隧道防排水技術(shù)原則防水材料及施工措施詳細(xì)課件

1、領(lǐng)會隧道防排水原則；2．掌握隧道內(nèi)防排水的工程措施3．認(rèn)識并熟悉隧道防排水工程的材料；4．熟練掌握隧道防水層的施工工藝。

隧道防排水技術(shù)原則、防水材料及施工措施1、領(lǐng)會隧道防排水原則；隧道防排水技術(shù)原則、防水材料及施工措

隧道防排水施工技術(shù)隧道防排水施工技術(shù)防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理一、隧道防排水原則防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理一、隧道防排水原則隧道防水類型控制排水型隧道防水型隧道不控制排水型城市地鐵一般隧道巖溶、斷層隧道二、隧道防水類型隧道防水類型控制排水型隧道防水型隧道不控制排水型城市地鐵一1、防水型隧道（承受水壓）

通過采取各種措施，如防水層、止水帶等，將水封堵在隧道襯砌之外。1）適用條件：不排水的全封閉防水型隧道在靜水頭不超過30m的地方使用

2）注意事項(xiàng)：在防水型隧道中也要設(shè)置排水系統(tǒng)

1、防水型隧道（承受水壓）通過采取各種措施2、排水型隧道1）控制排水適用條件：高水位不允許過量排放地下水

原則：以堵為主，限量排放

2）不控制排水型

適用條件：隧道排水對地面生態(tài)環(huán)境影響不大的地區(qū)

設(shè)置排水系統(tǒng)2、排水型隧道1）控制排水在下列條件下，需優(yōu)先設(shè)計(jì)防水型隧道：⑴地面生態(tài)和社會環(huán)境敏感⑵地表下沉影響較大⑶地下水具有腐蝕性在下列條件下，需優(yōu)先設(shè)計(jì)防水型隧道：⑴地面生態(tài)和社會環(huán)境敏感不同防排水類型隧道特點(diǎn)對比措施比較項(xiàng)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無流失部分流失地下水流失襯砌壓力全水壓部分水壓無水壓建造費(fèi)用隨水頭增加而明顯增加隨水頭的增大而增加低維護(hù)成本少隨時(shí)間的增長而增加隨時(shí)間的增長而增加不同防排水類型隧道特點(diǎn)對比措施比較項(xiàng)目防水型隧道排水型隧道9

三、隧道防排水措施一般山嶺隧道的防水體系完善的隧道防排水設(shè)計(jì)是搞好隧道防排水工程的前提。一般山嶺隧道的防排水體系具有圈層構(gòu)造，可用“一堵兩排兩防”來概括：即一圈圍巖注漿堵水，噴射混凝土與防水層間、防水層與襯砌間兩圈排水，噴射混凝土層、專用防水層和襯砌混凝土三層防水。9三、隧道防排水措施一般山嶺隧道的防水體系完善的隧道防排水103.1圍巖注漿堵水注漿是將注漿材料按一定的配比制成的漿液，通過一定的方式壓入隧道圍巖或襯砌壁后的空隙中，經(jīng)凝結(jié)、硬化后起到堵水和加固圍巖作用的一種施工方法。圍巖注漿堵水可封堵地層中的滲水裂隙，減少圍巖流向隧道的滲水。可保持作業(yè)面“干施工”，利于隧道運(yùn)營。它既可在隧道開挖前從地表鉆孔實(shí)施，也可在隧道開挖后通過徑向或超前向圍巖鉆孔注漿完成。具有充分靈活的方式，比噴錨支護(hù)優(yōu)越，是對圍巖深層次的加固。103.1圍巖注漿堵水提高噴射混凝土防水措施：⑴對噴射混凝土的圍巖基面進(jìn)行處理。⑵對噴射混凝土背后空隙進(jìn)行注漿。⑶對突出的錨桿進(jìn)行處理。⑷對于噴射混凝土的濕潤養(yǎng)護(hù)，減少裂紋。⑸調(diào)整混凝土配合比或摻加外加劑等，提高混凝土的抗?jié)B能力。3.2噴射混凝土防水提高噴射混凝土防水措施：3.2噴射混凝土防水123.3防水層隧道防水層是由防水板及其墊層組成，它能將地層中的滲水阻隔于二次襯砌之外，避免水與二次襯砌混凝土接觸，防止地下水通過二次襯砌的薄弱環(huán)節(jié)滲入隧道。墊層的作用是保護(hù)防水板，使防水板免遭尖銳物的刺傷，同時(shí)充當(dāng)滲水通道。防水板多為合成高分子卷材，種類繁多，隧道工程上常用的防水板有PVC、EVA、HDPE、LDPE等，一般采用雙焊縫，無釘鋪設(shè)的方式。從圍巖中滲流的水，在受到防水層阻隔后，在重力的作用下沿著噴射混凝土與防水層的間隙下滲。當(dāng)滲水量較小時(shí)，很容易下排；當(dāng)滲水量較大時(shí)，則通過鋪設(shè)的排水盲管排出。123.3防水層緩沖墊層防水材料防水板防水材料PVCEVAECBLDPE無紡布（土工布）聚乙烯泡沫塑料卷材（PE）緩沖墊層防水材料防水板防水材料PVC無紡布（土工布）土工布防水板土工布防水板153.4襯砌混凝土防水混凝土襯砌是隧道防水的最后一道防線，根據(jù)結(jié)構(gòu)受力的不同，混凝土襯砌的厚度一般在30~60cm之間。鐵路隧道混凝土抗?jié)B等級要求P8，現(xiàn)在要求采用耐久性混凝土，若配合比得當(dāng)，澆筑工藝合理，一般能起到防水混凝土的作用。153.4襯砌混凝土防水163.5隧道排水管隧道防排水系統(tǒng)的排水管主要包括：環(huán)向排水管，縱向排水管和橫向排水管。3.5.1環(huán)向排水盲管環(huán)向排水盲管的作用是在巖面與初期支護(hù)噴射混凝土之間、初期支護(hù)噴射混凝土與防水板之間提供過水通道，并使之下滲匯集到縱向排水管。環(huán)向排水管的設(shè)置使地下水施工滲漏情況具有較大的靈活性163.5隧道排水管17隧道排水盲管17隧道排水盲管18（1）當(dāng)圍巖滲水嚴(yán)重時(shí)，巖面與初期支護(hù)噴射混凝土之間、初期支護(hù)噴射混凝土與防水板之間都應(yīng)當(dāng)設(shè)置環(huán)向排水盲管，滲水較少時(shí)，只在初期支護(hù)噴射混凝土與防水板間設(shè)置，如果沒有滲水或滲水極少，則可以不設(shè)。（2）當(dāng)圍巖滲水嚴(yán)重時(shí)，環(huán)向排水盲管的縱向間距小，滲水量少時(shí)，縱向加大。目前，工程上使用的環(huán)向排水盲管通常為涂塑彈簧外裹玻璃纖維布或塑料布構(gòu)成，稱為彈簧排水管，直徑5~8mm。18（1）當(dāng)圍巖滲水嚴(yán)重時(shí)，巖面與初期支護(hù)噴射混凝土之間、初19施工檢查內(nèi)容：首先，要按要求布設(shè)環(huán)向彈簧排水管，要保證基本間距，局部涌水量大時(shí)還應(yīng)適當(dāng)加大密度。其次，安裝時(shí)彈簧排水管應(yīng)盡量緊貼滲水巖壁，盡量減小地下水由圍巖到彈簧排水管的阻力。第三，彈簧排水管布置時(shí)沿環(huán)向應(yīng)盡量圓順，尤其在拱頂部位不得起伏不平。第四，彈簧排水管安裝時(shí)應(yīng)先用鋼卡等固定，再用噴射混凝土固定。最后應(yīng)檢查彈簧排水管與下部縱向排水盲管的連接，確保彈簧排水管下部排水暢通。19施工檢查內(nèi)容：203.5.2縱向排水管縱向排水管是沿隧道縱向設(shè)置在襯砌底部外側(cè)的透水盲管。常用直徑10cm的彈簧排水盲管或帶孔軟式透水管。它將環(huán)向排水管和防水板墊層排下的水匯集并通過橫向排水管排除?？v向排水管應(yīng)按一定的坡度安裝，中間不得有凹陷、扭曲等，以防泥沙在這些位置淤積、堵塞排水管。施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行以下檢查：（1）排水管材質(zhì)及規(guī)格檢查：是否老化，變形；管體是否變脆203.5.2縱向排水管（2）管身透水孔檢查：縱向排水盲管主要有兩個(gè)作用，一是將環(huán)向排水管下流之水經(jīng)其排至橫向排水管，二是將防水卷材阻擋之水經(jīng)縱向盲管上部透水孔向管內(nèi)滲流。為了實(shí)現(xiàn)這兩種功能，盲管上的透水孔必須有一定的規(guī)格并保證有一定的間距，必須進(jìn)行檢查。（3）定位安裝檢查：滿足設(shè)計(jì)坡度要求，要用土工布包裹，防止泥沙進(jìn)入，其與上下排水管應(yīng)用三通連接，接頭要聯(lián)結(jié)牢靠，防止脫落，保證流水順暢。（2）管身透水孔檢查：縱向排水盲管主要有兩個(gè)作用，一是將環(huán)向223.5.3橫向排水管橫向排水盲管位于襯砌基礎(chǔ)和路面的下部，布設(shè)方向與隧道軸線方向垂直，是連接縱向排水盲管與中央排水管的水力通道。橫向排水管通常為硬質(zhì)塑料管，施工中先在縱向盲管上預(yù)留接頭，然后在路面施工前接長至中央排水管。橫向盲管的檢查主要是接頭應(yīng)牢靠、密實(shí)，保證縱向盲管與中央排水管間水路暢通，嚴(yán)防接頭處斷裂，致使縱向盲管排出之水在路面下漫流，造成路面翻漿冒泥，嚴(yán)重影響行車安全，其次是在橫向盲管上部應(yīng)有一定的緩沖層，以免路面荷載直接對橫向盲管施壓，造成橫向盲管破裂或變形，影響其正常的排水能力。223.5.3橫向排水管縱向排水盲管橫向排水盲管

縱向盲管

橫向盲管縱向排水盲管縱向盲管橫向盲管橫向排水管出口橫向排水管出口253.5.4中央排水管中央排水管是隧道最后的排水設(shè)施，它將襯砌背后的滲水匯集排出隧道，進(jìn)入路基排水邊溝。中央排水管采用帶孔預(yù)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來的地下水，二是通過其上部的眾多小孔（12mm）疏排路基中的各種積水。施工檢查方式：（1）基礎(chǔ)檢查：中央排水管埋置深度0.5~2.0m，施工時(shí)先挖基槽，整平基礎(chǔ)，然后再鋪設(shè)管段，最后回填壓實(shí)。（2）鋪設(shè)管段檢查：首先要保證將具有透水孔的一面朝上，逐節(jié)放穩(wěn)后，再用水泥砂漿將段間接縫密封填實(shí)，砂漿凝固后進(jìn)行通水試驗(yàn)，漏水時(shí)及時(shí)處理，最后用土工布覆蓋管段并回填上部。253.5.4中央排水管中央排水管（溝）中央排水管（溝）273.6隧道排水系統(tǒng)隧道排水系統(tǒng)分為內(nèi)排水系統(tǒng)和外排水系統(tǒng)兩大部分組成：3.6.1外排水系統(tǒng)將圍巖滲水、穿過初期支護(hù)被二次襯砌阻擋的滲水疏導(dǎo)、匯集并引排到排水溝管。主要要求：①在襯砌兩側(cè)邊墻背后底部應(yīng)設(shè)沿隧道的縱向排水盲管（溝），孔徑不小于80mm。②沿隧道襯砌背后環(huán)向應(yīng)設(shè)置導(dǎo)水盲管，其縱向間距不應(yīng)大于20m，遇水量較大時(shí)，環(huán)向盲管應(yīng)加密，環(huán)向盲管直徑不應(yīng)小于50mm。③環(huán)向盲管、豎向（溝）盲管應(yīng)與邊墻底部的縱向排水盲管（溝）連通，縱向排水盲管應(yīng)與橫向?qū)苓B通。273.6隧道排水系統(tǒng)283.6.2內(nèi)排水系統(tǒng)將襯砌外排水系統(tǒng)匯集的地下滲水、路面運(yùn)營清洗水、消防污水和其它廢水引排到隧道外。主要要求：①隧道應(yīng)設(shè)置雙側(cè)水溝，雙線隧道不得單獨(dú)采用中心水溝，雙線特長、長隧道在地下水發(fā)育時(shí)宜增設(shè)中心水溝。②水溝的坡度應(yīng)與線路坡度一致，在平坡地段排水溝底部應(yīng)有不小于1‰的坡度。③水溝靠道床側(cè)墻體應(yīng)留泄水孔，泄水孔直徑4~10cm，間距100~300cm。283.6.2內(nèi)排水系統(tǒng)隧道排水工程措施隧道排水工程措施30四、隧道結(jié)構(gòu)防排水鐵路隧道結(jié)構(gòu)防排水施工作業(yè)系指在隧道初期支護(hù)完成，且隧道凈空經(jīng)檢查滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行的有關(guān)結(jié)構(gòu)防排水施工作業(yè)，一般包含基面檢查處理、排水盲管（溝）安裝、防水板鋪設(shè)、施工縫、變形縫處理、混凝土灌注等工序。隧道結(jié)構(gòu)防排水，應(yīng)遵循“防、堵、截、排，因地制宜，綜合治理”的原則，并對地表水和地下水做妥善處理，使洞內(nèi)外形成一個(gè)完整的防排水系統(tǒng)。隧道結(jié)構(gòu)防水應(yīng)重視初期支護(hù)的防水，并輔以注漿防水和防水層加強(qiáng)防水，滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用要求。隧道結(jié)構(gòu)防水應(yīng)以施工縫、變形縫為重點(diǎn)，采取可靠的防水措施。30四、隧道結(jié)構(gòu)防排水鐵路隧道結(jié)構(gòu)防排水施工作業(yè)系指在隧道初314.1基面檢查處理施工基面處理主要對初期支護(hù)表面的滲漏水，外露的突出物及表面凸凹不平處進(jìn)行處理。（1）處理基面滲漏水，采用回填注漿進(jìn)行堵水，以保持基面無明顯漏水。（2）對初期支護(hù)混凝土表面外露的錨桿頭，鋼筋尖頭等硬物割除，按下圖處理。314.1基面檢查處理施工32①對鋼筋網(wǎng)等凸出部分，先切斷后用錘鉚平抹砂漿素灰

②對有凸出的管道時(shí)，先切斷，再用砂漿抹平

32①對鋼筋網(wǎng)等凸出部分，先切斷后用錘鉚平抹砂漿素灰②對有33③對錨桿有凸出部位時(shí)，螺頭頂預(yù)留5mm切斷后，用塑料帽處理

④對初期支護(hù)表面凸凹不平處進(jìn)行處理，使混凝土表面平順，凸凹面滿足D/L=1/6~1/10（D為兩凸面間凹進(jìn)深度，L為兩凸面間距離33③對錨桿有凸出部位時(shí)，螺頭頂預(yù)留5mm切斷后，用塑料帽處344.2排水盲管施工排水盲管一般包括環(huán)向排水盲管、縱向集水盲管、橫向排水管，三者采用變徑三通連為一體，形成完整的排水系統(tǒng)。其中縱向排水盲管在整個(gè)隧道排水系統(tǒng)中是一個(gè)中間環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。344.2排水盲管施工

4.3、防水層施工在基面處理、排水盲管設(shè)置完成后，進(jìn)行防水層施工，一般包括鋪設(shè)準(zhǔn)備、緩沖層鋪設(shè)、防水板固定、防水板焊接、質(zhì)量檢查等環(huán)節(jié)。視頻演示4.3、防水層施工在基面處理、排水盲管設(shè)置完成后，進(jìn)行防水防水層施工工藝流程1防水層施工工藝流程1374.3.1鋪設(shè)準(zhǔn)備洞外檢查、檢驗(yàn)緩沖層材料及防水板質(zhì)量，防水板宜選用高分子材料，幅寬一般為2～4m，其中客貨共線隧道防水板厚度不得小于1.2mm，客運(yùn)專線防水板厚度不得小于1.5mm，耐刺穿性、柔性、耐久性好且應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。對檢查合格的防水板，用特種鉛筆劃焊接線及拱頂分中線，并按每循環(huán)設(shè)計(jì)長度截取，對稱卷起備用；洞內(nèi)在鋪設(shè)基面標(biāo)出拱頂中線，畫出隧道中線第一環(huán)及垂直隧道中線的橫斷面線。374.3.1鋪設(shè)準(zhǔn)備384.3.2

緩沖層鋪設(shè)對于設(shè)計(jì)為分離式的防水板，先進(jìn)行緩沖層鋪設(shè)，緩沖層材料根據(jù)設(shè)計(jì)選用，一般采用射釘固定。暗釘圈固定緩沖層示意圖384.3.2緩沖層鋪設(shè)暗釘圈固定緩沖層示意圖39隧道防水板墊層布設(shè)39隧道防水板墊層布設(shè)40鋪設(shè)的步驟為：①先在隧道拱部位標(biāo)出縱向中線。②使緩沖層墊襯基本與洞室軸線直交，留足基面凹凸部位的富有量，由兩邊墻向拱部鋪設(shè)。③用帶熱塑性圓墊圈的射釘將緩沖層平整順直地固定在基層上，固定點(diǎn)間距：一般拱部0.5~0.8m，邊墻0.8~1.0m，底部1~1.5m，呈梅花形排列，并左右上下成行固定。④緩沖層接縫搭接寬度不得小于50mm，一般僅設(shè)環(huán)向接縫，當(dāng)長度不夠時(shí)，設(shè)軸向接縫應(yīng)確保上部（靠近拱部的一張）應(yīng)由下部（靠近底部的一張）緩沖層壓緊，并使緩沖層與噴混凝土表面密貼。40鋪設(shè)的步驟為：414.3.3防水板鋪設(shè)（1）技術(shù)要求防水板鋪設(shè)應(yīng)超前二次襯砌施工1～2襯砌施工段長度，同時(shí)與開挖掌子面應(yīng)保持一定的安全距離。對于初期支護(hù)為鋼纖維混凝土的，防水板鋪設(shè)前應(yīng)補(bǔ)噴一層水泥沙漿保護(hù)層，以保護(hù)防水板。鋪設(shè)前進(jìn)行精確放樣，彈出標(biāo)準(zhǔn)線進(jìn)行試鋪后確定防水板一環(huán)的尺寸，盡量減少接頭。防水板采用環(huán)向鋪設(shè)，從拱部向兩側(cè)邊墻展鋪，下部防水板應(yīng)壓住上部防水板，松緊應(yīng)適度并留有余量（一般實(shí)鋪長度與弧長的比值為10：8），保證防水板全部面積均能抵到圍巖。414.3.3防水板鋪設(shè)42防水層搭接焊示意圖三層以上的塑料防水板的搭接形式必須是T形接頭。兩幅防水板的搭接寬度不應(yīng)小于150mm。防水板搭接焊縫示意圖42防水層搭接焊示意圖三層以上的塑料防水板的搭接形式必須是TN1.防水板質(zhì)量檢查/檢驗(yàn)；2.劃焊縫搭接線；3.防水板可分拱部和邊墻兩段截取，對稱卷起備用。1.工作平臺就位；2.初支及滲漏水處理3.切除錨桿及鋼筋網(wǎng)端頭；4.如超挖超過鋪板規(guī)定，編鐵絲網(wǎng)回填；5.拱頂畫出隧道中線第一環(huán)及垂直隧道中線的橫斷面線。準(zhǔn)備工作洞外準(zhǔn)備洞內(nèi)準(zhǔn)備

電熱壓焊器及爬行式熱合器，墊上隔熱紙固定防水板焊縫補(bǔ)強(qiáng)Y移工作平臺下一循環(huán)焊接防水板搭接縫質(zhì)量檢查防水板施工工藝流程N(yùn)1.防水板質(zhì)量檢查/檢驗(yàn)；1.工作平臺就位；準(zhǔn)備工作洞洞44（2）防水板固定①對于設(shè)計(jì)為分離式的防水板，可用熱風(fēng)焊槍或熱合器，使其防水板融化與塑料墊圈粘結(jié)牢固。③在凸凹較大的基面上，在斷面變化處增加固定點(diǎn)，保證其與混凝土表面密貼。44（2）防水板固定45（3）防水板鋪設(shè)、固定質(zhì)量檢查①鋪設(shè)范圍及鋪掛方式應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；②搭接形式和寬度滿足規(guī)定要求；③懸吊固定點(diǎn)設(shè)置的數(shù)量合理，間距滿足規(guī)定；④分段鋪設(shè)的預(yù)留接頭長度滿足規(guī)定要求；⑤防水板的與基層固定牢固，用手將已固定好的塑料板上托或擠壓，檢查其與噴射砼面的密貼程度及預(yù)留量，防水板沒有有繃緊和破損現(xiàn)象。45（3）防水板鋪設(shè)、固定質(zhì)量檢查46（4）防水板焊接①焊接時(shí)，接縫處必須擦洗干凈，且焊縫接頭應(yīng)平整，不得有氣泡折皺及空隙。②防水板之間的搭接縫應(yīng)采用雙焊縫、調(diào)溫、調(diào)速熱楔式功能的自動爬行式熱合機(jī)熱熔焊接，細(xì)部處理或修補(bǔ)采用手持焊槍。③開始焊接前，應(yīng)用小塊塑料片上試焊，以掌握焊接溫度和焊接速度。④單條焊縫的有效焊接寬度不應(yīng)小于15mm。⑤

焊縫應(yīng)無漏焊、假焊烤焦、焊穿、外露的固定點(diǎn)等現(xiàn)象，若有應(yīng)予補(bǔ)焊，且用塑料片覆蓋焊接。46（4）防水板焊接47國內(nèi)常用焊接機(jī)47國內(nèi)常用焊接機(jī)48防水板焊接試驗(yàn)48防水板焊接試驗(yàn)49（5）防水板焊縫施工質(zhì)量檢查①目測及尺量檢查：檢查防水板有無烤焦、焊穿、假焊和漏焊，焊縫寬度是否符合設(shè)計(jì)，焊縫是否均勻連續(xù)，表面平整光滑，有無波形斷面。②充氣檢查：檢查采取隨機(jī)抽樣的原則，環(huán)向焊縫每襯砌循環(huán)抽試1條，縱向焊縫每襯砌循環(huán)抽試2條。

具體檢查要求為：將5號注射針與壓力表相接，用打氣筒進(jìn)行充氣，當(dāng)壓力表達(dá)到0.25MPa時(shí)停止充氣，保持15min，壓力下降在10%以內(nèi)，說明焊縫合格；如壓力下降過快，說明焊縫不嚴(yán)。用肥皂水涂在焊縫上，有氣泡的地方重新補(bǔ)焊，直到不漏氣為止。49（5）防水板焊縫施工質(zhì)量檢查504.4二次襯砌混凝土施工作業(yè)二次襯砌混凝土是隧道施工的最后一道工序，其質(zhì)量的好壞將直接影響隧道工程最終的防水效果。二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不得低于P6，防水混凝土抗?jié)B等級不得低于P8。施工配合比及其抗?jié)B等級應(yīng)