一种采用喷涂防水技术的隧道防水分区构造及其实施方法

摘要

本发明公开了一种采用喷涂防水技术的隧道防水分区构造及其实施方法，包括依次铺设在初期支护表面的无纺布和防水层，无纺布和防水层在二次衬砌的施工缝处断开形成防水分区部位；所述防水分区部位的初期支护表面设有防水砂浆找平层，防水砂浆找平层及与其相接的无纺布和防水层边缘上覆盖有喷涂防水层；根据二次衬砌施工缝的预留位置划分防水区段，在防水分区部位表面喷涂防水砂浆找平层，在防水区段内铺设无纺布和防水层，再施作防水分区部位处的喷涂防水层，最后浇筑防水区段的二次衬砌。本发明可实现复合式衬砌隧道的防水分区，隔断了地下水沿着隧道纵向坡度在防水层后的无纺布及空隙中的窜流，使得隧道发生渗漏后的治理更为有效、经济。

说明书

技术领域

本发明涉及隧道防水技术领域，具体为一种采用喷涂防水技术的隧道防水分区构造及其实施方法。

背景技术

目前在隧道工程领域中（尤其是采用钻爆法施工的复合式衬砌隧道），通常的防水措施是在初期支护和二次衬砌之间设置全包式或者半包式的防水板及无纺布缓冲层。由于防水板通常与二次衬砌混凝土不粘结，虽然在一定程度上起到了隔离和润滑的作用，避免了混凝土收缩引起的开裂，但也使得防水层局部破损后地下水会在二次衬砌之间形成“窜水”使得渗漏范围扩大，而查找漏点和堵漏修补困难。为避免以上问题，近年来在隧道中又采取了适用于防水板的隧道分区防水的构造型式和措施，目前已经逐步在公路、铁路、地铁等隧道工程中得到应用。

芮艳杰等人公开的文献（《隧道分区防水模型试验及工程应用研究》，《现代隧道技术》，第42卷第1期，第30-37页，2005年2月），介绍了一种复合式衬砌隧道的分区防水技术。该技术在二次衬砌施工缝部位的防水板上环向密实焊接背贴式止水带，背贴式止水带的齿槽内布设注浆管，通过注浆密封施工缝部位的空隙，以形成防水板与二次衬砌之间的防水分区。一旦防水分区内某个部位发生漏水，不会窜流而影响其他分区，可以针对独立分区进行堵漏治理，以改善治理效果并降低治理代价。基于这样的原理进行防水设防的复合式衬砌隧道目前较为常见，铁路、公路隧道中主要侧重在施工缝部位的防水分区，地铁区间隧道则通常还需要在防水分区内的防水板表面预设注浆管，以便发生渗漏后方便进行堵漏治理。采用以上的隧道防水分区做法，由于仅仅是在防水板与二次衬砌之间形成了分区，分区设施（背贴式止水带）并没有与初期支护形成粘结，地下水仍然会在防水板与初期支护之间的空隙里窜流，从而可能会从其他防水分区的破损或薄弱处进入隧道，因此分区防水效果仍然有限。

随着目前喷涂防水材料（如喷涂聚脲、丙烯酸盐喷膜材料、喷涂速凝橡胶沥青等）及技术在隧道工程中得到推广，开始逐步取代隧道中的防水板。此类喷涂防水材料在复合式衬砌隧道中应用时，通常情况下防水构造型式与防水板体系一致（在初期支护表面铺设无纺布后施作喷涂防水层），也存在隧道防水分区的需求。但由于用于防水板体系的背贴式止水带材质与各类喷涂防水材料不相容，因此无法配合喷涂防水材料的使用而达到有效防水分区的效果，目前也尚未见到适用于各类喷涂防水技术专用隧道分区防水设施或构造型式。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是为了提供一种能够解决复合式衬砌隧道中防水分区不彻底的问题的一种采用喷涂防水技术的隧道防水分区构造及其实施方法。

一种采用喷涂防水技术的隧道防水分区构造，包括依次铺设在初期支护表面的无纺布和防水层，无纺布和防水层在二次衬砌的施工缝处断开形成防水分区部位；所述防水分区部位的初期支护表面设有防水砂浆找平层，防水砂浆找平层及与其相接的无纺布和防水层边缘上覆盖有喷涂防水层。

进一步的，位于围岩松散破碎或地层富水区段的所述防水分区部位处的初期支护和围岩内还增设有注浆防渗圈。

更进一步的，所述喷涂防水层采用为丙烯酸盐喷膜防水材料。

更进一步的，所述初期支护基面还铺设有环形、纵向或局部排水系统，所述排水系统与隧道内的侧沟或中心水沟连通。

一种采用喷涂防水技术的隧道防水分区构造的实施方法，包括以下步骤：

步骤1：隧道开挖且初期支护施作后，根据二次衬砌施工缝的预留位置划分防水区段，并在初期支护表面留出相邻两防水分区段间的防水分区部位的范围；

步骤2：清理防水分区部位处的初期支护基面，在其表面喷涂或涂刷防水砂浆找平层；

步骤3：在第一个防水区段内铺设无纺布和防水层，使其与防水砂浆找平层边缘相接，且密贴初期支护基面；

步骤4：施作防水分区部位处的喷涂防水层，使其覆盖防水砂浆找平层及第一个防水区段边缘处的无纺布和防水层；

步骤5：浇筑第一个防水区段的二次衬砌，及施作施工缝防水措施；

步骤6：从防水分区部位边缘处铺设下一个防水区段内的无纺布和防水层，无纺布和防水层；

步骤7：在防水分区部位施作第二遍喷涂防水层，以覆盖和有效连接下一个防水区段的无纺布和防水层；

步骤8：浇筑下一个防水区段内的二次衬砌，及施作施工缝防水措施；

步骤9：循环步骤6至8，直止完成。

进一步的，所述步骤1之后还包括：在围岩松散破碎或地层富水区段处的防水分区部位的初期支护表面沿隧道环向钻孔，打入注浆管并灌入灌浆材料，在防水分区部位处的初期支护或及其背后围岩中形成连续的注浆防渗圈。

本发明的有益效果是：本发明可实现复合式衬砌隧道的防水分区，隔断了地下水沿着隧道纵向坡度在防水层后的无纺布及空隙中的窜流，使得隧道发生渗漏后的治理更为有效、经济。

附图说明

图1是本发明的隧道防水分区构造中无注浆措施的示意图。

图2是本发明的隧道防水分区构造中有注浆措施的示意图。

图3是本发明实施例的复合式衬砌隧道防水体系示意图。

图4是本发明实施例1的剖面布置示意图（图3中的1-1断面）。

图5是本发明实施例2的剖面布置示意图（图3中的2-2断面）。

图中：1-围岩；2-初期支护；3-无纺布；4-防水层；5-二次衬砌；6-施工缝；7-施工缝防水措施；8-防水砂浆层；9-喷涂防水层；10-注浆管；11-注浆防渗圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。如图1所示，一种采用喷涂防水技术的隧道防水分区构造，包括依次铺设在初期支护2表面的无纺布3和防水层4，无纺布3和防水层4在二次衬砌5的施工缝6处断开形成防水分区部位；所述防水分区部位的初期支护2表面设有防水砂浆找平层8，防水砂浆找平层8及与其相接的无纺布3和防水层4边缘上覆盖有喷涂防水层9。

也即在复合式衬砌隧道二次衬砌5的施工缝6位置处，将相邻区段中铺设在初期支护2表面的无纺布3及防水层4（防水板或喷涂防水材料）断开，留出一定宽度的防水分区部位；在该防水分区部位处的初期支护2的表面，有喷涂或涂刷形成的防水砂浆找平层8；在防水分区部位的防水砂浆找平层8的表面，用喷涂防水层9覆盖防水砂浆层8及连接相邻区段的防水层4。其中，形成隧道防水分区部位喷涂防水层9的材料可以为丙烯酸盐喷膜防水材料或者其他可采用喷涂方法在初期支护2表面形成密闭、连续防水层的材料。

为进一步增强防水效果，在围岩1松散破碎或者地层富水区段，可在隧道防水分区部位处通过注浆措施增加形成一定范围和深度的连续注浆防渗圈11，如图2所示；或者，在初期支护2基面铺设的隧道环向、纵向和局部排水系统，并与隧道内的侧沟及中心水沟连通。

具体实施方法为：隧道开挖且初期支护2施作后，根据二次衬砌5施工缝6的预留位置划分防水区段，并在初期支护2的表面留出防水分区部位范围；在围岩松散破碎或地下水发育的情况下，在防水分区部位处的初期支护2表面沿隧道环向以一定间距钻孔，打入一定长度的注浆管10并灌入灌浆材料，在防水分区部位处的初期支护2或及其背后一定深度的围岩1中形成连续的注浆防渗圈11；清理防水分区部位处的初期支护2的基面，在其表面喷涂或涂刷防水砂浆找平层8；在第一个隧道防水区段内的初期支护2表面铺设无纺布3及防水层4，至防水分区部位的防水砂浆找平层8的边缘处断开并固定保持密贴初期支护2基面；施作防水分区部位处的喷涂防水层9，覆盖防水砂浆找平层8及第一个隧道防水区段边缘处的无纺布3及防水层4，形成有效连接并留出下一个防水区段喷涂防水层9的接头；浇筑第一个防水区段的二次衬砌5，及施作施工缝防水措施7；从防水分区部位边缘处铺设下一个防水区段内的无纺布3及防水层4，并保持其边缘密贴初期支护2基面；在防水分区部位施作第二遍喷涂防水层9，以覆盖和有效连接下一个防水区段的无纺布3及防水层4；浇筑下一个防水区段内的二次衬砌5。

其中，隧道的初期支护2、二次衬砌5可分成仰拱、拱墙部位分部施作，对应部位的无纺布3、防水层4及防水分区措施（防水砂浆找平层8、喷涂防水层9、注浆管10、注浆防渗圈11）也可相应分部施作。

实施例1：如图3中的左边结构形式及图4（图3中的1-1断面）所示，可以在半包防水型式的隧道防水体系中实现防水分区。

本实施例中的隧道防水分区构造型式为：以复合式衬砌隧道二次衬砌5的施工缝6位置划分隧道防水分区，相邻防水分区之间留有一定宽度的范围以设置防水分区措施；从隧道的拱顶至两侧拱脚的范围设置隧道防水分区措施，仰拱部位由于不设置防水层，因此也不设置隧道防水分区措施；当围岩较好或初期支护6基面地下水渗漏不严重时，采用如图1所示不带注浆防渗圈的防水分区措施（图4中的左侧防水分区措施）；当围岩较为破碎、地层富水时，采用如图2所示带注浆防渗圈的防水分区措施（图4中的右侧防水分区措施）。

其实施方法如下：

（1）在隧道的初期支护施2作后，根据二次衬砌5的施工缝6位置确定隧道防水分区的位置及分区部位的范围；

（2）视围岩和地下水的情况，决定是否施作防水分区部位的注浆管10和注浆防渗圈11；

（3）在隧道的拱顶至两侧拱脚范围，施作防水分区部位防水砂浆找平层8；

（4）在隧道的拱顶至两侧拱脚范围，铺设第一个防水区段内的无纺布3及防水层4；

（5）施作防水分区部位处的喷涂防水层9；

（6）浇筑第一个防水区段的二次衬砌5及施作施工缝防水措施7；

（7）进行下一个循环的隧道防水分区措施及衬砌的施作。

实施例2：如图3中的右边结构形式及图5（图3中的2-2断面）所示，可以在全包防水型式的隧道防水体系中实现防水分区。

本实施例中的隧道防水分区构造型式为：以复合式衬砌隧道二次衬砌5的施工缝6位置划分隧道防水分区，相邻防水分区之间留有一定宽度的范围以设置防水分区措施；在隧道全环范围均设置隧道防水分区措施；当围岩较好或初期支护6基面地下水渗漏不严重时，采用如图1所示不带注浆防渗圈的防水分区措施（图5中的左侧防水分区措施）；当围岩较为破碎、地层富水时，采用如图2所示带注浆防渗圈的防水分区措施（图5中的右侧防水分区措施）。

其实施方法如下：

（1）在隧道的初期支护施2作后，根据二次衬砌5的施工缝6位置确定隧道防水分区的位置及分区部位的范围；

（2）视围岩和地下水的情况，决定是否施作注浆管10和注浆防渗圈11；

（3）施作隧道仰拱防水分区部位的防水砂浆找平层8；

（4）铺设第一个防水区段内仰拱部位的无纺布3及防水层4；

（5）施作防水分区部位处仰拱部位的喷涂防水层9；

（6）浇筑第一个防水区段仰拱部位的二次衬砌5及施作施工缝防水措施7；

（7）施作隧道拱墙防水分区部位的防水砂浆找平层8；

（8）铺设第一个防水区段内拱墙部位的无纺布3及防水层4；

（9）施作防水分区部位处拱墙部位的喷涂防水层9；

（10）浇筑第一个防水区段拱墙部位的二次衬砌5及施作施工缝防水措施7；

（12）进行下一个循环的隧道防水分区措施及衬砌的施作。