湿陷性黄土隧道中央排水施工方法与流程

本发明涉及隧道中央排水施工方法，具体为湿陷性黄土隧道中央排水施工方法。

背景技术：

在我国西北地区分布着大范围的黄土层，与岩体相比土体不仅强度低、变形大、自称能力小，而且受水影响特别强烈，隧道开挖施工难度高，黄土在干燥时一般具有较高的强度和承载力，但当其受水浸湿后，则强度会急骤下降，出现不同程度的湿陷性，极易导致隧道坍塌，地基下沉等现象发生。因此在黄土隧道施工过程中，防排水是隧道质量及安全的一个重要环节。

现有隧道中央排水施工，先在仰拱混凝土填充（隧道仰拱是由底部的钢筋仰拱和由浇筑于钢筋仰拱上的混凝土凝固后形成的仰拱混凝土填充构成）上构建截面为矩形的中央排水沟槽，中央排水沟槽内布置上部均布有渗水孔的混凝土排水管，隧道的仰拱横向排水管和路基横向导水管延伸并连通至中央排水沟槽，中央排水沟槽内回填碎石至仰拱混凝土填充面（未来将在碎石上面构建路面）。隧道的仰拱横向排水管和路基横向导水管将水流引入中央排水沟槽并通过碎石及混凝土排水管上的渗水孔进入混凝土排水管内并排出隧道（中央排水沟槽沿隧道方向延伸，两端至隧道外）。由于中央排水沟槽设置在隧道仰拱内，不能将隧道仰拱底部渗漏水排出，常年的积水会使地基下沉，造成隧道仰拱及二衬开裂，对高速公路运营安全留下隐患。

技术实现要素：

本发明解决现有技术不能将湿陷性黄土隧道仰拱底部渗漏水排出，常年的积水使地基下沉的问题，提供一种湿陷性黄土隧道中央排水施工方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：湿陷性黄土隧道中央排水施工方法，将排水沟槽设置在隧道仰拱底部，隧道的仰拱横向排水管和路基横向导水管延伸并连通至排水沟槽，这样，可有效排出仰拱底部渗漏水，避免隧道地基下沉。与现有技术一样，隧道仰拱施工前排水沟槽底部浇筑管基，管基上安装上部均布有渗水孔的混凝土管道，排水沟槽内回填碎石，未来将在碎石上面构建隧道仰拱。

本发明将排水沟槽设置在仰拱底部，排出仰拱内渗水，避免地基下沉，甚至引起衬砌开裂，保证在运营期间行车安全，节省维修成本。对于黄土浅埋隧道来说，冬季气候下降，冻土深度达到1.5m－2m范围之间，将排水沟槽布置在仰拱下部具有防止管道冻结的作用，达到排水畅通。

附图说明

图1为本发明所述方法的示意图。

图中：1－排水沟槽，2－仰拱横向排水管，3－路基横向导水管，4－管基，5－混凝土管道。

具体实施方式

湿陷性黄土隧道中央排水施工方法，将排水沟槽1设置在隧道仰拱底部，隧道的仰拱横向排水管2和路基横向导水管3延伸并连通至排水沟槽1。与现有技术一样，隧道仰拱施工前排水沟槽1底部浇筑管基4，管基4上安装上部均布有渗水孔的混凝土管道5，排水沟槽1内回填碎石，未来将在碎石上面构建隧道仰拱。

具体实施时，排水沟槽1设于地下水来源一侧，方便横洞与主洞排水汇合；排水沟槽1断面为倒梯形；排水沟槽1开挖平整后，在底部支立管基模板，且固定牢固，铺设eva防水板，浇筑30cmc15混凝土，安装d500*6（直径500mm，长度6m）的钢筋混凝土管道5，钢筋混凝土管道5制作前上半面预留φ20mm渗水孔，以梅花形布置，纵向间距为40cm，钢筋混凝土管道5接口处缝隙采用沥青麻絮填塞，外围并进行热沥青油毛毡二道围裹，仰拱横向排水管2采用φ50mm（双壁打孔）波纹管，路基横向导水管3采用φ100pvc管，保证排水畅通。

具体施工过程：

1）测量放线

采用测量仪器根据隧道测设线距中心偏距放出排水沟槽1中心线，下达技术交底，按工序规范化施工，确保排水沟槽1位置准确、质量达标。

2）排水沟槽开挖

排水沟槽1槽底到路面结构设计高度3.5m，排水沟槽1两侧斜坡外角度73°18′3″，严格卡控排水沟槽1两侧坡度及纵向排水沟坡度，排水沟槽1槽底宽度70cm，采用机械开挖、人工配合，并做好地基承载力检测，经验收合格后方可进行下一步工序。

3）管基混凝土浇筑

严格按配合比调制混凝土，每段进行试验取样，采用插入式振捣器，梅花形振捣均匀、无气泡。

4）钢筋混凝土管道安装

采用机械调运、人工配合安装，及时调整管道顺直度，做好管道接口施工工艺，其次安装隧道的仰拱横向排水管2和路基横向导水管3并将其接入排水沟槽1。

5）回填碎石

排水沟槽1内采用3－5cm碎石回填，材料强度、粒径合格。

技术特征：

1.一种湿陷性黄土隧道中央排水施工方法，其特征在于，将排水沟槽(1)设置在隧道仰拱底部，隧道的仰拱横向排水管(2)和路基横向导水管(3)延伸并连通至排水沟槽(1)。

2.根据权利要求1所述的湿陷性黄土隧道中央排水施工方法，其特征在于，排水沟槽(1)设于地下水来源一侧。

3.根据权利要求1或2所述的湿陷性黄土隧道中央排水施工方法，其特征在于，排水沟槽(1)断面为倒梯形。

4.根据权利要求3所述的湿陷性黄土隧道中央排水施工方法，其特征在于，排水沟槽(1)槽底到路面结构设计高度3.5m，排水沟槽(1)两侧斜坡外角度73°18′3″，排水沟槽(1)槽底宽度70cm。

5.根据权利要求4所述的湿陷性黄土隧道中央排水施工方法，其特征在于，排水沟槽(1)开挖平整后，在底部支立管基模板，且固定牢固，铺设eva防水板，浇筑30cmc15混凝土，安装d500*6的钢筋混凝土管道(5)，钢筋混凝土管道(5)制作前上半面预留φ20mm渗水孔，以梅花形布置，纵向间距为40cm，钢筋混凝土管道(5)接口处缝隙采用沥青麻絮填塞，外围并进行热沥青油毛毡二道围裹，仰拱横向排水管(2)采用φ50mm波纹管，路基横向导水管(3)采用φ100pvc管。

技术总结
本发明涉及隧道中央排水施工方法，具体为湿陷性黄土隧道中央排水施工方法。解决现有技术不能将湿陷性黄土隧道仰拱底部渗漏水排出，常年的积水使地基下沉的问题。该施工方法是将排水沟槽设置在隧道仰拱底部，隧道的仰拱横向排水管和路基横向导水管延伸并连通至排水沟槽。本发明将排水沟槽设置在仰拱底部，排出仰拱内渗水，避免地基下沉，保证在运营期间行车安全，节省维修成本。对于黄土浅埋隧道来说，冬季气候下降，冻土深度达到1.5m－2m范围之间，将排水沟槽布置在仰拱下部具有防止管道冻结的作用，达到排水畅通。

技术研发人员：刘财源;刘俐;刘俊宏;邓双虎;智凯毅;崇岳山
受保护的技术使用者：中铁六局集团有限公司;中铁六局集团太原铁路建设有限公司
技术研发日：2019.07.22
技术公布日：2019.11.15