高速鐵路高寒地區隧道防水施工技術分析
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摘 要：高速鐵路隧道為一級防水等級，要求襯砌沒有滲水和濕漬。如果出現漏水的情況，不僅會促使襯砌混凝土碳化，還會對隧道結構造成破壞，對隧道和高速鐵路使用壽命造成影響。假如出現道床積水，則會影響高鐵隧道的功能，甚至還會出現交通事故。由此，本文主要探討高速鐵路高寒地區隧道防水施工技術，以提高防水施工質量。
關鍵詞：高速鐵路;高寒地區;隧道防水施工
中圖分類號：U457.2 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）02-0117-02
Analysis on Waterproof Construction Technology of Tunnel in High-speed Railway Alpine Area
Abstract： High-speed railway tunnel is a first-class waterproof grade， requiring lining to be free from seepage and wetting. If water leakage occurs， it will not only promote the carbonation of lining concrete， but also cause damage to tunnel structure and affect the service life of tunnel and high-speed railway. If there is ballast water， it will affect the function of high-speed railway tunnel， and even traffic accidents. Therefore， this paper mainly discussed the waterproofing construction technology of tunnels in high-speed railway cold areas， in order to improve the quality of waterproofing construction.
Keywords： high-speed railway;alpine region;tunnel waterproof construction
防水在高速鐵路隧道工程施工過程中屬于較為重要的內容。若防水工程施工效果較差，就會導致隧道出現滲漏的情況，形成安全隱患，影響列車通行。因此，加強隧道防水尤為重要。在隧道防水施工過程中，相關工作人員要掌握相應的技術難點，以保證隧道工程的防水效果，提高隧道工程質量[1]。本文通過對具體案例進行全面分析，研究高速鐵路高寒地區隧道防水施工技術。
1 工程概況
新建的崇禮鐵路孫家莊隧道位于河北省張家口市下花園區境內，全長1 462m，最大埋深為84.32m，最淺埋深為3.4m。隧道地貌單元屬低山丘陵區，整體地形為中間高、兩側低，地形具有較大的起伏，兩側“V”沖溝發育;梯田廣布，地面高程為707.6～810.0m，相對高差較大，山勢起伏，縱向自然坡度一般在10°～20°，橫向自然坡度一般為5°～30°，局部呈陡崖狀。
隧道所在地區年平均氣溫9.6℃，最冷月平均氣溫-13℃，極端高溫40.9℃，極端低溫-25.7℃。夏季多雷雨，春秋多風沙，最大凍土深度達1.29m，屬于寒溫帶半干旱性氣候區。在整個防水工程中，施工單位堅持以預防為主、多道防設、綜合防治、因地制宜、剛柔結合的原則，以期提高防水施工效果[2]。
2 高速鐵路隧道滲漏水的原因
高速鐵路病害的主要類型包括基地軟化、拱頂掉塊、襯砌裂損、邊墻故障開裂、滲漏水和翻漿冒泥等，其中，造成滲漏水的原因較多，主要包括以下幾個。其一，在施工過程中，如果沒有嚴格控制混凝土，就會導致混凝土的質地不均勻，搗固不密實，還會出現漏振的情況，從而導致出現蜂窩、輸送層，或者具有多種形狀的透水縫隙。其二，施工縫的止水帶埋設不規范，擋水板較為粗糙。其三，塌方造成襯砌混凝土拉裂，膨脹圍巖作用引起襯砌開裂;先拱后墻的施工順序不當，長度較大，拱腳下沉導致拱部開裂;因為地質不均勻的下沉導致襯砌開裂。其四，巖石隧道光面爆破效果較差。襯砌結構和圍巖結合并不緊密，不僅使襯砌受力條件出現惡化，還會導致圍巖出現松動，導致地下水侵入。其五，裂隙水發育或者泉眼地方沒有引排水;其六，先拱后墻法施工的拱腳浮渣沒有清理干凈，馬口回填不密實，導致出現滲漏水。
3 防水的設計
3.1 防水設計
本文分析的工程的特點及地理位置較為特殊，要求其防水等級為I級，不能出現滲漏的情況，也不能夠有濕漬。由此，使用排、堵和防三種方法的剛柔結構，實現多道防線設置，通過綜合治理原則實現防水。
3.2 防水結構
設置三條配水管，在隧道仰拱底中部、兩側邊墻角緊靠實現開挖面，通鋪之后使用干砌片進行防護。排水管匯集地下水，利用豎向泄水孔到泄水洞流入并且排出。泄水洞的斷面設置為1.8m×1.9m，頂面和正洞地面的間隔為6m，泄水洞從進出口中每隔50m設置橫通道，長度設置為5.5m，斷面設置為1.5m×1.2m，坡度設置為5%，為上方正洞豎向泄水孔排泄地下水，到匯水洞匯集，并且排出到洞外。10cm豎向泄水孔同步于泄水洞橫通道，每隔50m就進行設置，使用100型鉆機或者YQ100型潛孔鉆進行鉆取，III類和III類的圍巖中設置花管，花管使用10mm硬質塑料管 。
將初期支護稱為第二道防線，主要為來自于結構拱部水分流。另外，還能降低承壓水對防水板、排水板的壓力。通過現場實際測量可知，承壓水通過初期支護到防水層，水壓能降低85%～90%，具有保護防水層的優勢。 將排水板及防水板作為第三道防線，其不僅能實現排水、防水，還能和初期支護、二期襯砌相結合發揮潤護及隔離的作用，避免二次襯砌混凝土開裂，使防水效果得到提高。
防水水泥是最后一道防線，將二次襯砌結合防劑水混凝土，通過密實性滿足結構自防水的效果。其在結構中不僅具有防水的作用，還具有圍護、承重的作用。
4 隧道防水施工技術分析
4.1 暗挖隧道防水施工技術
使附加防水層及混凝土自防水成為隧道主體，將4mm的雙面自粘防水卷材作為隧道底板，通過預鋪法實現施工。將厚度為3mm和4mm的自粘聚合物瀝青防水卷材作為側墻和頂板，都是通過濕敷法進行施工。
使隧道工程混凝土整體結構自身能防水，對卷材鋪設基層的表面進行全面處理，使表面能夠更加平衡，把高低誤差控制在5～8mm，以此能保證卷材的鋪設效果。通過高標號聚合物砂漿全面修補孔洞和砂眼，利用高標號砂漿補平墻面。澆筑混凝土基層時，要保證其堅固、平整及整潔。
濕敷法能通過自粘卷材施工配置水泥膠，并根據需求添加水泥，并且利用電動攪拌器攪拌均勻，保證施工質量。為了能進一步提高水泥膠配置效果，要求使用干凈的飲用水校核，并且利用32.5標號以上的普通硅酸鹽水泥，添加聚合物建筑膠。此外，還要將108建筑膠水作為保水劑，適當增加立面水泥素漿的粘稠度，避免出現流淌的情況;在水泥浸透后攪拌，避免水泥出現顆粒，提高攪拌效果;使用電動攪拌器的過程中，要帶上塑料膠絕緣手套和塑膠鞋，以此保證施工的安全性。
4.2 變形縫施工技術
在對隧道防水工程進行施工的過程中，主要內容就是變形縫的處理。對于底板及頂板的變形縫，要鋪貼寬度為1 000mm的防水卷材加強層，頂板還要鋪貼改性理清防水卷材。在對變形縫進行施工的過程中，對周邊1 000mm范圍中和下層的卷材進行焊接，焊接后，實現中間空鋪處理，搭接邊的寬度設置為≥100mm。
對于邊墻和側墻的變形縫，先清理混凝土基面，之后清理油污、雜物，對基面進行淋水處理，將寬度為10 000mm及厚度為3mm的雙面自粘聚合物改性瀝青防水卷材加強層鋪設于變形縫上。
4.3 止水帶施工技術
在隧道的各個部位使用針對性的止水帶技術。假如將外貼式止水帶設置到頂板、側墻和底板中，就能直接對其進行安裝。假如將中埋式止水帶應用到設計過程中，就要安裝中埋式止水帶，之后根據相應的設計需求，將注漿導管安裝到止水帶兩側注漿管中，并成對安裝對排氣管及導漿管。為了在施工縫中設置止水帶，需要利用結構主體主筋和焊接止水帶實現，設置連接點縱向距離要小于5m。此外，還可將鍍鋅鋼板止水帶設置到施工縫中部，設置電鍍鋅厚度為8～10μm。
5 結語
防水設計是高鐵隧道的基礎。因此，在設計過程中，要設計合理的防水方案，并且進行施工質量檢查與驗收。
參考文獻：
[1]曹磊，張維欣.蘭新高鐵高寒隧道凍融環境下修復性堵漏技術施工實踐[J].中國建筑防水，2017（12）：26-30.
[2]趙衛全，周建華，張金接，等.化學灌漿在高寒地區高鐵隧道滲水處理中的應用研究[J].中國建筑防水，2017（6）：15-19.
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