隧道防排水技术原则、防水材料及施工措施

1、1、领会隧道防排水原则；2掌握隧道内防排水的工程措施3认识并熟悉隧道防排水工程的材料；4熟练掌握隧道防水层的施工工艺。 隧道防排水技术原则、防水材料及施工措施 隧道防排水施工技术防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理一、隧道防排水原则隧道防水类型控制排水型隧道防水型隧道不控制排水型 城市地铁一般隧道岩溶、断层隧道二、隧道防水类型1、防水型隧道（承受水压） 通过采取各种措施，如防水层、止水带等，将水封堵在隧道衬砌之外。1）适用条件： 不排水的全封闭防水型隧道在静水头不超过30m的地方使用 2）注意事项： 在防水型隧道中也要设置排水系统 2、排水型隧道1）控制排水 适用条件：高水位 不允许过量排

2、放地下水 原则：以堵为主，限量排放 2）不控制排水型 适用条件：隧道排水对地面生态环境影响不大的地区 设置排水系统在下列条件下，需优先设计防水型隧道：地面生态和社会环境敏感 地表下沉影响较大 地下水具有腐蚀性 不同防排水类型隧道特点对比 措施比较项目防水型隧道排水型隧道控制排水不控制排水地下水流失基本无流失部分流失地下水流失衬砌压力全水压部分水压无水压建造费用随水头增加而明显增加随水头的增大而增加低维护成本少随时间的增长而增加随时间的增长而增加9 三、隧道防排水措施一般山岭隧道的防水体系完善的隧道防排水设计是搞好隧道防排水工程的前提。一般山岭隧道的防排水体系具有圈层构造，可用“一堵两排两防”来

3、概括：即一圈围岩注浆堵水，喷射混凝土与防水层间、防水层与衬砌间两圈排水，喷射混凝土层、专用防水层和衬砌混凝土三层防水。103.1 围岩注浆堵水注浆是将注浆材料按一定的配比制成的浆液，通过一定的方式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。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。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。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。提高喷射混凝土防水措施：对喷射混凝土的围岩基面进行处理。对喷射混凝土背后空隙进行

4、注浆。对突出的锚杆进行处理。对于喷射混凝土的湿润养护，减少裂纹。调整混凝土配合比或掺加外加剂等，提高混凝土的抗渗能力。 3.2 喷射混凝土防水12 3.3 防水层隧道防水层是由防水板及其垫层组成，它能将地层中的渗水阻隔于二次衬砌之外，避免水与二次衬砌混凝土接触，防止地下水通过二次衬砌的薄弱环节渗入隧道。垫层的作用是保护防水板，使防水板免遭尖锐物的刺伤，同时充当渗水通道。防水板多为合成高分子卷材，种类繁多，隧道工程上常用的防水板有PVC、EVA、HDPE、LDPE等，一般采用双焊缝，无钉铺设的方式。从围岩中渗流的水，在受到防水层阻隔后，在重力的作用下沿着喷射混凝土与防水层的间隙下渗。当渗水量较小

5、时，很容易下排；当渗水量较大时，则通过铺设的排水盲管排出。缓冲垫层防水材料防水板防水材料PVCEVAECBLDPE无纺布（土工布）聚乙烯泡沫塑料卷材（PE）土 工布防 水板153.4 衬砌混凝土防水混凝土衬砌是隧道防水的最后一道防线，根据结构受力的不同，混凝土衬砌的厚度一般在3060cm之间。铁路隧道混凝土抗渗等级要求P8，现在要求采用耐久性混凝土，若配合比得当，浇筑工艺合理，一般能起到防水混凝土的作用。163.5 隧道排水管隧道防排水系统的排水管主要包括：环向排水管，纵向排水管和横向排水管。3.5.1 环向排水盲管环向排水盲管的作用是在岩面与初期支护喷射混凝土之间、初期支护喷射混凝土与防水板

6、之间提供过水通道，并使之下渗汇集到纵向排水管。环向排水管的设置使地下水施工渗漏情况具有较大的灵活性17隧道排水盲管18（1）当围岩渗水严重时，岩面与初期支护喷射混凝土之间、初期支护喷射混凝土与防水板之间都应当设置环向排水盲管，渗水较少时，只在初期支护喷射混凝土与防水板间设置，如果没有渗水或渗水极少，则可以不设。（2）当围岩渗水严重时，环向排水盲管的纵向间距小，渗水量少时，纵向加大。目前，工程上使用的环向排水盲管通常为涂塑弹簧外裹玻璃纤维布或塑料布构成，称为弹簧排水管，直径58mm。19施工检查内容：首先，要按要求布设环向弹簧排水管，要保证基本间距，局部涌水量大时还应适当加大密度。其次，安装时弹

7、簧排水管应尽量紧贴渗水岩壁，尽量减小地下水由围岩到弹簧排水管的阻力。第三，弹簧排水管布置时沿环向应尽量圆顺，尤其在拱顶部位不得起伏不平。第四，弹簧排水管安装时应先用钢卡等固定，再用喷射混凝土固定。最后应检查弹簧排水管与下部纵向排水盲管的连接，确保弹簧排水管下部排水畅通。203.5.2 纵向排水管纵向排水管是沿隧道纵向设置在衬砌底部外侧的透水盲管。常用直径10cm的弹簧排水盲管或带孔软式透水管。它将环向排水管和防水板垫层排下的水汇集并通过横向排水管排除。纵向排水管应按一定的坡度安装，中间不得有凹陷、扭曲等，以防泥沙在这些位置淤积、堵塞排水管。施工时应进行以下检查：（1）排水管材质及规格检查：是否

8、老化，变形；管体是否变脆（2）管身透水孔检查：纵向排水盲管主要有两个作用，一是将环向排水管下流之水经其排至横向排水管，二是将防水卷材阻挡之水经纵向盲管上部透水孔向管内渗流。为了实现这两种功能，盲管上的透水孔必须有一定的规格并保证有一定的间距，必须进行检查。（3）定位安装检查：满足设计坡度要求，要用土工布包裹，防止泥沙进入，其与上下排水管应用三通连接，接头要联结牢靠，防止脱落，保证流水顺畅。223.5.3 横向排水管横向排水盲管位于衬砌基础和路面的下部，布设方向与隧道轴线方向垂直，是连接纵向排水盲管与中央排水管的水力通道。横向排水管通常为硬质塑料管，施工中先在纵向盲管上预留接头，然后在路面施工前

9、接长至中央排水管。横向盲管的检查主要是接头应牢靠、密实，保证纵向盲管与中央排水管间水路畅通，严防接头处断裂，致使纵向盲管排出之水在路面下漫流，造成路面翻浆冒泥，严重影响行车安全，其次是在横向盲管上部应有一定的缓冲层，以免路面荷载直接对横向盲管施压，造成横向盲管破裂或变形，影响其正常的排水能力。纵向排水盲管横向排水盲管 纵向盲管 横向盲管横向排水管出口25 3.5.4 中央排水管中央排水管是隧道最后的排水设施，它将衬砌背后的渗水汇集排出隧道，进入路基排水边沟。中央排水管采用带孔预制混凝土管段拼接而成。其作用一是集中排放由上游管路流来的地下水，二是通过其上部的众多小孔（12mm）疏排路基中的各种积

10、水。施工检查方式：（1）基础检查：中央排水管埋置深度0.52.0m，施工时先挖基槽，整平基础，然后再铺设管段，最后回填压实。（2）铺设管段检查：首先要保证将具有透水孔的一面朝上，逐节放稳后，再用水泥砂浆将段间接缝密封填实，砂浆凝固后进行通水试验，漏水时及时处理，最后用土工布覆盖管段并回填上部。中央排水管（沟） 273.6 隧道排水系统隧道排水系统分为内排水系统和外排水系统两大部分组成：3.6.1 外排水系统将围岩渗水、穿过初期支护被二次衬砌阻挡的渗水疏导、汇集并引排到排水沟管。主要要求： 在衬砌两侧边墙背后底部应设沿隧道的纵向排水盲管（沟），孔径不小于80mm。 沿隧道衬砌背后环向应设置导水盲

11、管，其纵向间距不应大于20m，遇水量较大时，环向盲管应加密，环向盲管直径不应小于50mm。 环向盲管、竖向（沟）盲管应与边墙底部的纵向排水盲管（沟）连通，纵向排水盲管应与横向导水管连通。283.6.2 内排水系统将衬砌外排水系统汇集的地下渗水、路面运营清洗水、消防污水和其它废水引排到隧道外。主要要求：隧道应设置双侧水沟，双线隧道不得单独采用中心水沟，双线特长、长隧道在地下水发育时宜增设中心水沟。水沟的坡度应与线路坡度一致，在平坡地段排水沟底部应有不小于1的坡度。水沟靠道床侧墙体应留泄水孔，泄水孔直径410cm，间距100300cm。隧道排水工程措施30四、隧道结构防排水铁路隧道结构防排水施工作

12、业系指在隧道初期支护完成，且隧道净空经检查满足设计要求后进行的有关结构防排水施工作业，一般包含基面检查处理、排水盲管（沟）安装、防水板铺设、施工缝、变形缝处理、混凝土灌注等工序。隧道结构防排水，应遵循“防、堵、截、排，因地制宜，综合治理”的原则，并对地表水和地下水做妥善处理，使洞内外形成一个完整的防排水系统。隧道结构防水应重视初期支护的防水，并辅以注浆防水和防水层加强防水，满足结构设计和使用要求。隧道结构防水应以施工缝、变形缝为重点，采取可靠的防水措施。314.1 基面检查处理施工基面处理主要对初期支护表面的渗漏水，外露的突出物及表面凸凹不平处进行处理。（1）处理基面渗漏水，采用回填注浆进行堵

13、水，以保持基面无明显漏水。（2）对初期支护混凝土表面外露的锚杆头，钢筋尖头等硬物割除，按下图处理。32对钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰 对有凸出的管道时，先切断，再用砂浆抹平 33对锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理 对初期支护表面凸凹不平处进行处理，使混凝土表面平顺，凸凹面满足D/L=1/61/10（D为两凸面间凹进深度，L为两凸面间距离 344.2 排水盲管施工排水盲管一般包括环向排水盲管、纵向集水盲管、横向排水管，三者采用变径三通连为一体，形成完整的排水系统。其中纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节，起着承上启下的作用，是关键环节。 4.3、防

14、水层施工在基面处理、排水盲管设置完成后，进行防水层施工，一般包括铺设准备、缓冲层铺设、防水板固定、防水板焊接、质量检查等环节。视频演示防水层施工工艺流程137 4.3.1 铺设准备洞外检查、检验缓冲层材料及防水板质量，防水板宜选用高分子材料，幅宽一般为24m，其中客货共线隧道防水板厚度不得小于1.2mm，客运专线防水板厚度不得小于1.5mm，耐刺穿性、柔性、耐久性好且应符合设计要求。对检查合格的防水板，用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线，并按每循环设计长度截取，对称卷起备用；洞内在铺设基面标出拱顶中线，画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。384.3.2 缓冲层铺设对于设计为分离式的防水板，

15、先进行缓冲层铺设，缓冲层材料根据设计选用，一般采用射钉固定。暗钉圈固定缓冲层示意图39隧道防水板垫层布设40铺设的步骤为：先在隧道拱部位标出纵向中线。使缓冲层垫衬基本与洞室轴线直交，留足基面凹凸部位的富有量，由两边墙向拱部铺设。用带热塑性圆垫圈的射钉将缓冲层平整顺直地固定在基层上，固定点间距：一般拱部0.50.8m，边墙0.81.0m，底部11.5 m，呈梅花形排列，并左右上下成行固定。缓冲层接缝搭接宽度不得小于50mm，一般仅设环向接缝，当长度不够时，设轴向接缝应确保上部（靠近拱部的一张）应由下部（靠近底部的一张）缓冲层压紧，并使缓冲层与喷混凝土表面密贴。41 4.3.3防水板铺设（1）技术

16、要求防水板铺设应超前二次衬砌施工12衬砌施工段长度，同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离。对于初期支护为钢纤维混凝土的，防水板铺设前应补喷一层水泥沙浆保护层，以保护防水板。铺设前进行精确放样，弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸，尽量减少接头。防水板采用环向铺设，从拱部向两侧边墙展铺，下部防水板应压住上部防水板，松紧应适度并留有余量（一般实铺长度与弧长的比值为10：8），保证防水板全部面积均能抵到围岩。42防水层搭接焊示意图三层以上的塑料防水板的搭接形式必须是T形接头。两幅防水板的搭接宽度不应小于150mm。防水板搭接焊缝示意图N1.防水板质量检查/检验； 2.划焊缝搭接线；3.防水板可分

17、拱部和边墙两段截取，对称卷起备用。1.工作平台就位；2.初支及渗漏水处理3.切除锚杆及钢筋网端头；4.如超挖超过铺板规定，编铁丝网回填；5.拱顶画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。准备工作洞外准备洞内准备 电热压焊器及爬行式热合器，垫上隔热纸固定防水板焊缝补强Y移工作平台下一循环焊接防水板搭接缝质量检查防水板施工工艺流程44（2）防水板固定对于设计为分离式的防水板，可用热风焊枪或热合器，使其防水板融化与塑料垫圈粘结牢固。在凸凹较大的基面上，在断面变化处增加固定点，保证其与混凝土表面密贴。45（3）防水板铺设、固定质量检查铺设范围及铺挂方式应符合设计要求；搭接形式和宽度满足规定要求；悬吊

18、固定点设置的数量合理，间距满足规定；分段铺设的预留接头长度满足规定要求；防水板的与基层固定牢固，用手将已固定好的塑料板上托或挤压，检查其与喷射砼面的密贴程度及预留量，防水板没有有绷紧和破损现象。46（4）防水板焊接 焊接时，接缝处必须擦洗干净，且焊缝接头应平整，不得有气泡折皱及空隙。防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪。开始焊接前，应用小块塑料片上试焊，以掌握焊接温度和焊接速度。单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm。 焊缝应无漏焊、假焊烤焦、焊穿、外露的固定点等现象，若有应予补焊，且用塑料片覆盖焊接。47国内常用焊接机48防水板焊接试验49（5）防水板焊缝施工质量检查目测及尺量检查：检查防水板有无烤焦、焊穿、假焊和漏焊，焊缝宽度是否符合设计，焊缝是否均匀连续，表面平整光滑，有无波形断面。 充气检查：检查采取随机抽样的原则，环向焊缝每衬砌循环抽试1条，纵向焊缝每衬砌循环抽试2条。 具体检查要求为：将5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15min，压力下降在10%以内，说明焊缝合格；如压力下降过快，说明焊