(中铁六局 呼和浩特铁建公司，内蒙古 呼和浩特 010050)
摘 要： 严寒地区隧道防排水是一项系统工程，严寒地区隧道防排水施工质量的好坏是 隧道综合评定的一项重要指标，直接影响隧道使用寿命及铁路运营安全。福生庄隧道地处内 蒙古地区，受冰冻灾害影响较大，对隧道防排水施工质量提出更高的要求。文章结合大包铁 路电气化改造工程福生庄隧道防排水施工实例，简要介绍了铁路隧道在严寒地区防排水施工 的一些具体做法。
关键词：严寒地区隧道；防排水；施工技术
中图分类号：u453.6  文献标识码：b  文章编号：1007—6921(2009)11—0083—04 

严寒地区隧道工程的防排水施工质量取决于众多因素，其中完全贯彻设计思想、精心施工是 搞好严寒地区隧道防水的关键。只有统筹设计、精细施工，严寒地区隧道的防水排水体系才 能做到完备而没有缺陷。采取有效的、可靠的防水材料和技术措施，规范施工工艺，严格卡 控施工全过程，对确保隧道防排水质量、延长隧道的使用寿命、确保隧道正常运营和安全起 着举足轻重的作用。现就大包铁路电气化改造工程福生庄隧道防排水施工技术做粗浅探讨， 并对一些重点工序进行分析研究，为今后在严寒地区隧道防排水施工起到一定的技术积累和 借鉴作用。
1 工程设计概况

福生庄隧道全长807m，起讫里程为dk572+520～dk573+327，是大包线电气化改造工程集宁至 呼和浩特段重点工程之—。除进口段19.7m位于r=1 000m的曲线上外，其余均位于直线上， 洞内线路坡度为8.4‰的单面下坡。

该隧道穿越大黑河右岸的山体，山体较为平缓，地形起伏不大，地面高程1 405～1 458m。 隧道进出口自然坡度30°～40°，植被不发育。隧道最大埋深46m。

隧道洞身主要通过地层为上第三系新统砾岩及第四系上更新统冲积粉土、细圆砾土。隧道所 处大地构造部位属华北地台，内蒙台隆的凉城断隆和阴山断隆的交界地段，受侵入岩体强大 挤压作用，山体岩层较破碎，岩体节理裂隙较发育。隧道围岩均为Ⅴ、Ⅳ级围岩， dk572+5 20～dk573+070段通过砾岩地层，泥质胶结，碎屑结构，具有弱膨胀性。

隧道区山势较缓，各大支沟已被辟为耕地，植被稀少，地表覆盖较薄，不便于地表水的排泄 。地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水，均受降水补给，地下水水量一般，水质良好对 圬工无侵蚀性，施工中应防止局部突然涌水的可能。

该隧道地处严寒地区，年平均气温2.9℃，最热月平均气温18.7℃，最冷月平均气温-15.6℃ 。年平均降水量394.7mm，年平均蒸发量1738.8mm。最大季节冻土深度为246cm。
2 隧道防排水施工要点

首先详细阅读设计文件，充分理解和深刻领会防排水设计意图和设计目的。按照“防、排、 截、堵结合，因地制宜，综合治理”的设计原则，结合其它隧道防排水施工的经验和教训， 除按设计布置排水设施外，还在地下水多的地段增设排水设施。按设计做好洞外“截”、“ 排”水，洞内施工排水，洞身复合式衬砌三道“防水屏障”。为防止运营后洞内水结冰而专 为严寒地区设置的洞内、洞口段深埋保温中心水沟，使水顺利排到洞外，达到隧道免受冰冻 灾害影响的目的。

福生庄隧道洞身复合式衬砌三道“防水屏障”为三层先后施作的隧道支护衬砌结构。即第一 道为隧道开挖前施作的超前小导管注浆、超前锚杆等超前支护与开挖后的喷锚支护构成的初 期支护结构；第二道为喷射混凝土基面上布设的软式透水盲管、盲沟，铺设的缓冲层和防水 板等组成的防水设施结构；第三道为具有抗渗性、耐久性、抗冻性的二次衬砌混凝土结构。

由全断面设置的防水设施，形成封闭环，将水流全部封闭在二次衬砌结构以外，集中从深埋 中心水沟排出，有效的实现了隧道的防排水目的。通过洞内外深埋保温中心水沟的设置，使 封闭在二次衬砌结构外的水流顺利的排出洞外，有效防止洞内、洞门口道床结冰而形成的线 路冻涨病害，确保行车安全。

为避免施工中出现“重主体，轻防水”的思想，施工前和施工过程中，定期对现场员工进行 防排水施工技术培训，使参与施工的全体员工都能够认真领会设计意图和设计目的，掌握防 排水施工技术、施工工艺的要领；开展教育培训，提高全员安全质量意识；实行逐级岗位责 任制，认真落实“三检”制，层层把关，严格过程控制，将质量隐患消灭在萌芽状态中。
3 隧道防排水施工
3.1 加强洞口及地表防排水

施工洞口前，在尽可能不破坏周围原地貌的前提下，按设计图纸及早修建了洞门顶部浆 砌“ 截”水沟，有效防止了雨水顺坡散流，冲刷边仰坡；对浅埋地段的隧顶冲沟槽及时进行了沟 心浆砌片石铺砌（隧道中心线上游30m、下游20m范围），防止开挖隧道过程中地表水渗漏。 在隧道进口开挖进洞时，在距洞口2m外设置横向盲沟一道，用以拦“截”路面水；将进口洞 口段侧沟按设计做成反坡排水，并一直顺到洞口路堑外的施工污水沉淀池内。
3.2 加强洞内施工排水

开挖进洞后，及时设置施工“排”水沟，在反坡开挖的一端安装排水管路设施并在掌子面附 近设置集水坑，用水泵及时将洞内积水排出洞外。

在施工过程中，派专人对施工给水管路进行检查和维修，防止施工给水管路的“跑、冒、漏 ”，造成洞内积水。
3.3 加强初期支护的防排水

采用tgp-206隧道超前地质预报仪和hy-303红外探测仪相结合，进行超前地质预报。根据超 前地质预报的资料，判断掌子面前方围岩的含水情况和开挖时的渗漏水情况。发现前方围岩 富含水、裂隙水较发育，开挖前及时对围岩进行了超前预注浆，尽可能将围岩裂隙水封“堵 ”在隧道开挖围岩外侧。
3.3.1 围岩注浆堵水原理
3.3.1.1 注浆是将注浆材料按一定的配比制成的浆液，通过高压注浆泵压入隧道围岩 或衬砌壁后的空隙中，经凝结、硬化后起到堵水和加固围岩作用的一种施工方法。
3.3.1.2 围岩注浆堵水可封堵地层中的渗水裂隙，减少围岩流向隧道的渗水。可保持作 业面“干施工”，利于隧道运营。
3.3.1.3 它既可在隧道开挖前从地表钻孔实施，也可在隧道开挖后通过径向或超前向围 岩钻孔注浆完成。
3.3.2 围岩注浆的作用
3.3.2.1 充填围岩裂隙，封堵渗水通道，在隧道周围形成隔水保护圈，防止地下水外 泄，减轻隧道结构直接承受的水压力。
3.3.2.2 经过围岩注浆，岩层中的裂隙被浆液充填，固化后的浆液形成岩块之间的胶结 材料，使围岩的力学性能达到改善，减小了作用在衬砌结构上的永久荷载。
3.3.2.3 具有充分灵活的方式，比喷锚支护优越，是对围岩深层次的加固。
3.3.3 抗渗喷射混凝土施工

抗渗喷射混凝土是在喷射混凝土中掺加br-2型防水剂，掺量为水泥质量的3～4%。在渗水较 大的部位，先找准出水点，钻10～20 cm深集水孔，孔内插导水管排水，然后在该渗水区域 ，围绕导水管，由远到近喷射混凝土，最终将水集中于导水管。待喷射混凝土达到其强度的 70%左右时，用br-1型防水剂堵漏。
3.3.4 做好引流管的施工

超前预注浆的围岩，开挖时如仍有水出漏，根据出漏情况作相应的引、排措施。当出漏水较 集中呈泉状时，设置树枝状软式排水管排水；当出漏水较分散时，在围岩内植入透水引流管 将水局部集中后，设置树枝状软式排水管排水。安装排水管与喷锚同步进行，边排水边喷射 混凝土。喷锚完成后，使开挖围岩面与喷射混凝土之间形成排水用的汇水孔，使围岩涌水、 渗漏水通过汇水孔、排水管等排水装置“引”到墙脚纵向软式透水管，再由引水管引排到隧 道排水沟内，使其形成永久性地下水排水设施。

经过上述处理，使围岩的大部分地下水通过排水设施排出洞外，喷混凝土后混凝土表面渗水 现象很少，能够起到一定的防水作用。
3.4 精细组织深埋保温中心排水沟的施工

洞内设置深埋中心水沟，每隔30m设置一处检查井。洞内水通过洞外深埋保温暗沟排离洞口 ，出水口采用圆包头式出水口。
3.4.1 深埋保温中心水沟安装

福生庄隧道深埋保温中心水沟采用预制钢筋混凝土圆管，内径d=50cm，每节长度为2.5m， 接头采用嵌口呈插式。

施工前，先用台钻在预制钢筋混凝土圆管按打孔，孔位在圆管拱顶中心线两侧各60°处，纵 向间距4m，梅花型布置。

在开挖好的基槽内灌注c25混凝土通长定位凹型基座，使水管顶部置于最大冻结深度线以下 ，排水管两端准确定位在两线间中心处（检查井外侧与线路轨枕枕端仅有7cm，准确定位极 其重要，稍有偏差将影响线路铺轨）。同时严格设置管底纵向坡度，杜绝出现反坡现象，避 免排水