一一介绍。

　　参考文献

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　　[3 ]袁勇，王胜辉. 双连拱隧道中隔墙防水技术浅谈[J]西部探矿工程，2002 年增刊(001)

　　[4] 夏明耀，曾进伦.地下工程设计施工手册[M]北京：中国建筑工业出版社1999：231-311.

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