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摘 要：叶坪隧道全长3585m为长大隧道，软弱围岩、岩爆、涌水的影响是本工程的难点工程。隧道的防排水按“防、排、堵、截相结合，因地制宜，综合治理”的原则；对于地下水发育且隧道修建对生态环境或工程环境可能产生不利影响的水塘、水库影响地段，采取“以堵为主，限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。
关键词：隧道；涌水；防排水；施工缝
一、工程概况及特点
叶坪隧道位于江西省瑞金境内，行政区划属叶坪乡黄沙村。隧道进口里程DK130+805，出口里程DK134+390，全长3585m，该隧道为时速200km客货共线单洞双线隧道。隧道线间距为4.4m～4.506m，隧道内纵坡为自进口至出口位于11.6‰的上坡。海拔为200～490m地势起伏较大，自然坡度为20°～45°，洞身最大埋深约240.4米，通过地层岩性为全风化～弱风化千枚状页岩夹粉砂岩、变质砂岩夹板岩，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩分别占18%、21%、43%、18%。地下水较发育，隧址区存在断层破碎带2条，节理密集带4条及岩层分界线2条。
叶坪隧道地表水以叶坪隧道山脊为分水岭，向四周排泄，径流条件良好，流量受大气降雨影响较大，隧道穿越区地表水不发育，主要以季节性水流为主。隧道区地下水一般不发育，多以潜水产出。在断层破碎带和不同岩性接触带处地下水较发育。
二、如何保证隧道不渗、不漏、不裂
在开挖过程中如开挖断面在施工中水流较大，则采用引水的方法引流至排水沟。
引起隧道衬砌出现渗漏、开裂的原因很多，如由于二次衬砌的时机选择不恰当，隧道围岩变形还没达到规定的施作时间，二次衬砌受力过大，引起开裂，出现渗漏现象；因地质原因，引起隧道衬砌结构下沉，导致隧道开裂，出现渗漏现象；当衬砌混凝土养护不到位，热胀冷缩导致混凝土出现收缩裂缝，地下水从裂缝中渗漏。排水管路堵死，导致衬砌背后水压过高，衬砌出现渗漏现象。要保证隧道衬砌不渗不漏不开裂，需采取以下技术措施：
（1）选择适宜的衬砌结构，防止衬砌结构性破坏导致开裂、渗漏。做好隧道的防排水。保证隧道衬砌背后排水畅通，防水隔离层可防止渗水、漏水，改善二次衬砌的受力条件，减少在二次衬砌中出现裂纹。地下水水量及流向等在隧道施工期间和运营期间可能有所变化，在施工期间无水或少水的地段并不能保证在运营期间无水或少水，防水板本身具有良好的防水性能，但在施工过程中，往往因浇筑二次衬砌而破坏，从而影响防水效果。因此，切不可因暂时无水而轻视防水层的施作，或忽视施工质量。
（2）初期支护与二次衬砌背后务必回填密实，初期支护背后不得回填异物，必要时多次注浆回填，直到密实。为防止二次衬砌受力过大、产生开裂的办法是加强监控量测，根据量测结果，调整施工支护参数，确定二次衬砌施工时间。
（3）按设计要求做好伸缩缝，伸缩缝一定要在竖向通直，不能出现错台、咬口等，伸缩缝处的止水条按要求设置。为减小二次衬砌施工缝，进行二次衬砌时，必须连续灌筑。不得已间歇时，应按设计要求设置止水带。
（4）对于地质条件较差，如隧道通过断层、破碎带等地段时，隧道衬砌结构必须加强，采用钢筋混凝土结构，隧道衬砌断面采用特殊结构形式，隧道衬砌伸缩缝处采用柔性结构。
（5）为避免由于基底下沉，造成二次衬砌开裂，二次衬砌施工前，必须将边墙基础清理干净后，方可立模灌筑。
（6）采用外加剂和掺合料，配置低水灰比的混凝土，使用粉煤灰的大掺量技术也是防止衬砌开裂的有效措施。
三、结构防排水施工
隧道的防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则对地表水和地下水均作妥善处理，达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的，洞内外形成一个完整的排水体系。对隧道施工及运营排水可能影响周围环境地段，采取“以堵为主，限量排放”的原则，以防止水土流失、降低围岩稳定性及造成农田灌溉和生活用水困难等后患。
隧道开挖前施作洞口排水系统，洞内顺坡施工地段，以自然排水为主，开挖面水利用水泵将水抽至临时排水沟自然排水至洞外污水处理池净化后排放；反坡施工地段，通过分段设置集水坑由水泵逐级抽排至洞外的污水处理系统。
隧道防水必须达到国家标准《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）规定的一级防水等级标准。
施工符合《铁路隧道结构防排水施工作业指南》的有关要求。
（1）施工要求
隧道防排水遵循“防、堵、截、排相结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。
① 隧道设置双侧水沟+中心水沟排水，洞口500m～1000m设置保温水沟，于洞外设置保温出水口。
② 洞身地下水发育、隧道排水影響地表生态环境地段采用超前预注浆或通过后径向注浆措施加固地层或堵水。
③ 衬砌拱墙背后设1.5mm厚的EVA防水板防水，背衬≥400g/m2的无纺布。
④ 隧道防水应充分利用衬砌混凝土自防水能力，隧道衬砌采用防水混凝土，由于隧道跨度大，二衬混凝土宜掺加高效抗裂防水剂，要求二次衬砌混凝土抗渗等级一般条件下不小于P10，地下水发育及特殊作用环境下混凝土抗渗等级不小于P12。
⑤ 拱墙环向、墙角纵向设F6040可维护塑纤排水滤管、φ110可维护塑纤排水滤管，环向间距按8～10m考虑，与边墙进水孔、洞内排水沟一起组成完整的排水系统。环向盲沟与纵向盲沟连接，纵向盲沟与边墙进水孔连接，边墙进水孔与洞内排水沟连接。
⑥ 环向施工缝采用“遇水膨胀止水胶+中埋式止水带”；纵向施工缝采用“混凝土界面剂+遇水膨胀止水胶”；变形缝采用“背贴式橡胶止水带+钢边橡胶止水带+嵌缝材料”。
（2）防水层铺设工艺 防水层铺设利用作业平台施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整，经探地雷达检测初期支护及背后密实，满足质量要求后铺设防水板。为防止飞石损坏防水层结构，不得在防水层铺设作业区进行爆破。在衬砌台车就位前，对防水层进行全面检查，铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑施工作业面之间相距25m左右。
① 施工准备及基面处理
彻底清除各种异物，如：石子、沙粒等，做到初期支护表面平整干净。不能出现酥松、起砂、较大的明显的凹凸起伏。
铲除各类尖锐突出物体，如：钢筋头、铁丝、凸出在作业面上的各种尖锐物体。
根据图纸高程尺寸，定好基准线，准确无误地按线下料。
施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等，在工作前要做好检查和调整。确保设备正常運行，达到焊接要求，保证工程质量。
② 防水板材的焊接
板材采用双缝热熔自动焊接机焊接。依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道，用以检测焊接质量。
图1防水板焊接示意图
检查方法：用5号注射针与压力表相接，用空压机进行充气，在0.2MPa压力作用下5min不小于0.16MPa。否则补焊至合格为止。
③ 防水板材的铺设、固定
根据实际情况下料，按基准线铺设防水板；用防水板材专用塑料垫和钢钉把缓冲层固定在基面上，应用暗钉圈焊接固定塑料防水板，最终形成无钉孔铺设的防水层。
图2 防水板固定示意图
在清理好的基面上铺设固定土工布垫层。在喷射混凝土隧道拱顶部标出隧道纵向的中心线，再使裁剪好土工布垫层中心线与喷射混凝土上的标志相重合，从拱顶部开始向两侧下垂铺设，用射钉固定垫片将土工布固定在喷射混凝土面上。水泥钉长度不得小于50mm，平均拱顶3～4个/㎡，边墙2～3个/㎡。
铺设固定防水板。先在隧道拱顶部的土工布上标出隧道纵向的中心线，再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合，将拱顶部的防水卷材与热融衬垫片焊接，再同土工布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与热融衬垫焊接。铺设时要注意与土工布密贴，并不得拉得太紧，一定要留出余量。将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合，一般5S即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。
（3）橡胶止水带
衬砌拱架调整完毕后，将止水带卡在堵头模板中间，堵头模板由两块模板拼成。止水带由拱顶向下环向布置，不断开。
止水带对称安装，伸入模内和外露部分宽度应相等，为保持止水条平直，沿环向每0.5m设一φ6mm短钢筋托平。
施工注意事项：
安装止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定位置，在顶部水平安装时使止水带形成盆式，以避免止水带下的气体在混凝土浇筑时无法逸出，形成孔隙。
止水带设置时不可翻转、扭曲，如发现破损立即更换。
在混凝土浇筑前应避免止水条被污物和水泥砂浆污损，表面有杂质须清理干净，以免混凝土与其咬合不紧密造成渗水通道，导致变形缝、施工缝漏水。
止水带应就位准确、安装牢固，模板的端板应做成厢形，在浇注一侧混凝土时保护止水带的另一侧翼不受到破坏。止水带的端头离周围钢筋的距离不小于20mm，纵向固定间距不大于250mm。
隧道拱墙防水层与初期支护间环向设F6040可维护塑纤排水滤管，墙脚纵向设φ110可维护塑纤排水滤管，墙脚纵向、拱墙环向盲管与墙脚泄水孔联通，引至中心排水沟。
（5）洞口排水
重视防止地表水的下渗。当隧道地表的沟谷、坑洼积水对隧道有影响时，宜采取疏导、填平或铺砌的措施，必要时考虑在地表或洞内采取注浆堵水措施，防止地表水下渗。
洞门顶部设截水天沟，以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶刷坡线以外5～10m，以拦截地表水，其坡度根据地形设置，但不应小于3%，以免淤积。
洞外水不得通过隧道引排，隧道纵坡为单面坡时，高端洞口洞外侧沟做成不小于2‰的反坡排水，必要时洞外2m设一道横向盲沟，以拦截路面水尺寸为30×40cm（宽×深）。
对洞口盲沟系统应定期检查其通畅性，当有阻塞时应及时疏通。
四、结束语
铁路隧道防排水系统是一项施工繁琐、要求严格、隐蔽性强的工程，它施工质量的好坏直接影响着整个隧道的施工质量和施工进度，特别是今后的正常运营。因此，应加强对每道工序的施工质量控制，严格按照规范施工，确保施工达到设计效果，使隧道防排水工程质量得到保证。
参考文献
[1] 周爱国 主编.隧道工程现场施工技术.人民交通出版社，2004。
[2] 方利成 主编.隧道工程病害防治图集.中国电力出版社，2001。
关键词：隧道；涌水；防排水；施工缝
一、工程概况及特点
叶坪隧道位于江西省瑞金境内，行政区划属叶坪乡黄沙村。隧道进口里程DK130+805，出口里程DK134+390，全长3585m，该隧道为时速200km客货共线单洞双线隧道。隧道线间距为4.4m～4.506m，隧道内纵坡为自进口至出口位于11.6‰的上坡。海拔为200～490m地势起伏较大，自然坡度为20°～45°，洞身最大埋深约240.4米，通过地层岩性为全风化～弱风化千枚状页岩夹粉砂岩、变质砂岩夹板岩，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩分别占18%、21%、43%、18%。地下水较发育，隧址区存在断层破碎带2条，节理密集带4条及岩层分界线2条。
叶坪隧道地表水以叶坪隧道山脊为分水岭，向四周排泄，径流条件良好，流量受大气降雨影响较大，隧道穿越区地表水不发育，主要以季节性水流为主。隧道区地下水一般不发育，多以潜水产出。在断层破碎带和不同岩性接触带处地下水较发育。
二、如何保证隧道不渗、不漏、不裂
在开挖过程中如开挖断面在施工中水流较大，则采用引水的方法引流至排水沟。
引起隧道衬砌出现渗漏、开裂的原因很多，如由于二次衬砌的时机选择不恰当，隧道围岩变形还没达到规定的施作时间，二次衬砌受力过大，引起开裂，出现渗漏现象；因地质原因，引起隧道衬砌结构下沉，导致隧道开裂，出现渗漏现象；当衬砌混凝土养护不到位，热胀冷缩导致混凝土出现收缩裂缝，地下水从裂缝中渗漏。排水管路堵死，导致衬砌背后水压过高，衬砌出现渗漏现象。要保证隧道衬砌不渗不漏不开裂，需采取以下技术措施：
（1）选择适宜的衬砌结构，防止衬砌结构性破坏导致开裂、渗漏。做好隧道的防排水。保证隧道衬砌背后排水畅通，防水隔离层可防止渗水、漏水，改善二次衬砌的受力条件，减少在二次衬砌中出现裂纹。地下水水量及流向等在隧道施工期间和运营期间可能有所变化，在施工期间无水或少水的地段并不能保证在运营期间无水或少水，防水板本身具有良好的防水性能，但在施工过程中，往往因浇筑二次衬砌而破坏，从而影响防水效果。因此，切不可因暂时无水而轻视防水层的施作，或忽视施工质量。
（2）初期支护与二次衬砌背后务必回填密实，初期支护背后不得回填异物，必要时多次注浆回填，直到密实。为防止二次衬砌受力过大、产生开裂的办法是加强监控量测，根据量测结果，调整施工支护参数，确定二次衬砌施工时间。
（3）按设计要求做好伸缩缝，伸缩缝一定要在竖向通直，不能出现错台、咬口等，伸缩缝处的止水条按要求设置。为减小二次衬砌施工缝，进行二次衬砌时，必须连续灌筑。不得已间歇时，应按设计要求设置止水带。
（4）对于地质条件较差，如隧道通过断层、破碎带等地段时，隧道衬砌结构必须加强，采用钢筋混凝土结构，隧道衬砌断面采用特殊结构形式，隧道衬砌伸缩缝处采用柔性结构。
（5）为避免由于基底下沉，造成二次衬砌开裂，二次衬砌施工前，必须将边墙基础清理干净后，方可立模灌筑。
（6）采用外加剂和掺合料，配置低水灰比的混凝土，使用粉煤灰的大掺量技术也是防止衬砌开裂的有效措施。
三、结构防排水施工
隧道的防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则对地表水和地下水均作妥善处理，达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的，洞内外形成一个完整的排水体系。对隧道施工及运营排水可能影响周围环境地段，采取“以堵为主，限量排放”的原则，以防止水土流失、降低围岩稳定性及造成农田灌溉和生活用水困难等后患。
隧道开挖前施作洞口排水系统，洞内顺坡施工地段，以自然排水为主，开挖面水利用水泵将水抽至临时排水沟自然排水至洞外污水处理池净化后排放；反坡施工地段，通过分段设置集水坑由水泵逐级抽排至洞外的污水处理系统。
隧道防水必须达到国家标准《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）规定的一级防水等级标准。
施工符合《铁路隧道结构防排水施工作业指南》的有关要求。
（1）施工要求
隧道防排水遵循“防、堵、截、排相结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。
① 隧道设置双侧水沟+中心水沟排水，洞口500m～1000m设置保温水沟，于洞外设置保温出水口。
② 洞身地下水发育、隧道排水影響地表生态环境地段采用超前预注浆或通过后径向注浆措施加固地层或堵水。
③ 衬砌拱墙背后设1.5mm厚的EVA防水板防水，背衬≥400g/m2的无纺布。
④ 隧道防水应充分利用衬砌混凝土自防水能力，隧道衬砌采用防水混凝土，由于隧道跨度大，二衬混凝土宜掺加高效抗裂防水剂，要求二次衬砌混凝土抗渗等级一般条件下不小于P10，地下水发育及特殊作用环境下混凝土抗渗等级不小于P12。
⑤ 拱墙环向、墙角纵向设F6040可维护塑纤排水滤管、φ110可维护塑纤排水滤管，环向间距按8～10m考虑，与边墙进水孔、洞内排水沟一起组成完整的排水系统。环向盲沟与纵向盲沟连接，纵向盲沟与边墙进水孔连接，边墙进水孔与洞内排水沟连接。
⑥ 环向施工缝采用“遇水膨胀止水胶+中埋式止水带”；纵向施工缝采用“混凝土界面剂+遇水膨胀止水胶”；变形缝采用“背贴式橡胶止水带+钢边橡胶止水带+嵌缝材料”。
（2）防水层铺设工艺 防水层铺设利用作业平台施作。监控量测表明支护变形已基本趋于稳定且净空满足二次衬砌厚度、支护表面平整，经探地雷达检测初期支护及背后密实，满足质量要求后铺设防水板。为防止飞石损坏防水层结构，不得在防水层铺设作业区进行爆破。在衬砌台车就位前，对防水层进行全面检查，铺设过程中对接缝进行充气检查。防水层施工与二次衬砌混凝土灌筑施工作业面之间相距25m左右。
① 施工准备及基面处理
彻底清除各种异物，如：石子、沙粒等，做到初期支护表面平整干净。不能出现酥松、起砂、较大的明显的凹凸起伏。
铲除各类尖锐突出物体，如：钢筋头、铁丝、凸出在作业面上的各种尖锐物体。
根据图纸高程尺寸，定好基准线，准确无误地按线下料。
施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等，在工作前要做好检查和调整。确保设备正常運行，达到焊接要求，保证工程质量。
② 防水板材的焊接
板材采用双缝热熔自动焊接机焊接。依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的卷材表面留有空气道，用以检测焊接质量。
图1防水板焊接示意图
检查方法：用5号注射针与压力表相接，用空压机进行充气，在0.2MPa压力作用下5min不小于0.16MPa。否则补焊至合格为止。
③ 防水板材的铺设、固定
根据实际情况下料，按基准线铺设防水板；用防水板材专用塑料垫和钢钉把缓冲层固定在基面上，应用暗钉圈焊接固定塑料防水板，最终形成无钉孔铺设的防水层。
图2 防水板固定示意图
在清理好的基面上铺设固定土工布垫层。在喷射混凝土隧道拱顶部标出隧道纵向的中心线，再使裁剪好土工布垫层中心线与喷射混凝土上的标志相重合，从拱顶部开始向两侧下垂铺设，用射钉固定垫片将土工布固定在喷射混凝土面上。水泥钉长度不得小于50mm，平均拱顶3～4个/㎡，边墙2～3个/㎡。
铺设固定防水板。先在隧道拱顶部的土工布上标出隧道纵向的中心线，再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合，将拱顶部的防水卷材与热融衬垫片焊接，再同土工布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与热融衬垫焊接。铺设时要注意与土工布密贴，并不得拉得太紧，一定要留出余量。将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合，一般5S即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。
（3）橡胶止水带
衬砌拱架调整完毕后，将止水带卡在堵头模板中间，堵头模板由两块模板拼成。止水带由拱顶向下环向布置，不断开。
止水带对称安装，伸入模内和外露部分宽度应相等，为保持止水条平直，沿环向每0.5m设一φ6mm短钢筋托平。
施工注意事项：
安装止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定位置，在顶部水平安装时使止水带形成盆式，以避免止水带下的气体在混凝土浇筑时无法逸出，形成孔隙。
止水带设置时不可翻转、扭曲，如发现破损立即更换。
在混凝土浇筑前应避免止水条被污物和水泥砂浆污损，表面有杂质须清理干净，以免混凝土与其咬合不紧密造成渗水通道，导致变形缝、施工缝漏水。
止水带应就位准确、安装牢固，模板的端板应做成厢形，在浇注一侧混凝土时保护止水带的另一侧翼不受到破坏。止水带的端头离周围钢筋的距离不小于20mm，纵向固定间距不大于250mm。
隧道拱墙防水层与初期支护间环向设F6040可维护塑纤排水滤管，墙脚纵向设φ110可维护塑纤排水滤管，墙脚纵向、拱墙环向盲管与墙脚泄水孔联通，引至中心排水沟。
（5）洞口排水
重视防止地表水的下渗。当隧道地表的沟谷、坑洼积水对隧道有影响时，宜采取疏导、填平或铺砌的措施，必要时考虑在地表或洞内采取注浆堵水措施，防止地表水下渗。
洞门顶部设截水天沟，以形成完善的防排水系统。天沟设于边、仰坡顶刷坡线以外5～10m，以拦截地表水，其坡度根据地形设置，但不应小于3%，以免淤积。
洞外水不得通过隧道引排，隧道纵坡为单面坡时，高端洞口洞外侧沟做成不小于2‰的反坡排水，必要时洞外2m设一道横向盲沟，以拦截路面水尺寸为30×40cm（宽×深）。
对洞口盲沟系统应定期检查其通畅性，当有阻塞时应及时疏通。
四、结束语
铁路隧道防排水系统是一项施工繁琐、要求严格、隐蔽性强的工程，它施工质量的好坏直接影响着整个隧道的施工质量和施工进度，特别是今后的正常运营。因此，应加强对每道工序的施工质量控制，严格按照规范施工，确保施工达到设计效果，使隧道防排水工程质量得到保证。
参考文献
[1] 周爱国 主编.隧道工程现场施工技术.人民交通出版社，2004。
[2] 方利成 主编.隧道工程病害防治图集.中国电力出版社，2001。