《公路隧道防排水技术指南》

团体标准

T/CHTSXXXXX-XXXX

公路隧道防排水技术指南

TechnicalGuidelinesforWaterproofingandDrainageof

HighwayTunnels

（征求意见稿）

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

中国公路学会发布

目次

1总则1

2术语2

3基本规定4

4水文地质勘察9

4.1一般规定9

4.2勘察技术要求9

4.3水文地质勘察报告10

5防排水材料11

5.1一般规定11

5.2圬工材料11

5.3防水卷材11

5.4防水涂料11

5.5止水带12

5.6填缝材料、密封材料12

5.7注浆材料12

5.8排水管材12

6防排水计算13

6.1一般规定13

6.2涌水量预测13

6.3注浆堵水计算16

6.4衬砌水压计算19

6.5沟管水力计算20

7防水和排水设计23

7.1一般规定23

7.2防水设计23

7.3排水设计34

7.4改扩建隧道防排水36

7

7.5施工期排水设计37

8防排水施工40

8.1一般规定40

8.2施工防排水40

8.3防排水结构施工41

8.4注浆施工44

8.5降水施工46

9特殊防排水技术要求48

9.1一般规定48

9.2寒区隧道48

9.3岩溶区隧道51

9.4黄土隧道55

用词说明58

8

公路隧道防排水技术指南

1总则

1.0.1为指导公路隧道防排水设计与施工，制订本指南。

1.0.2本指南适用于以钻爆法为主要开挖手段的各等级新建和改扩建公路隧道。

1.0.3公路隧道防排水措施应遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”

的原则，妥善处理地表水、地下水，洞内外防排水系统应完整、通畅。

1.0.4公路隧道应设置完善的防排水设施，控制地下水排放，避免影响地表水体，保

证土建结构和机电设施的正常使用，确保行车安全，减少对环境的破坏，防止次生灾害。

条文说明：

控制地下水的排放量是为更好的处理工程建设与环境保护、节约水资源的关系，确保工程环境安全和

正常使用，保障工程施工安全。

1.0.5公路隧道防排水设施应便于维修养护，并降低维修养护对隧道运营的影响，贯

穿预防为主的建设理念。

1.0.6公路隧道防排水工程应依据不断更新的地质、环境、安全、施工信息开展动态

设计和信息化施工。

1.0.7公路隧道防排水设计与施工应贯彻国家有关技术经济政策，积极稳妥地采用新

技术、新材料、新设备、新工艺。

1.0.8公路隧道防排水设计与施工除应符合本指南的规定外，尚应符合国家和行业现

行有关标准的规定。

1

2术语

2.0.1隧道防水waterproofingoftunnel

防止隧道渗漏水而采取的工程措施。

2.0.2隧道排水tunneldrainage

在隧道内外设置排水系统，收集、引导、排放、疏干隧道周边地下水和隧道内积水的工

程措施。

2.0.3防水等级gradeofwaterproof

根据隧道使用功能要求确定的结构内表面渗漏水现象的标准，是对隧道在防水、排水

体系综合作用下防水能力的评价指标。

2.0.4防水分区waterproofpartition

根据隧道具体的富水情况与所处的环境，结合环境保护要求，综合考虑施工、运营、维

护条件，确定隧道内不同区域的防水标准。

2.0.5全封闭式防水totallyenclosedwaterproof

在地下水环境保护和地层沉降要求高的情况下，将地下水完全隔离在隧道衬砌外的防

水型式。

2.0.6半封闭式防水semienclosedwaterproof

在地下水环境保护和地层沉降没有严格要求的情况下，只对隧道二次衬砌拱墙设防水

层的防水型式。

2.0.7控制排放型防排水controlledwaterproofanddrainage

通过注浆或在排水管安装闸阀等方式，控制隧道地下水的排放，以达到保护地下水环

境、限制地层沉降，同时可降低全封闭式防水成本的防排水型式。

2.0.8防水层waterprooflayer

设置在衬砌外，起到防水和隔离作用的材料层。对于复合式衬砌，防水层设置在初期

支护与二次衬砌之间，由防水板和缓冲层组成。

2.0.9防水板waterproofsheet

由工厂生产的具有一定厚度和抗渗能力的高分子薄板等防水材料。

2.0.10盲管blindditch

为疏导和防止衬砌背后积水，避免洞内漏水，减少静水压力，降低衬砌背后地下水位，

在隧道外围设置的排水设施。

2.0.11边沟sideditch

2

设置在隧道内道路两侧用于路面排水的纵向排水沟。

2.0.12中心水沟centralditch

设置在隧道底部路面以下位置的纵向排水沟。

2.0.13泄水洞draincavern

在隧道区域地下水较丰富、深埋水沟排水能力不足时，在隧道附近设置的排水专用隧

洞。

2.0.14渗漏水leakageandseepage

隧道外部水通过非预期路径进入隧道的现象，视水量大小分为湿渍、渗水、漏水、涌

水、突水等。

2.0.15湿渍wetstained

隧道衬砌内表面呈现明显色泽变化的潮湿斑的现象。

2.0.16渗水seepage

水从衬砌中渗出，在衬砌内表面形成明显的、不流淌水膜的现象。

2.0.17漏水leakage

水从衬砌中渗出，在衬砌内表面呈现滴水或流淌水的现象。

2.0.18涌水waterinflow

有一定压头的水连续外冒的现象。

2.0.19特殊防排水WaterproofingandDrainageofspecialHighwayTunnel

位于特殊地质地段或特殊气候条件的隧道对防排水设计的特殊要求。

2.0.20寒区coldregion

因高海拔或高纬度形成的寒冷气候区，包括寒冷地区（最冷月平均气温-10～-3℃）和

严寒地区（最冷月平均气温低于-10℃）。

3

3基本规定

3.0.1公路隧道防排水工程设计应重视工程及水文地质条件，对环境保护要求严格、

水文地质条件复杂的区域应绕避；当不能绕避时，应以最短距离通过，并合理确定隧道位置

及高程，采取有效的工程措施，降低风险。

3.0.2隧道防排水的工程措施分为防、排、截、堵等4大类，可考虑如下原则进行选

择：

1隧道衬砌应具有一定的自防水能力，衬砌背后的地下水宜引排。

2对隧道有直接影响的地表水体（系）应根据地表径流条件采取截流、封堵、汇集、

引排等措施，减少地表水下渗。

3隧道顶部如有地表水易于下渗的通道、可能直接补给隧道的水系、坑洼积水等，需

设置封堵、截、排水沟等措施。

4地下水丰富、来源明确而隧道排水能力不足时，可于地下水来源一侧设置具截水功

能的泄水洞。

5隧道附近有直通隧道的漏斗、管道等，可采用堵塞封闭的工程措施，但这种堵塞封

闭的措施往往带来地表水环境的变化，需慎重采用。

6隧道施工过程中有涌、突水时，可采用注浆等封堵地下水径流通道。

7运营隧道渗漏水可采用注浆、喷（抹）涂防水层、嵌填防水材料等措施堵水。

8控制地下水排放时，可采用注浆等限制地下水的排放量。

条文说明：

“防”：要求隧道衬砌结构、防水层具有防水能力，防止地下水透过防水层、衬砌结构渗入洞内。隧

道二次衬砌是隧道防水体系中的最后一道防线，设计赋予其一定的防水能力，这个能力是封闭地下水和抵

抗部分水压力的综合能力，使地下水按期望的方式、位置、流量进入隧道，以提供隧道运营及各类设备正

常工作的环境，并使隧道内的排水系统处于正常工作状态。

“排”:隧道具有畅通的排水设施，将衬砌背后、路面结构层下的渗水、积水排入中心水沟或路侧边沟。

排除衬砌背后的积水,能减少或消除衬砌背后的水压力，排得越好，衬砌渗漏水的概率就越小，防水也就越

容易；排除路面结构层下的积水，能防止路面冒水、翻浆、结构破坏。

“截”:对可能渗漏到隧道的地表水、溶洞水、采空区积水，设置截（排）水沟引排地表水、采取回填

积水坑洼地、封闭地面渗漏点、设置截水沟引排，减少地表水下渗;对溶洞水、采空区积水,采取引流措

施。

“堵”:针对隧道围岩裂隙水、断层水、溶洞水等富水地段,采用向围岩体内注浆、设堵水墙等封堵方

法，将地下水堵在国岩体内，防止或减少地下水流失。

对直接影响隧道防排水的地表水体(系)进行截流、封堵、汇集引排是一种主动防水的措施，可以相对

4

简单的方式有效地减少入渗水量、降低隧道衬砌防水和洞内排水系统的排水压力。设计中必须充分考虑地

表径流条件，一般这类措施对于沟河、塘库等效果显著，但对位于岩溶垂直渗流带的隧道则事倍功半、效

果极差。

3.0.3公路隧道防水分为四级，各等级防水标准应符合表3.0.2的规定。

表3.0.2公路隧道防水等级

防水等级防水标准

一级不允许渗水，结构表面无湿渍

不允许漏水，结构表面有少量湿渍；

总湿渍面积不应大于总防水面积的2‰；

二级任意100㎡防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍最大面积不大于0.2㎡；

平均渗水量不大于0.05L/（㎡.d）；

任意100㎡防水面积上的渗水量不大于0.15L/（㎡.d）

有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂；

任意100㎡防水面积上的漏水或湿渍点数不超过7处，单个漏水点的最大漏

三级

水量不大于2.5L/d；

单个湿渍的最大面积不大于0.3㎡

有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂；

四级整个工程平均漏水量不大于2L/（㎡.d）；

任意100㎡防水面积上的平均漏水量不大于4L/（㎡.d）

条文说明：

湿渍是隧道衬砌混凝土因密实度差异或允许裂缝(宽度小于0.2mm)而发生微量渗水的表现，其表征是

在混凝土表面存在肉眼可辨色泽变化、用手触摸无水分浸湿感、用吸水纸贴附不变色的潮湿斑，其渗水量

略大于蒸发量或与之基本相当。湿渍现象可能随水环境、季节及洞内空气流通等条件变化而变化。一般条

件下混凝土表面蒸发量为0.012～0.024L/(㎡・d)；自然通风条件下蒸发量为0.02～0.05L/(㎡・d)；机械

通风条件下蒸发量为0.1～0.2(㎡・d)。

渗水是隧道衬砌混凝土因存在不允许的密实度差异或有害裂缝（宽度大于0.2mm）而发生少量水渗岀

的表现，由于水量小在混凝土吸附及表面张力的作用下形成附着于衬砌表面不流淌、不滴落的水膜，其单

点岀水量约为0.05L/d。

漏水是隧道衬砌混凝土因存在不允许的密实度差异或有害裂缝（宽度大于0.2mm）而发生较大量水渗

出的表现，其表征是在拱部（或顶板）形成滴水，边墙形成淌水。根据薛绍祖的《地下建筑工程防水技术》，

拱部（或顶板）水滴滴落间隔时间为0.2s～1min，称为滴漏，水量为0.072～21.6L/d。

线流是单点漏水的滴落速度大于300滴/min，目视为连续细流状，水量大于21.6L/d。

5

漏泥砂根据地下水透明度分级判定，分级为“透明的”为不漏泥砂，鉴定特征为：无悬浮物及胶体，

60cm水深可见3mm粗线。

3.0.4公路隧道防水要求应按表3.0.3选用。服务通道、交通量大的三、四级公路宜

适当提高防水要求。

表3.0.3公路隧道防水要求

防水要求工程部位

地下风机房及大型电器设备洞室；

一级

寒冷地区冻害设防隧道；

高速公路、一级公路隧道；

二级、三级公路上的长及特长隧道；

二级

四级公路上的特长隧道；

设备洞室；

二级、三级公路上的中短隧道；

四级公路上的长、中、短隧道；

三级

通风竖井或斜井；

人行横洞及车行横洞；

施工辅助坑道；

四级

紧急疏散通道；

3.0.5公路隧道防水应以混凝土结构自防水和防水层防水为主体，以接缝防水为重点，

应重视衬砌结构对工作环境及其变化的适应性，控制裂缝产生与发展，保证二次衬砌防水功

能的耐久性。

3.0.6公路隧道的防排水型式，应考虑赋水条件、环保要求、施工水平和经济性等因

素，综合确定：

1对保护地下水环境、限制地层沉降要求严格的工程，宜采用全封闭式防水型式。

2对保护地下水环境、限制地层沉降没有要求的工程，宜采用半封闭式防排水型式。

3对保护地下水环境、限制地层沉降有严格要求，而工程技术和质量难以保证，应采

用控制排放型防排水型式。当有明确要求时，可采用限量排放防排水型式。

3.0.7对于岩溶、富水等特殊条件下的隧道，宜根据地形、地质、环境、气候等特征，

结合环境保护要求，综合考虑施工、运营、维护条件，合理确定防水分区。防水分区要求较

高地段的措施应向要求较低的地段延伸，延伸长度不宜小于24m。

3.0.8公路隧道的排水系统，应服从于保护环境、规避第三方风险、防止次生灾害的

6

总体要求，采取防污染和防其它公害的措施，避免产生水土流失、围岩稳定性降低、生产及

生活用水困难等不良影响，不得对相邻工程基础、结构、农田产生冲刷。

3.0.9公路隧道应合理确定地下水的排放标准，分施工期和运营期确定地下水的排放

量，运营期的排水设施应保证足够的富余量。

条文说明：

工程标准：开挖及排水引起的沉降值不应大于附近管线、建筑物的沉降允许值，且倾斜值不大于建（构）

筑物的倾斜允许值。无明确标准时，沉降值可按10mm控制，倾斜值按0.2%控制。

环境标准：参考挪威相关资料，小于15%地下暗河平均流量的排水，一般对自然环境影响不大；无具体

规定时，最大排水量不宜大于85%的年平均流量。地下水排放量小于2m³/m/d时，一般对自然环境影响不

大；自然保护区等环境要求严格的区域地下水排放量宜根据生态平衡条件具体确定，可以参考的标准为0.4m

³/m/d。

收集了沪蓉高速龙潭隧道（5m³/m/d）、沪昆高速雪峰山隧道（1m³/m/d，居民密集）、成渝高速华岩隧

道（7.87m³/m/d）、渝怀线圆梁山隧道（5m³/m/d）、渝怀铁路歌乐山隧道（1m³/m/d，居民较密集）、宜万

铁路齐岳山隧道（3m³/m/d）、渝遂高速中梁山隧道（0.7m³/m/d）、重庆市郊的歌乐山隧道（1m³/m/d）、兰

州至武威二线乌鞘岭隧道（0.9m³/m/d）、武广大瑶山（0.23m³/m/d）、南川-两江新区高速春天门特长隧道

（5m³/m/d）、揭惠高速小北山1#隧道（4m³/m/d）、向家隧道（0.32m³/m/d）、石太客专石板山隧道（0.627m

³/m/d）、重庆市轨道交通中梁山隧道（0.72m～1.99m³/m/d）等多座山岭隧道的地下水排水资料，其范围为

0.23～5m³/m/d，平均值（去掉最大值、最小值）为2.2m³/m/d。参考海底隧道等的排放标准（挪威海底隧道

0.432m³/m/d、日本青函海底隧道0.2736m³/m/d），相关研究建议的排放标准范围为0.4～5m³/m/d。

3.0.10公路隧道的排水系统，应根据隧道水文地质条件，采取防淤积、防堵塞、防冻

结措施，提高其可维护性，以保证排水通畅。

3.0.11改扩建隧道应核查防排水能力是否满足要求，必要时结合建筑限界调整等改

扩建方案进行处理。

3.0.12公路隧道防排水工程设计应包括以下内容:

1工程各部位防水等级、设防要求。

2防水体系的构成。

3防水混凝土的抗渗等级、技术指标。

4防水层选用的材料及其技术指标、施工工艺要求、质量保证措施。

5施工缝、变形缝的位置、细部构造及技术要求、质量保证措施。

6降水、堵水措施及技术要求。

7洞口、洞身排水系统构成、选用材料。

8保证施工安全的工程措施。

7

9强排设计及设备配置、选型。

10环境保护相关工程及技术要求。

11运营维修及养护的技术要求。

12风险评估等其他内容。

3.0.13公路隧道施工的防排水，应以保护环境、确保安全、方便施工为重点，防止施

工灾害发生，采用的防排水措施应考虑足够的安全冗余能力。

3.0.14防排水材料的规格及性能应满足国家或行业的有关标准及设计要求，应具备

生产许可证、产品合格证和试验检验报告等相关证明。防排水采用的工艺、设备应满足质量

可靠、性能优良的要求。

3.0.15防排水施工人员应经培训合格后上岗，隧道防排水各工序之间应有交接检查

并填写记录。

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4水文地质勘察

4.1一般规定

4.1.1对于水文地质条件复杂、水环境保护要求高、涌突水风险高的隧道应进行水文

地质勘察。

4.1.2水文地质勘察应按设计阶段提供水文地质资料。特长隧道、控制路线方案的长

隧道、水文地质及工程地质条件复杂隧道的水文地质勘察工作宜适当超前。

4.1.3水文地质勘察应充分收集区域水文地质资料及区域内已建工程的水文地质资料。

4.1.4水文地质勘察应在工程地质勘察成果的基础上进行，水文地质勘察工作量的布

置应与工程地质勘察工作相结合，以便勘探成果的综合利用。

4.2勘察技术要求

4.2.1水文地质勘察应充分研究区域地质、水文地质资料，采用遥感图像解译、工程

地质及水文地质调绘、勘探、物探、水文地质测试、试验等方法开展隧道水文地质勘察。

4.2.2水文地质勘察应收集的资料有：

1气象资料：隧址区历年气温变化情况、降雨、降雪和蒸发量及地层冻结深度等，其

中降雨量、降雪量应调查多年年平均值、月平均值及极端值。

2隧道区域地形及水文资料：地形地貌、地表水系、径流条件、池沼、溶蚀现象等。

3隧道区域人文活动资料：人口分布、生产生活用水、农业水利灌溉情况、水资源保

护等。

4工程地质资料：岩体的地质构造、岩层走向及倾角、裂隙、孔隙率、软弱岩层力学

特性、岩溶发育特征、洞口滑坡等。

5水文地质资料：含水地层及不透水地层的特征和分布范围、渗透系数，地下水类型、

水化学特征、腐蚀性、储藏情况及补给来源、预计流入隧道的数量、主要流向和压力等，并

需收集抽水试验和水质化验资料。

6建设环境条件资料：隧址区既有已废除的坑道、竖（斜）井口、隧址区建、构筑物

分布等。

4.2.3查明地表水（湖泊、水库、河流等）的分布、补给、径流、排泄条件以及丰、

枯水期水位、流量、水质；地表水与地下水水力联系；地表水与隧道工程的空间位置关系，

特别是地表水向隧道工程渗漏可能性。

9

4.2.4查明地下水类型、埋藏深度、含水层及隔水层层数、含水层厚度、结构、水量、

水质及含水层之间的水力联系；查明含水体与隧道空间位置关系、地下水对公路隧道施工及

运营的影响程度。

4.2.5查明岩土层的渗透性、富水性等水文地质参数。

4.2.6查明地下水的水化学类型，评价其对混凝土、钢筋的腐蚀性。

4.3水文地质勘察报告

4.3.1水文地质勘察报告文字说明包括下列内容：

1概述：任务依据、目的与任务、工程概况、执行的技术标准、勘察方法及工作量布

置情况、勘察过程。

2自然地理概况：地理位置、气象、水文和交通条件等。

3工程地质条件：地形地貌、地层岩性、地质结构、岩土的类型、性质和物理力学参

数、新构造运动、地震和地震动参数、不良地质和特殊性岩土的发育情况。

4水文地质条件：地下水的类型、补给、径流条件，含水地层及不透水地层的特征和

分布范围、渗透系数，水质等。

5水文地质勘探和试验：物探、钻探、试验等。

6水文地质计算：水文地质参数、涌水量的计算方法、公式和成果。

7水文地质条件评价：地表水、地下水对隧道施工及运营的影响；隧道施工对周边地

表水、地下水环境的影响。

8对设计、施工和运营的建议。

4.3.2水文地质勘察报告附图：综合水文地质图；水文地质平面图；水文地质纵断面

图；斜井、竖井水文地质柱状图。

4.3.3水文地质勘察报告附件：水文地质试验记录表、水质分析报告。

4.3.4水文地质勘察报告的物探报告包括物探文字说明、物探平面布置图、物探工作

成果图、测井曲线图。

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5防排水材料

5.1一般规定

5.1.1隧道内防排水材料应符合结构强度和耐久性的要求，应符合现行《地下工程防

水技术规范》（GB50108）的规定。

5.1.2处于侵蚀介质中的隧道工程，应采用耐侵蚀的防水混凝土、防水砂浆、防水卷

材等防排水材料。

5.2圬工材料

5.2.1寒冷地区有冻害地段和最冷月平均气温低于-15℃地区隧道二次衬砌混凝土的

抗渗等级不低于P8，其余地区不宜低于P6。

5.2.2防水混凝土的工作环境温度不得大于80℃；处于侵蚀性介质中的防水混凝土耐

侵蚀性要求应符合现行《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》（JTG/T3310）的规定。

5.2.3防水砂浆包括聚合物水泥防水砂浆、掺外加剂或掺合料的防水砂浆，宜采用多

层抹压法施工。

5.2.4防水砂浆不宜用于地下水有侵蚀性的环境，不应用于受持续振动或温度高于80℃

的隧道工程防水。

5.3防水卷材

5.3.1防水卷材宜采用高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材。

5.3.2卷材及其胶黏剂应具有良好的耐水性、耐久性、耐刺穿性、耐腐蚀性和耐菌性。

5.4防水涂料

5.4.1防水涂料应包括无机防水涂料和有机防水涂料。无机防水涂料可选用掺外加剂、

掺合料的水泥基防水涂料、水泥基渗透结晶型防水涂料。有机防水涂料可选用反应型、水乳

型、聚合物水泥等涂料。

5.4.2涂料防水层的涂料应符合下列规定：

1应具有良好的耐水性、耐久性、耐腐蚀性及耐菌性。

2应无毒、难燃、低污染。

11

3无机防水涂料应具有良好的湿干粘结性和耐磨性。

4有机防水涂料应具有良好的延伸性及较大适应基层变形能力。

5.5止水带

5.5.1止水带宜选用橡胶止水带或钢边橡胶止水带。

5.5.2橡胶止水带的外观质量、尺寸偏差和物理性能应符合现行《高分子防水材料第

2部分：止水带》（GB18173.2）的规定。

5.6填缝材料、密封材料

5.6.1填缝材料主要有塑料泡沫板、沥青纤维板、沥青杉木板等。

5.6.2密封材料可选用硅酮、聚硫橡胶、聚氨酯、丙烯酸密封膏等。

5.7注浆材料

5.7.1注浆材料应满足下列要求：

1浆液应无毒无臭，不污染环境。

2浆液黏度低，流动性好，可注性强，凝结时间可按要求控制。

3浆液固化体稳定性好，能满足注浆工程的使用寿命要求。

4浆液应对注浆设备、管路及混凝土结构物无腐蚀性，易于清洗。

5.7.2浆液的配合比，应经现场试验后确定。

5.8排水管材

5.8.1环、纵向排水盲管应具有一定的弹性和良好的透水性，能沿壁面秘贴铺设，在

承受0.5MPa压力时耐压扁平率不得大于5%。

5.8.2排水盲管性能应符合现行《软式透水管》（JC937）及《埋地用聚乙烯（PE）

结构壁管道系统第1部分：聚乙烯双壁波纹管材》（GB/T19472.1）的有关规定。

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6防排水计算

6.1一般规定

6.1.1中心水沟应满足计算最大涌水量的过水能力并有富余，中短隧道富余系数取

1.2，长隧道取1.5，特长隧道、岩溶地区长隧道取2。

6.1.2当隧道净水头不超过50m，且地面生态和社会环境敏感时，可采用全封闭防水

型衬砌。

6.2涌水量预测

6.2.1隧道工程的涌水量预测应符合下列规定：

1当斜井与铅垂线的夹角小于45°时，可按竖井计算，并把斜井的垂直投影长度作为

计算井长；当夹角大于45°时，斜井可按水平隧道计算，并把斜井的水平投影作为计算长

度。

2初步设计阶段可采用降水入渗法、地下径流模数法、地下径流深度法、比拟法等概

略预测，当有勘探、试验资料时宜采用地下水动力学法进行预测。

3施工图设计阶段应采用地下水动力学法进行预测，并与其他方法进行综合分析后确

定。

4根据隧道的水文地质特征分段预测隧道的最大涌水量及正常涌水量。

6.2.2越岭隧道通过一个或多个地表水流域时，预测隧道正常涌水量可采用下列方法：

1地下径流深度法：

s.2Q=hA74（6.2.2-1）

h=W−H−E−SS（6.2.2-2）

A=LB（6.2.2-3）

式中：Qs—隧道通过相关含水体区域的正常涌水量（m³/d）；

h—为年度地下径流的深度（mm）；

A—为隧道通过相关含水体区域集水面积（km2）；

W—为年度降水量，可用多年的平均蒸发蒸腾量的值（mm）；

H—为年度地表径流的深度（mm）；

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E—为年度的蒸发水量（mm）；

SS—为年度地表的滞水深度（mm）；

L—为隧道通过相关含水体区域的长度（km）；

B—为L长度内涌水量对隧道两侧的影响宽度（km）。

2地下径流模数法

s=AMQ（6.2.2-4）

=QM/F（6.2.2-5）

式中，M—地下径流模数[m³/(d·k㎡)]（km）；

Q＇—地下水补给的河流的流量或下降泉流量（m³/d），采用枯水期流量技术；

F—与Q＇的地表水或下降泉流量相当的地表流域面积（k㎡）。

6.2.3当隧道通过潜水含水体且埋藏较浅时，可采用降水入渗法预测隧道正常涌水量。

QWA=2.7

s（6.2.3）

式中：α— 降水入渗系数，可按表6.2.3所列值采用。

表6.2.3降水入渗系数α经验数据

地层名称α地层名称α

粉质粘土0.01～0.02较完整岩石0.01～0.15

粉土0.02～0.05较破碎岩石0.15～0.18

粉砂0.05～0.08破碎岩石0.18～0.20

细砂0.08～0.12极破碎岩石0.20～0.25

中砂0.12～0.18岩溶微弱发育0.01～0.10

粗砂0.18～0.24岩溶弱发育0.10～0.15

圆砾（夹砂）0.24～0.30岩溶中等发育0.15～0.20

卵石（夹砂）0.30～0.35岩溶强烈发育0.20～0.50

完整岩石0.01～0.10

6.2.4当隧道通过潜水含水体时，可用下列地下水动力学法预测最大涌水量。

1古德曼经验公式（适用于毛洞隧道）

14

2KH

QL=

04H

ln

d（6.2.4-1）

3

式中：Q0—隧道通过含水地段的最大涌水量（md/）;

H—静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离（m）;

d—洞身横断面等价圆直径（m）；

K—围岩的渗透系数（m/s）；

L—隧道通过含水体长度（m）。

2佐藤邦明非稳定流式

hKm2

q=2（6.2.4-2）

0−rh)2(r

ln[tan02cot0]

4hc4hc

式中：q0—隧道通过含水体地段的单位长度最大涌水量（m3/（s·m））；

m—换算系数，一般取0.86；

K—含水体渗透系数（m/s）；

h2—静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离（m）；

r0—洞身横断面等价圆半径（m）；

hc—含水体厚度（m）。

6.2.4当隧道通过潜水含水体时，可用下列地下水动力学法预测正常涌水量。

1裘布依理论式

Hh22−

QLK=

sRr−

y

式中：H—洞底以上潜水含水体厚度（m）;

h—洞内排水沟假设水深（一般考虑水跃值）（m）;

Ry—涌水地段的引用补给半径（m）；

2佐藤邦明经验式

=0srK584.0-qq0（6.2.4-2）

15

ms3m/

式中：qs—隧道通过含水体地段单位长度正常涌水量（()）;

—试验系数，一般取12.8。

6.2.5当新建隧道附近有水文地质条件相似的既有隧道或坑道以及岩溶区时，可采用

水文地质比拟法预测隧道涌水量：

FS

QQ='

FS''（6.2.5-1）

FB=L（6.2.5-2）

FB'''=L（6.2.5-3）

式中：Q、Q'—拟建、既有隧道的正常（或最大）涌水量(m³/d)；

F、F'—拟建、既有隧道的集水面积(㎡)；

S、S'—拟建、既有隧道含水体中静止水位计起的水位降深（m）；

B、B'—拟建、既有隧道衬砌前洞身宽度（m）；

L、L'—拟建、既有隧道通过含水体的长度（m）。

6.2.6当隧道通过承压含水层，含水层为无限补给从两侧流入时，可利用下式计算正

常涌水量：

-[M(2HM)2]h-

=BKQ0（6.2.6-1）

0R

式中：H—隔水底板到水面的高度（m）；

M—承压含水层的厚度（m）。

6.2.7竖井涌水量可以参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）基坑涌水量计算

进行预测；也可根据不同井径抽水资料建立井径与涌水量的相关方程，把钻孔的涌水量换算

成竖井涌水量。

6.3注浆堵水计算

6.3.1隧道注浆防渗标准应根据工程特点，通过技术经济比较后确定。重要的防渗工程，

应将岩土层的渗透系数降低至10-4～10-5cm/s以下；对临时性工程或允许出现较大渗漏量而

又不致发生渗透破坏的地层，可按不大于10-3cm/s进行控制，并应符合以下规定：

1在岩石地层中可采用单位吸水量ω作为准则，ω=0.01～0.03。

16

2单位吸水量可用钻孔压水试验方法计算求，其计算式如下：

Q

=（6.3.1-1）

LHt

式中：ω—地层单位吸水［L/(m2•min)］；

Q—地层的总吸水量(L);

L—压水试验段长(m)；

H—压水压力(m)；

t——试验时间(min)。

3单位吸水量与渗透系数k(cm/s)之间的关系如下式：

5.1k=10−3（6.3.1-2）

6.3.2注浆加固圈厚度E可按渗透理论分析，并按下列公式计算。

H2

Q=（6.3.2-1）

lnr-lnrlnr-lnr

23+34

K1K2

E=r3-r2（6.3.2-1）

式中：Q——允许的排水量标准[m³/(m·d)]；

E——注浆加固圈厚度(m)；

H——衬砌中心的水头高度(m)；

r2——隧道开挖轮廓的当量半径(m)；

r3——注浆加固圈的外缘半径(m)；

r4——隧道外水头的技术当量半径(m)；

K1——注浆加固圈渗透系数(m/d)；

K2——岩体渗透系数(m/d)。

E——注浆加固圈厚度(m)；

17

图6.3.2多种介质下地下水渗流模型

6.3.3岩石地层中注浆设计压力应根据围岩水文地质条件合理确定，宜比静水压力大

0.5～1.5MPa；当静水压力较大时，宜为静水压力的2～3倍。

6.3.4土层中注浆压力宜通过现场注浆试验确定；也可以通过计算确定。

1渗透性堵水注浆

l2

+=015.1pp+C

1e1d2（6.3.4-1）

式中：

pe—容许注浆压力（MPa）；

p1—地下水压力（MPa）；

—沿程阻力系数；

1—浆液重度（kN/m³）；

l—注浆管长（m）；

—浆液流速（m/s）；

d—注浆管直径（m）；

C—常数，可取0.33～0.5MPa。

2劈裂注浆

h

p+=

min1000t（6.3.4-2）

式中，pmin—最小注浆压力；

h—注浆段的埋深（m）；

18

—地基的重度（kN/m³）；

t—土的抗拉强度，可取0.005MPa～0.04MPa。

6.3.5浆液扩散半径宜通过现场注浆试验来确定。以水玻璃为主剂的浆液，扩散半径

可按表6.3.5-1的规定采用；水泥浆液在裂隙岩石中的扩散半径可按表6.3.5-2的规定采

用。

表6.3.5-1水玻璃浆液在不同岩层中的有效扩散半径R

岩层类别砂砾粗砂中砂细砂淤泥黏土

扩散半径R(m)1.75～2.001.20～1.450.80～1.000.50～0.700.500.50

表6.3.5-2水泥浆液裂隙岩层中的有效扩散半彳空

裂隙宽度(mm)<55～30>30

有效扩散半径246

R(m)

6.3.6注浆量宜通过现场注浆试验确定；也可以通过计算确定。

1岩层

2

=RVeL（6.3.6-1）

式中，R—浆液有效扩散半径，取7m；

L—为注浆段长度；

e—为岩层裂隙率（%），一般取1%～5%；

β—为充填系数，取0.3～0.9；

α—为浆液消耗系数，取1.15。

2土层

2

=eLnRKV（6.3.6-2）

式中，n—土的裂隙率（%）；

K—经验系数；软土、粘土、细砂，K=0.2～0.4；中砂、粗砂，K=0.4～0.6；砾砂，K=0.5～

0.7；湿陷性黄土，K=0.5～0.8。

6.4衬砌水压计算

6.4.1对于全封闭复合衬砌，作用在二次衬砌上的外水压力宜按全部静水头高度计算，

19

且水压不宜大于0.6MPa。

6.4.2对于控制排放型防排水，作用在二次衬砌上的外水压力可根据式(6.4.2)计算。

Qs

w(phhsw)[−−=])(1w(6.4.2)

Q0

式中：Pw——地下水压力荷载(kN/m2)；

hw——设计最高水位高程(m)；

hs——水压力计算点高程(m)；

β——地下水压力修正系数，可根据围岩渗透情况按表6.6.2确定；

表6.4.2地下水压力修正系数

地下水活动情况修正系数β

洞壁干燥或潮湿0～0.2

沿结构面有渗水或滴水0.1～0.4

沿裂隙或软弱结构面有大量滴水、线状流水或喷水0.25～0.6

严重股状流水，沿软弱结构面有小量涌水0.4～0.8

严重滴水或流水，断层等软弱带有大量涌水0.65～1.0

Q0——未施作二衬时洞室在设计水头作用下的渗流量(m3/s)，可采用古德曼经验公式计

算；

Qs——施作衬砌后洞室在设计水头作用下的渗流量(m3/s)；

α—限制地下水排放时地下水压力折减系数，可根据围岩渗透系数确定：

对于Ⅱ~Ⅲ级地质条件较好的围岩，α=0.5～1.0；

对于Ⅳ级围岩，α=1.0～1.5；

对于Ⅴ级及其以下地质条件较差的围岩，α=1.5～2.0；

γw——地下水重度(kN/m3)。

6.5沟管水力计算

20

6.5.1公路隧道内各类排水管、排水沟应按照无压管道进行计算。

6.5.2沟管的水力计算包括依据设计流量确定沟和管的断面尺寸，以及检查水流速度

是否在允许范围内等内容。

6.5.3各类排水管（沟）的排水能力可按式(6.5.3)计算。

Qc=vA(6.5.3)

式中：v—排水管（沟）内的平均流速（m/s）;

A—过水断面面积（㎡）。

6.5.4各类排水管（沟）的平均流速可按式(6.5.4)计算。

121

v=R3I2(6.5.4-1)

n

A

R=(6.5.4-2)

ρ

式中：n—沟壁或管壁的粗糙系数，按表6.5.4采用；

R—水力半径(m)，圆管可取0.25倍直径。

ρ—沟过水断面湿周(m)；

I—水力坡度，无旁侧入流的明沟，水力坡度可采用沟的底坡。

表6.5.4管（沟）壁的粗糙系数

管（沟）类型n管（沟）类型n

塑料管（聚氯乙

0.010石棉水泥管0.012

烯）

水泥混凝土管0.013波纹管0.027

铸铁管0.015浆砌片石明沟0.025

土质明沟0.022干砌片石明沟0.032

水泥混凝土明沟（镘抹

砂砾质明沟0.0250.015

面）

岩石质明沟0.035水泥混凝土明沟（预制）0.012

6.5.5沟和管的允许流速应符合下列规定：

1明沟的最小允许流速为0.4m/s,暗沟和管的最小允许流速为0.75m/s。

2金属管的最大允许流速为10m/s，非金属管5m/s。

3明沟的最大允许流速可根据沟壁材料并经水深修正确定。不同沟壁材料在水深为

21

0.4～1.0m时的最大允许流速可按表6.6.5-1确定；其他水深的最大允许流速应乘以表

6.5.5-2中相应的水深修正系数。

表6.5.5-1明沟的最大允许流速（m/s）

明沟类型最大允许流速明沟类型最大允许流速速

浆砌片石3.0水泥混凝土4.0

表6.5.5-2最大允许流速的水深修正系数

水深h(m)<0.40.4<h<1.01.0<h<2.0＞2.0

修正系数0.851.001.251.40

22

7防水和排水设计

7.1一般规定

7.1.2隧道防水系统由衬砌结构自防水、防水层防水、结构接缝防水等构成。隧道防

水应以衬砌结构自防水和防水层防水为主体，以接缝防水为重点。

7.1.3隧道防水应重视地表水下渗对隧道的影响，地表处理应符合下列规定：

1隧道地表有沟谷、洼地、坑穴（洞）时，应结合环境条件及其对隧道的影响，采取

疏导、填平、防渗等处理措施。地表处理困难时，可采取洞内围岩注浆加固或引排等措

施，减少地表水下渗对隧道的影响。

2隧道附近存在水库、池沼、溪流、井泉、水田等水体时，应分析相互影响，并采取

防治措施。

7.1.4隧道围岩注浆应结合工程地质、水文地质条件，合理选择注浆方案，以保证施

工安全、防止次生灾害，保护生态环境，确保结构运营安全。

7.1.5公路隧道排水系统应与隧道主体工程和交通工程安全设施协调布置，根据地质

条件、地下水发育及补给情况，合理确定排水设施的设置位置和尺寸，采取防、排、截、

堵相结合的综合措施，隧道内外应形成完整的排水系统。

7.1.6公路隧道排水设施应安全耐久、经济合理、便于施工、检查和养护维修。

7.1.7人行、车行横通道和斜、竖井及联络风道、地下风机房、平行导洞的防排水与

隧道主洞防排水要求相同。

7.1.8公路隧道位于水环境敏感路段时，应采取相应的堵水措施控制地下水排放。

7.1.9公路隧道防排水设计应根据不断变化的工程地质、水文地质情况和施工反馈信

息开展动态设计。

7.2防水设计

7.2.1隧道防水设计应符合下列规定：

1隧道衬砌结构优先选择复合式衬砌，防水等级为四级时可采用喷锚衬砌。模筑衬砌

混凝土和喷锚衬砌的喷射混凝土均应符合抗渗等级要求。

2防水层应优先选择防水板防水层，岩溶地区及地下水发育的硬质岩地段，可采用排

水板。对于衬砌结构处于腐蚀性较强地段或高水压地段，必要时可增设涂料防水层。

3隧道结构接缝包括衬砌施工缝和变形缝。防水等级为一级的隧道结构接缝应采用3

23

种及以上的防水措施；防水等级为二级的隧道结构接缝应采用2种及以上的防水措施；防

水等级为三级的隧道结构接缝应至少采用1种防水措施。结构接缝应优先选用中埋式止水

带。

4地下水发育或处于侵蚀性环境的隧道段落宜根据水文地质单元采用分区隔离防排水

技术。

条文说明：

分区应根据地下水量、水压的大小和水质变化确定。富水、侵蚀性环境地段可采用带注浆管的背贴式

止水带与防水板密封焊接进行分区，背贴式止水带设于施工缝位置。分区可按模筑混凝土衬砌一次施作段

长度进行，高水压地段可辅以衬砌背后一定范围注浆实现压力分区。

7.2.2隧道模筑混凝土衬砌、防水层及施工缝、变形缝宜按表7.2.2选用防水设防措

施。

表7.2.2隧道衬砌结构防水设防要求

工程部位拱墙仰拱(底板)施工缝变形缝

遇水

遇水

膨胀

预埋中埋预埋外贴防水外贴防水膨胀

防排防水防排橡胶中埋式

防水措施注浆式止注浆式止密封式止密封橡胶

水板涂料水板止水止水带

管水带管水带材料水带材料止水

条

条

必要时选

一级应选可选应选至少选两种应选至少选两种

一种

防水必要时选

二级应选—应选应选一种应选应选一种

等级一种

三级宜选