隧道防排水技术原则、防水材料及施工措施

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：⑴地面生态和社会环境敏感⑵地表下沉影响较大⑶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。提高喷射混混凝土防水水措施：⑴对喷射混混凝土的围围岩基面进进行处理。。⑵对喷射混混凝土背后后空隙进行行注浆。⑶对突出的的锚杆进行行处理。⑷对于喷射射混凝土的的湿润养护护，减少裂裂纹。⑸调整混凝凝土配合比比或掺加外外加剂等，，提高混凝凝土的抗渗渗能力。3.2喷射混凝土土防水123.3防水层隧道防水层层是由防水板及其垫层组成，它能能将地层中中的渗水阻阻隔于二次次衬砌之外外，避免水与二二次衬砌混混凝土接触触，防止地地下水通过过二次衬砌砌的薄弱环环节渗入隧隧道。垫层的作作用是保护护防水板，，使防水板板免遭尖锐锐物的刺伤伤，同时充充当渗水通通道。防水板多为为合成高分分子卷材，，种类繁多多，隧道工工程上常用用的防水板板有PVC、EVA、HDPE、LDPE等，一般采采用双焊缝，无无钉铺设的的方式。从围岩中渗渗流的水，，在受到防防水层阻隔隔后，在重重力的作用用下沿着喷喷射混凝土土与防水层层的间隙下下渗。当渗水量较较小时，很很容易下排排；当渗水水量较大时时，则通过过铺设的排排水盲管排排出。缓冲垫层防水材料防水板防水材料PVCEVAECBLDPE无纺布（土土工布）聚乙烯泡沫沫塑料卷材材（PE）土工布防水板153.4衬砌混凝土土防水混凝土衬砌砌是隧道防防水的最后后一道防线线，根据结结构受力的的不同，混混凝土衬砌砌的厚度一一般在30~60cm之间。铁路隧道混混凝土抗渗渗等级要求求P8，现在要求求采用耐久性性混凝土，若配合比比得当，浇浇筑工艺合合理，一般般能起到防防水混凝土土的作用。。163.5隧道排水管管隧道防排水水系统的排排水管主要要包括：环向排水管管，纵向排排水管和横横向排水管管。3.5.1环向排水盲盲管环向排水盲盲管的作用用是在岩面面与初期支支护喷射混混凝土之间间、初期支支护喷射混混凝土与防防水板之间间提供过水水通道，并并使之下渗渗汇集到纵纵向排水管管。环向排排水管的设设置使地下下水施工渗渗漏情况具具有较大的的灵活性17隧道道排排水水盲盲管管18（1）当当围围岩岩渗水水严严重重时，，岩面面与与初初期期支支护护喷喷射射混混凝凝土土之间间、、初期期支支护护喷喷射射混混凝凝土土与与防防水水板板之之间间都应应当当设设置置环环向向排排水水盲盲管管，，渗水水较较少少时，，只只在在初期期支支护护喷喷射射混混凝凝土土与与防防水水板板间间设置置，，如如果果没没有有渗渗水水或或渗渗水水极极少少，，则则可可以以不不设设。。（2）当当围围岩岩渗渗水水严严重重时时，，环环向向排排水水盲盲管管的的纵纵向向间间距距小小，，渗渗水水量量少少时时，，纵纵向向加加大大。。目前前，，工工程程上上使使用用的的环环向向排排水水盲盲管管通通常常为为涂涂塑塑弹弹簧簧外外裹裹玻玻璃璃纤纤维维布布或或塑塑料料布布构构成成，，称称为为弹簧簧排排水水管管，直直径径5~8mm。19施工工检检查查内内容容：：首先先，，要要按按要要求求布布设设环环向向弹弹簧簧排排水水管管，，要要保保证证基基本本间间距距，，局局部部涌涌水水量量大大时时还还应应适适当当加加大大密密度度。。其次次，，安安装装时时弹弹簧簧排排水水管管应应尽尽量量紧贴贴渗渗水水岩岩壁壁，尽尽量量减减小小地地下下水水由由围围岩岩到到弹弹簧簧排排水水管管的的阻阻力力。。第三三，，弹弹簧簧排排水水管管布布置置时时沿沿环向向应应尽尽量量圆圆顺顺，尤尤其其在在拱拱顶顶部部位位不不得得起起伏伏不不平平。。第四四，，弹弹簧簧排排水水管管安安装装时时应应先先用用钢钢卡卡等等固固定定，，再再用用喷射射混混凝凝土土固固定定。最最后后应应检检查查弹弹簧簧排排水水管管与下下部部纵纵向向排排水水盲盲管管的连接接，确确保保弹弹簧簧排排水水管管下下部部排排水水畅畅通通。。203.5.2纵向向排排水水管管纵向向排排水水管管是是沿沿隧隧道道纵纵向向设设置置在在衬衬砌砌底底部部外外侧侧的的透透水水盲盲管管。常用用直直径径10cm的弹弹簧簧排排水水盲盲管管或或带带孔孔软软式式透透水水管管。。它它将将环环向向排排水水管管和和防防水水板板垫垫层层排排下下的的水水汇汇集集并并通通过过横横向向排排水水管管排排除除。。纵向向排排水水管管应应按按一一定定的的坡度度安装装，，中中间间不不得得有有凹陷陷、扭曲曲等，，以以防防泥泥沙沙在在这这些些位位置置淤淤积积、、堵堵塞塞排排水水管管。。施工工时时应应进进行行以以下下检检查查：：（1）排排水水管管材质质及及规规格格检查查：：是是否否老老化化，，变变形形；；管管体体是是否否变变脆脆（2）管身身透透水水孔孔检检查查：纵纵向向排排水水盲盲管管主主要要有有（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横向向排排水水管管横向向排排水水盲盲管管位位于于衬砌砌基基础础和和路路面面的的下下部部，布布设设方方向向与与隧隧道道轴轴线线方方向向垂垂直直，，是是连接接纵纵向向排排水水盲盲管管与与中中央央排排水水管管的水水力力通通道道。。横横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。纵向向排排水水盲盲管管横向向排排水水盲盲管管

纵向盲管

横向盲管横向向排排水水管管出出口口253.5.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水。施工检查方式：（1）基础检查：中央排水管埋置深度0.5~2.0m，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。中央央排排水水管管（（沟沟））273.6隧道道排排水水系系统统隧道道排排水水系系统统分分为为内排排水水系系统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：①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。②沿隧道衬砌背后环向应设置导水盲管，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。③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：①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。②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。③水沟靠道床侧墙体应留泄水孔，泄水孔直径4~10cm，间距100~300cm。隧道道排排水水工工程程措措施施30四、、隧隧道道结结构构防防排排水水铁路路隧隧道道结结构构防防排排水水施施工工作作业业系系指指在隧隧道道初初期期支支护护完完成成，，且且隧隧道道净净空空经隧道结构防排水，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基面检检查处处理施施工基面处处理主主要对对初期期支护护表面面的渗渗漏水水，外外露的的突出出物及及表面面凸凹凹不平平处进进行处处理。。（1）处（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。32①对钢钢筋网网等凸凸出部部分，，先切切断后后用锤锤铆平平抹砂砂浆素素灰②对有有凸出出的管管道时时，先先切断断，再再用砂砂浆抹抹平33③对锚锚杆有有凸出出部位位时，，螺头头顶预④对初初期支支护表344.2排水盲盲管施施工排水盲盲管一一般包包括环向排排水盲盲管、、纵向向集水水盲管管、横横向排排水管管，三者者采用用变径三三通连为一一体，，形4.3、防水水层施施工在基面面处理理、排排水盲盲管设设置完完成后后，进进行防防水层层施工工，一一般包包括铺设准准备、、缓视频演演示防水层层施工工工艺艺流程程1374.3.1铺设准准备洞外检检查、、检验验缓冲冲层材材料及及防水水板质质量，，防水水板宜宜选用用高分分子材材料，，幅宽一一般为为2～4m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缓冲层层铺设设对于设设计为为分离离式的的防水水板，，先进进行缓缓冲层层铺设设，缓缓冲层层材料料根据据设计计选用用，一一般采采用射射钉固固定。。暗钉圈圈固定定缓冲冲层示示意图图39隧道防防水板板垫层层布设设40铺设的的步骤骤为：：①先在在隧道道拱部部位标出纵纵向中中线。②使缓缓冲层层垫衬衬基本本与洞洞室轴轴线直直交，，留足足基面面凹凸凸部位位的富富有量量，由两边边墙向向拱部部铺设设。③用带带热塑性性圆垫垫圈的的射钉钉将缓冲冲层平平整顺顺直地地固定在基层层上，，固定定点间间距：：一般般拱部部0.5~0.8m，边墙墙0.8~1.0m，底部部1~1.5m，呈梅花花形排排列，并左左右上上下成成行固固定。④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。414.3.3防水板板铺设设（1）技术术要求求防水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防水层搭接接焊示意图图三层以上上的塑料料防水板板的搭接接形式必必须是T形接头。。两幅防防水板的的搭接宽宽度不应应小于150mm。防水板搭搭接焊缝缝示意图图N1.防水板质量检查/检验；2.划焊缝搭接线；3.防水板可分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施工工艺艺流程44（2）防水板固固定①对于设设计为分分离式的的防水板板，可用用热风焊枪③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）防水板铺铺设、固固定质量量检查①铺设范范围及铺铺挂方式式应符合合设计要要求；②搭接形形式和宽宽度满足足规定要要求；③悬吊固固定点设设置的数数量合理理，间距距满足规规定；④分段铺铺设的预预留接头头长度满满足规定定要求；；⑤防水板板的与基基层固定定牢固，，用手将将已固定定好的塑塑料板上上托或挤挤压，检检查其与与喷射砼砼面的密密贴程度度及预留留量，防防水板没没有有绷绷紧和破破损现象象。46（4）防水板焊焊接①焊接时时，接缝缝处必须须擦洗干干净，且且焊缝接接头应平平整，不不得有气气泡折皱皱及空隙隙。②防水板板之间的的搭接缝应采用双焊缝、调温、、调速热热楔式功功能的自动爬行行式热合合机热熔熔焊接，细部处处理或修补采用用手持焊焊枪。③开始焊焊接前，，应用小小块塑料料片上试试焊，以以掌握焊焊接温度度和焊接接速度。④单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm。⑤

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国内常用用焊接机机48防水板焊焊接试验验49（5）防水板焊焊缝施工工质量检检查①目测及及尺量检检查：检检查防水水板有无无烤焦、、焊穿、、假焊和②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