[发明专利]一种适用于寒区隧道的耐冻型防排水板及其施工方法

说明书

本发明公开了一种适用于寒区隧道的耐冻型防排水板及其施工方法，包括隔热层、设置在所述隔热层上表面的防水卷材层以及位于所述防水卷材层上表面的耗散层；所述耗散层包括多个分布在防水卷材层上表面的耗散颗粒件；相邻所述耗散颗粒件之间具有间隙，所述耗散颗粒件采用弹性材料制成；通过隔热层起到保温隔热作用，从而隔绝隧道内负温环境对衬砌背后地下水的影响；通过防水卷材起到防水作用，防止地下水透过防水卷材渗入隧道二衬乃至净空中；通过耗散层的耗散颗粒件及其间隙有效的提升环向排水能力，并大幅降低冻胀力对二衬的附加压力，简化施工工序，提高施工速度，提升隧道结构的耐久性。

技术领域

本发明涉及隧道建设技术领域，具体涉及一种适用于寒区隧道的耐冻型防排水板及其施工方法。

背景技术

我国寒区面积分布广泛，约占国土面积的70％，为了满足经济和社会发展需求，其中修建了诸多隧道工程，而且在建和规划的隧道数量也相当庞大。目前，从已建工程来看，冻害问题频发，已成为寒区隧道的主要问题，严重影响其使用功能和耐久性。冻害的主要表现形式可以分为冰害和冻胀两大类，地下水和负温是隧道冻害发生的根本原因。具体工程的冻害发生因素有很多，因施工质量或设计等问题导致的防排水系统排水不畅或者失效是主要原因之一。

目前采用新奥法原理修建的寒区隧道防排水板与普通隧道的防排水板基本相同，其定位也仅为防水功能。但在实际工程中，因为初支平整度、锚杆露头、铺设技术细节等因素往往易导致防排水板的局部失效，从而使地下水渗漏进隧道，在寒区冬季，就造成结冰问题，导致冰害的发生。另一方面，靠近隧道洞口段，其受洞外负温影响剧烈，排水盲管、盲沟等易被冻结，导致整个隧道的排水不畅，使原来的有序、无压排水转变成无序、有压排水，再辅以隧道内的负温环境，即容易导致背后积水发生冻胀，从而产生作用于隧道结构上的冻胀力，使结构破裂甚至脆断，导致安全事故，影响正常使用。

目前我国绝大部分交通隧道均采用复合式衬砌，即初期支护+防水板+二次衬砌的形式。初期支护为喷射混凝土、锚杆、钢架、钢筋网片等的合理组合，由于钻爆法开挖的围岩壁面平整度不佳，往往存在不同程度的超挖或欠挖，喷射于围岩面上的混凝土的平整度也难以尽如人意，再加上锚杆露头等的存在及防水板焊缝和施工缝等的存在，而且其属于隐蔽工程，铺设质量受技术人员的水平和状态影响较大，从而导致防水板失效的问题略减不鲜，且现有防水板并不具备排水功能。对于寒区隧道工程而言，防排水板一旦失效，背后的地下水就可以逐渐通过二次衬砌的施工缝、变形缝等薄弱环节渗漏到隧道内部，而寒区隧道地下水的冻胀更是导致无压排水状态变成有压状态，使地下水更易从衬砌薄弱处渗漏。

对于地下水量丰富的地方，环向盲管要么排水能力不足，导致二次衬砌承压乃至破损，要么其铺设密度大，经济性变差，工艺复杂。而且地下水丰富的隧道一旦发生冻害，其程度往往也更严重，衬砌结构所受到的冻胀力往往也越大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构稳定可靠、降低二次衬砌的冻胀力的一种适用于寒区隧道的耐冻型防排水板及其施工方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种适用于寒区隧道的耐冻型防排水板，包括隔热层、设置在所述隔热层上表面的防水卷材层以及位于所述防水卷材层上表面的耗散层；

所述耗散层包括多个分布在防水卷材层上表面的耗散颗粒件；相邻所述耗散颗粒件之间具有间隙，所述耗散颗粒件采用弹性材料制成。

进一步，所述耗散颗粒件均匀分布在防水卷材层上，且相邻所述耗散颗粒件的尺寸大小不一。

进一步，所述耗散颗粒件的弹性压缩体积大于地下水冻结的膨胀体积。

进一步，相邻防排水板之间通过焊接连接。

进一步，所述防水卷材层粘贴于所述隔热层的上表面。

进一步，所述隔热层为橡胶材质或泡沫材质制成。

进一步，所述防水卷材层为EVA或PVC材质制成。