摘要：连拱隧道墙体的防水排水问题一直是工程中的一个难题。基于泄漏机理的分析和研究传统的隔墙，相应的提出了改进措施，并改善了防水和排水系统的中间隔断墙，和中间隔墙的施工方案进行了优化，较好的解决了中隔墙渗漏水问题。
关键词；连拱隧道；中隔墙；防排水系统
国内高等级公路中的隧道在长度较短、埋深较浅或山体、地形等条件受限的情况下已逐渐开始以双连拱的形式出现并很快得到广泛应用，由于连拱隧道中隔墙顶部为上、下行线隧道中线的围岩裂隙水收集点，在下行隧道二衬混凝土连接到中间的墙混凝土部分一个必不可少的施工缝，是一个不可避免的缺陷结构，多拱隧道的主要问题之一，它不仅影响隧道的正常使用，时间的流逝会危及隧道的安全运行，因此，解决渗漏问题的双连拱隧道中隔墙成为科学合理地确定连拱隧道的成功或失败。但对于连拱隧道而言，由于中隔墙屋面施工空间小、施工过程复杂、结构施工复杂，施工难度较大。
一、中隔墙渗漏水成因研究
连拱隧道的中墙是整个隧道的关键过程受力体系复杂，没有明显的受力规律。同时在保证中隔墙稳定可靠的基础上解决好防排水问题，传统上的中隔墙防排水设计如图1。中间隔墙漏水说明原有的防水排水系统没有及时排水或已经排水。水通过上拱与中隔墙之间的施工裂缝渗漏，造成大面积渗漏。
二、连拱隧道防排水设计与施工难点分析
1.连拱隧道防排水设计与施工难点分析一共三点：第一.中隔墙顶部为上下行隧道中线顶漏斗区围岩裂隙水的汇集点，其水量必然会较大，而排水通道受阻于中隔墙。第二.中间隔墙的顶部也是主隧道支撑与中间隔墙的连接点。隧道初期支护的钢拱与中隔墙顶部预埋钢板连接时，应穿过防水钢板，不可避免地损坏防水层。第三。后中间墙屋顶防水板的设置应该把下行洞开挖，早期的螺栓，阐述了支持拆除的过程中，其防水板连接成一个整体，然后通过两个衬钢焊接和混凝土浇注可以关闭，然后经过二衬钢筋焊接、混凝土浇筑等工序才能封闭，经过长时间多道工序后，难免破损、开裂，其防水效果必然降低。
2.中隔墙防水排水系统的改进研究。根据其结构形式，中间隔墙主要分为整体的中间隔墙和分层的中间隔墙，如图2所示。隔墙设计简单，施工方便。基于无法彻底解决整体浇筑中隔墙防排水问题，于是提出了三层式中隔墙，防水和排水效果显著增加，但结构复杂，壁厚显著增加，成本相对较高，少使用在实际工程实践中，因此本文主要研究整体中隔墙防排水设计和施工优化方案、直墙和曲墙的防排水系统基本相同。
图2中隔墙的结构形式
3.凸头类型中隔墙防排水系统优化研究，提高垂直双连拱隧道施工过程中排水的排水能力和秩序由于决定中隔墙顶部的必须有一个空的区域，选择当回填纸浆构建，把石头片状可能导致围岩渗水不能顺利进入中隔墙顶部的垂直的水管，垂直排水系统不能正常工作，排水能力。因此，建议在中隔墙顶部设置垂直土工布盲沟，如图3所示
图3凸顶式中隔墙顶部防排水结构
4.改进钢拱架连接板施工方法，中隔墙顶的钢板必须与上下行线初期支护的钢拱架连接，为了保证钢拱的稳定性，钢拱必须通过中墙顶部的预埋水管。为了解决这个问题，可以把钢拱架施工接头螺栓焊接在预埋钢板的中间的墙，再使防水板穿过螺栓而不是整个钢架，并在连接中间多加设一层土工布及防水板，拧紧连接螺栓，使土工布及防水板变成钢拱架处的止水板，防止该处防水板渗水，如图4。
图4中隔墙顶钢拱架连接图
5.施工接缝处设有排水软管和止水杆。当施工接缝处的漏水被钢管清除时，会严重影响使用外观，钢管的排水长期使用难以有效。因此，提出了一种新的优化方法，即在中隔墙两侧增加一条垂直透水软管，在中隔墙两侧保留两条纵槽，深30mm，宽60mm。将透水软管置于槽内，并在软管下侧沿纵向设一条止水带，是施工缝的水进入软管而不流出施工缝。纵向每15米，垂直设置盲沟指导纵水管里的水进沟里，和改进措施的防排水采用中间隔断墙的实际建设，所有这一切都很好的解决了凸隔断墙的防水和排水问题，并无渗漏问题出现了。如图5所示。
三、中隔墙防排水施工
1.施工关键技术：洞外截留排水沟应严格按照要求施工，确保地表水
排水顺畅，尽量减少地下渗透，减少地表水对隧道的影响。隧道下隧道超前支护和锚固灌浆必须严格按照设计要求进行，以加固围岩，并在一定程度上起到堵水作用。初始支护与围岩之间的透水管道布置应尊重设计，并应灵活调整。应集中设置在进水大的区域，保证上下连接，将围岩裂隙水引至排水沟。在第二层衬砌施工前，必须严格检查防水排水系统的布置。在连接墙顶竖向排水管道前，对每根竖向排水管道进行灌溉试验，确保排水效果。
2.施工误区及病害，墙顶纵向排水管堵塞：在无砂混凝土施工时，施工不
小心而堵塞了竖向排水管，无法将墙顶地下水排至水沟，从而使排水系统无法工作。外墙混凝土施工不合理：在中隔墙混凝土施工过程中，由于混凝土等级不合理、浇筑不当、振动不当等原因，混凝土无法达到防渗要求，施工后出现表面渗流，严重影响排水效果。施工缝渗漏：中隔墙出的施工缝未严格按照设计要求进行施工，对其中埋设的止水条、止水带等防水设施未认真施做亦未用浸沥青木丝板进行堵塞处理，导致建设关节成为渗漏的主要部分。
四、中隔墙施工工艺
联拱隧道中隔墙的主要施工工序为：中导洞开挖一底部注浆导管一中隔墙基础混凝土浇注一中隔墙墙身混凝土浇注一中隔墙顶部回填一正洞开挖与初期支护一防排水设施布设一二次衬砌；每道施工工序都对防排水有一定的影响，其中后四道工序影响较大。
1.根据围岩条件，中隧洞采用全断面开挖或逐级开挖。在选择开挖段时，应充分考虑施工场地、后期混凝土浇筑小车的排渣、结构尺寸等因素，确定合理的开挖段。
2.底部注浆导管，在中隔墙混凝土浇注之前，先要施工底部注浆导管，导管为30根钢管，长1，3 m，梅花形布置，间距为0。8 m×0。8m，注单液浆，注浆压力为1。0~2。0 MPa。灌浆管施工可加固中隔墙底部围岩，提高稳定性，阻断地下水上涌。
3.中隔墙混凝土浇筑：首先，中隔墙混凝土浇筑分为两次。在下部混凝土施工前，严格要求预埋竖向排水管，并采取防护措施。施工中采用了与隧道衬砌周期相同的9 ITI模板小车。通过优化设计，将原设计每15 m一道的竖向排水管变更为每5 ITI一道，以保证中隔墙顶的水及时从竖向排水管排出，不形成积水。每个衬砌循环接头的施工缝部位，设置橡胶止水带，在止水带旁边埋设两根木条，每根粗5 C1TI，垂直于止水杆方向。每次内衬灌注后，同时取出插板，撬开小木块，自然形成两道沟槽。当下一个循环被浇注时，混凝土被灌入槽中形成交错接缝。沉降缝用沥青板堵塞。其次，孔的中墙混凝土和次衬混凝土采用相同的S12不透水C25混凝土。经试验，混合比例为1：1。94-2。79：0。53：0。008（水泥：沙：砾石：水：减水器），坍落度5厘米。砂泥含量不超过1%，水泥用量为383 kg/m3。水泥采用普通硅酸盐42．5 8水泥，砂采用本地河砂。三是墙身必须一次浇注完成，其间不可再留施工缝。否则，有可能会成为中隔墙防排水的薄弱环节。
4.墙顶回填，护墙顶竖向软透水管道必须设置在墙顶沟槽的最低点，即墙顶水面面积。排水管、三通管用无纺布包裹，防止混凝土浆在施工过程中进入排水管。垂直和水平管道连接必须紧密，以确保顺利流入垂直管道。墙体顶部铺上PVC防水板，然后施放纵向PVC打孔波纹管，管壁用无纺布包裹。将波纹管通过三通管与垂直排水管连接，最终施工C25无砂混凝土。C20混凝土用于墙体顶部回填，喷射混凝土用于填充空腔。在孔内混凝土喷涂前，中间隔墙内耳与拱之间的间隙内嵌两块5cm厚的板材，以避免中间预留的间隙。阻塞。浆液喷涂完毕后，取板清洗，形成符合设计要求的沟槽，便于后续施工中防水层的安装。
5.由于围岩条件差、跨度大，正常孔采用上下台阶开挖，上下台阶的距离为3~5 m。在开挖过程中，去掉了相同长度隧道的初始支护，将隧道拱连在隔墙顶部的预埋钢板上。喷涂混凝土时，将中间隔墙耳与料浆预制砌块之间的自由三角形区域一起喷涂。当仰拱部分开挖时，钢拱框架与中隔墙基础侧的预埋钢板连接。
6.二次衬砌，防水板宽度2。4米，施工用热塑性爬行焊接法。将拱部防水板与侧壁、中隔墙焊接时，应清洗防水板；干燥后焊接应牢固；与拱部顶部拱部衬砌相连的部位，用止水杆埋设，浇筑两层混凝土。
五、施工误区及产生的病害
1.墙顶纵向排水管堵塞：在无砂混凝土施工时，施工不细心而堵塞了竖向排水管，无法将墙顶汇水集入排水管中，基本无法起到引排地下水的作用。
2.纵向排水管与正洞防水层未连接：在隧道施工中，由于未预留凹槽，致使在正洞施工防水层时主洞上部的防水层无法伸入凹槽底部与纵向排水管相接，使许多排水设施无法形成一个体系，未能实现防排水的目的。
3.混凝土施工不合理：在中隔墙混凝土施工过程中，由于混凝土等级不合理或浇筑、振动不充分，未达到防渗要求。施工后出现地表渗流，严重影响排水效果。
4.三缝漏水：施工缝、沉降缝、伸缩缝施工不严格按照设计要求施工，预埋挡水杆、挡水带等防水设施施工不认真，沥青砌筑板未堵塞。三缝处的嵌缝是渗漏的主要部位。
中墙防治排水系统是带拱隧道的关键过程，关系到隧道防治工作的成败，控制着隧道工程的整体质量。项目采用“最佳设计方案，基于排水、结合预防排水和堵塞，根据当地条件和综合治疗”，并详细介绍了施工方案、施工工艺和方法，墙预防和连拱隧道排水的，可为类似工程提供参考。通过以上对连拱隧道两种中隔墙防排水系统设计、施工及其特点的介绍和总结我们可以看出，凸顶式中隔墙防排水系统结构简单，施工方便，但排水效果不佳，凹顶式中隔墙防排水形式结构复杂，施工麻烦，但排水效果较好。
参考文献
[1]]朱华.公路运输隧道设计规范2017
[2]尚全．公路隧道设计与施工.2017
论文作者:苗增亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/5
标签：隔墙论文; 隧道论文; 混凝土论文; 排水管论文; 围岩论文; 排水系统论文; 纵向论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;