排水9——隧道及地下工程防排水技術(shù).ppt

隧道及地下工程防排水技術(shù),一 前言 二 隧道及地下工程防排水技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 三、隧道及地下工程施工防排水技術(shù) 四、隧道及地下工程結(jié)構(gòu)防排水技術(shù) 五 防排水新技術(shù)、新設(shè)備、新材料和新工藝 六 幾點認(rèn)識,匯報提綱,一、前言,隧道及 地下工程正在 迅猛發(fā)展,公路,水電,地鐵,城市輕軌,地下商場 人防工程 地下停車廠 貯氣洞,二十一世紀(jì) 將是地下工程大發(fā)展 的世紀(jì),鐵路,我國鐵路建設(shè)將實現(xiàn)飛速發(fā)展,根據(jù)中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，我國將規(guī)劃建設(shè)省會城市及大中城市間的快速客運通道，建設(shè)客運專線1.2萬公里以上，規(guī)劃“四縱四橫”鐵路快速客運通道以及三個城際快速客運系統(tǒng)。 “四縱”分別是北京上?？瓦\專線、北京武漢廣州深圳客運專線、北京沈陽哈爾濱（大連）客運專線、杭州寧波福州深圳客運專線。“四橫”分別是徐州鄭州蘭州客運專線、杭州南昌長沙客運專線、青島石家莊太原客運專線、南京武漢重慶成都客運專線。三個城際快速客運系統(tǒng)分別是環(huán)渤海地區(qū)、長江三角洲地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)城際客運系統(tǒng)。 到2020年，全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到10萬公里，主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線，復(fù)線率和電化率均達(dá)到50，運輸能力滿足國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需要，主要技術(shù)裝備達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。,根據(jù)有關(guān)資料，1997年全路有運營隧道5000余座，共計近2500km，其中嚴(yán)重漏水（包括拱部滴水、邊墻滲水、流水，隧道底部翻漿冒泥、嚴(yán)寒地區(qū)隧道結(jié)冰、凍脹），影響隧道運營的達(dá)1502座，占全路隧道總數(shù)的30%左右。 2002年我國有鐵路隧道座，總長度公里，為世界第一；我國公路隧道總數(shù)已達(dá)座，總長度公里，2003年我國公路隧道2175座，總長度1001公里，是世界上公路隧道最多的國家。近年來，雖然隧道施工的防排水質(zhì)量不斷提高，竣工時基本能夠達(dá)到設(shè)計要求，但隧道及地下工程防排水面臨的形勢仍不容樂觀，尤其是地質(zhì)條件比較復(fù)雜的隧道，滲漏水現(xiàn)象比較普遍。有的雖經(jīng)多次整治，效果仍不理想。,二、隧道防排水現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,鐵路隧道病害情況統(tǒng)計,1998年隧道翻漿冒泥情況,隧道凍脹問題也比較嚴(yán)重,牙林線嶺頂隧道：1962年凍害使隧道不能繼 續(xù)使用。 牙林線翠嶺二號隧道：1973年泄水洞結(jié)冰堵 塞，造成隧道內(nèi)結(jié)冰。 七十年代，青藏線西格段關(guān)角隧道：道床冬季凍脹上鼓洞內(nèi)結(jié)冰侵限，基底翻漿冒泥，影響行車。 七十年代，南疆線吐庫段奎先隧道：冬季發(fā)生邊墻結(jié)冰侵凍脹開裂等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了行車安全。,防排水原則不斷完善和創(chuàng)新,二十年代六、七十年代，人們對防水和堵水不太重 視，隧道基本上是以排為主 。 二十世紀(jì)八十年代，人們開始關(guān)注環(huán)境，大部分隧道 仍采用以排為主，但已經(jīng)認(rèn)識堵水的重要性，一 部分隧道采取堵排結(jié)合的方法。 二十世紀(jì)九十年代后，防排水原則：防、排 、截、 堵相結(jié)合、因地制宜、綜合治理。2001年國標(biāo)防排水 規(guī)范中又加入了“鋼柔相濟(jì)”。 隨著地下水資源的日益緊張及環(huán)保意識的增強(qiáng)，堵 水將越來越重要，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隧道 防排水未來的發(fā)展方向?qū)⑹且远滤?、堵排結(jié)合。,英國隧道防水等級劃分,新加坡地鐵系統(tǒng)規(guī)定: 隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)表面每小時每平方米的滲水量控制在5ml的容許值。任意10m區(qū)間不得大于10ml,如換算成每天允許的滲水量則為:0.12 L/d.m2。 匈牙利布達(dá)佩斯地下鐵道設(shè)計規(guī)定： 每天隧道滲漏量小于0.12 L/m2,并且無集中滲漏水,即滿足防水要求。 德國慕尼黑地下鐵道設(shè)計規(guī)定： 滲漏量為0.070.2 L/d.m2 。,地下工程防水技術(shù)規(guī)范 (GB50108-2001)的有關(guān)防水等級的規(guī)定,上海地鐵一號線,車站和區(qū)間隧道的滲水量應(yīng)控制在0.1L/ m2.d,嚴(yán)禁滲漏泥砂。 每小時每公里區(qū)間隧道的滲漏量不大于1.1L,這個標(biāo)準(zhǔn)十分嚴(yán)格。 此標(biāo)準(zhǔn)基于19791982年上海地鐵新村試驗隧道的實際滲漏水量觀測值確定,1982年為0.02 L/ m2.d,1989年5月4日為0.12 L/ m2.d。,我國客運專線要求隧道不滲不漏，需達(dá)到一級防水標(biāo)準(zhǔn)。尤其是混凝土耐久性為100年。,防排水技術(shù)不斷發(fā)展,第一階段：盲溝、排水溝排水/平導(dǎo)排水/泄水洞排水； 第二階段：排水盲溝、排水溝排水/混凝土自防水； 第三階段：注漿加固圈/防水隔離層/混凝土自防水/排水體系排水/施工縫、變形縫防水處理的綜合防排水系統(tǒng)；,1、開挖階段防排水-施工防排水 主要方法：引排法、注漿法、降水法、冷凍法、旋噴法等。 2、主體結(jié)構(gòu)施工階段防排水-結(jié)構(gòu)防排水 （1）初期支護(hù)防排水 引排 局部和補(bǔ)充注漿 （2）防水隔離層及排水盲管 （3）防水混凝土 （4）施工縫和變形縫處理,防排水的分類,三、隧道及地下工程施工防排水技術(shù),主要內(nèi)容 1、鉆孔探測 2、預(yù)警標(biāo)準(zhǔn) 3、注漿堵水 4、洞內(nèi)溝、管排水 5、泄水洞排水 6、降水法 7、凍結(jié)法 8、旋噴法,3.1 防水的主要方法之一：鉆孔探測,(1)鉆孔數(shù)量一般48個（根據(jù)斷面大小確定）； (2)鉆孔深度一般在30m左右；采用潛孔鉆和取芯鉆相結(jié)合； (3)終孔位置，一般應(yīng)在隧道開挖輪廓線外(0.5 1)D,且不應(yīng)小于3.0m。相鄰兩個鉆探循環(huán)應(yīng)搭接10m。 (4)如遇到涌水、突泥應(yīng)觀察、分析、判斷：在確保安全的條件下，進(jìn)行水壓、水壓測試。 (5)風(fēng)鉆鉆孔，長度和范圍有限，只能作為補(bǔ)充方法，不能作為主要方法。 超前鉆探的作用主要為：防止隧道坍塌、涌水、突泥。 (1)判斷掌子面及隧道周邊圍巖的穩(wěn)定； (2)判斷隧道涌水突泥的規(guī)模、危害； (3)在一定程度上，可以起到泄壓作用； (3)制訂對策和防范措施，調(diào)整施工預(yù)案。 巖溶隧道施工掌子面坍塌及爆噴型涌水、突泥問題，容易引發(fā)重大地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)引起高度重視。,3.2 預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)(建議值）,預(yù)警級別 涌水連量（m3/s) 水壓(MPa) (特大） 5 2 （重大） 1-5 1-2 （中等） .1-1 .5-1 （少量） 0.01-0.1 .5-0.2 （微量） 0.01 0.2 注意：以上條件具備其中之一者，即可判定為相應(yīng)級別，不必兩者都具備。此外洞內(nèi)水深和水的流速也是重要的條件。 如果洞內(nèi)水深大于0.5m，或水的流速大于0.5m/s，也應(yīng)該按特大預(yù)警級別對待。,3.3 注漿堵水,(1)注漿目的：加固地層和堵水，提高地層承載能力和穩(wěn)定性，在地下貯氣庫中，提高地層氣密性。 (2)注漿機(jī)理 滲透注漿：充填空隙或裂隙，排出孔中的自由水和氣體，不改變土的結(jié)構(gòu)； 劈裂灌漿：通過壓力，克服地層的初始應(yīng)力和巖體的抗拉強(qiáng)度，使地層出現(xiàn)新的裂隙，漿液充填裂隙。 擠密灌漿：注漿點周圍形成漿泡，壓密土體。 電動化學(xué)灌漿：滲透系數(shù)很小的地層中，通過電滲透，使水由陽極（注漿管周圍）流向陰極（濾水管），漿液充填空隙。是電滲排水和灌漿法的結(jié)合。,(3) 種注漿方法 方法1：大范圍超前預(yù)注漿：注漿有效加固范圍為：開挖輪廓線外(），包括開挖工作面； 方法2：小范圍超前預(yù)注漿：注漿有效加固范圍為：開挖輪廓線外(0.51），一般不小于3m，包括開挖工作面； 方法3：開挖后周邊徑向注漿：注漿加固范圍為隧道開挖輪廓線5m； 方法4：局部注漿和補(bǔ)充注漿，主要針對掌子面及初期支護(hù)結(jié)構(gòu)表面的局部出水點或滲漏水點進(jìn)行局部鉆孔封堵，一般為13m。,(4)注漿材料選擇原則：,(a)漿液的初始黏度要低，流動性好，可注性強(qiáng)。 (b)凝膠時間調(diào)整比較方便。 (c) 穩(wěn)定性好； (d)膠結(jié)體早強(qiáng)、高強(qiáng)、耐久性好； (e)無毒、無污染； (f) 材料來源廣，配置方便，注漿工藝簡單。,（5） 6種注漿材料及漿液配比表,（6） 超前注漿主要參數(shù) (a)每循環(huán)注漿長度 2030m (b)擴(kuò)散半徑 R=0.52.0m （e)終孔間距及排距 (1.5.7)R (c)注漿速度 550l/min (d)注漿終壓 水壓力（）a (e)單段注漿量：根據(jù)地層情況確定 (f)總注漿漿量：根據(jù)加固體體積、地層空隙率及地層地質(zhì)條件定。,（7） 種注漿工藝 (a)全孔一次(安設(shè)孔口管或注漿花管，一次鉆孔，一次注漿）; (b)前進(jìn)式注漿(安設(shè)孔口管，鉆一段,注一段)； (c)后退式注漿（安設(shè)袖閥管或管，采用止?jié){塞進(jìn)行注漿）; (c)跟蹤注漿（安設(shè)袖閥管，采用雙向止?jié){塞或孔內(nèi)混合器注漿）;,（8）常用的鉆孔、注漿設(shè)備,(1)大型液壓鉆機(jī) 例如：MEDIAN鉆機(jī)為法國TEC公司設(shè)計制造的最新一代多功能巖土工程鉆機(jī)，適用于鉆進(jìn)灌漿孔、錨固孔、管棚孔及多種工藝成孔。MEDIAN鉆機(jī)配備的TPI700型回轉(zhuǎn)動力頭，動力頭的回轉(zhuǎn)鉆速的范圍從50rpm600rpm，分成四檔變速。最大鉆孔孔徑250mm，最大成孔深度達(dá)到150m。 合采用潛孔錘進(jìn)行鉆孔施工，通常的成孔速到可以達(dá)到 1015m/h。 (2)MK-5S鉆機(jī)： 回轉(zhuǎn)扭矩：1850 N.M， 給進(jìn)能力：105KN起拔能力：73KN，鉆孔最大深度350 m ,終孔直徑94mm 。 (3)ZJB/BP-110/30（單液泵） ： 最高壓力30MPa，最大流量110 l/min。 (4)KBY50/70（雙液泵）： ： 最高壓力7MPa，最大流量70 l/min。 (5)砂漿泵：最高壓力3.5MPa，最大流量100 l/min。,（9）注漿效果檢驗,（1）鉆孔取芯：測試取芯率和試件強(qiáng)度； （2）出水量測定：鉆孔不塌孔、不涌泥沙，出水量小于0.2l/min.m。 （3）壓水試驗：試驗壓力應(yīng)不小于1MPa,地層單位吸水量小于24Lu（l/min.m.m)。 （4）物探法：依靠物探手段，探測注漿前后地層完整性和物性指標(biāo)的變化。 (a)電法（高密度電法等） （b)電磁法(地質(zhì)雷達(dá)等) (c)地震波及聲波法(負(fù)視速度法、TSP203（202）等） （c)紅外線法等。,3.4 洞內(nèi)溝、管排水,1、順坡施工的隧道，洞內(nèi)兩側(cè)應(yīng)設(shè)置排水溝，排水溝的斷面應(yīng)視水量大小確定，應(yīng)有足夠的過水能力，排水溝坡度應(yīng)與隧道縱坡一致，一般情況下，應(yīng)不小于1。排水溝應(yīng)經(jīng)常清理、保持暢通。 2、采用反坡施工，并可能出現(xiàn)涌、突水的隧道，可根據(jù)坡度、水量布置集水坑、管路和泵站，將水一次或分段接力排出的能力洞外，配備抽水機(jī)和管路的能力應(yīng)大于最大排水量20%以上，并應(yīng)配置雙回路電源，防止抽水能力不足或停電淹沒洞室。,3.5 泄水洞排水,（1）在充分研究和論證大量排水對地質(zhì)和環(huán)境的影響及大氣降雨對隧道涌水量的影響基礎(chǔ)之上，對于隧道某些地段的地下水可采用泄水洞排水方案，以降低隧道內(nèi)的涌水量和水壓力。 （2）泄水洞斷面應(yīng)根據(jù)排水的水量和水壓大小確定?？v坡一般不小于3。 （3）排水一般情況下應(yīng)排清水，堵混水，排大水，堵小水。,3.6 降水法,常用的降水方法包括洞內(nèi)輕型井點降水及地表管井降水等。 (1) 洞內(nèi)輕型井點降水 洞內(nèi)輕型井點降水是將一系列井點管埋設(shè)于洞內(nèi)開挖底面以下的地層中，并將這些井點都連接到抽水總管，用真空泵（射流泵）和水泵將地下水抽出，以降低地下水位，使開挖面處保持干燥或少水狀態(tài)，改善施工條件，加快施工速度,地下水位一般降低到隧道開挖輪廓線0.51.0m以下。 洞內(nèi)輕型井點降水主要適用于滲透系數(shù)為0.180m/d的礫砂、粗砂、中砂及細(xì)砂層等地層，其降低地下水位的深度受諸多條件限制，尤其受設(shè)備限制，一般單層井點系統(tǒng)能降低地下水位36m。,(2) 洞外管井降水 當(dāng)?shù)乇硎┕龅卦试S且對環(huán)境影響較小時，為了減少洞內(nèi)井點降水對施工的干擾，可用洞外管井降水方法。即事先在工程兩側(cè)地表鉆鑿兩排或多排井孔進(jìn)行深孔管井降水。管井降水工作在地面進(jìn)行，與洞內(nèi)各項作業(yè)互不干擾，抽水量大，能在較大范圍內(nèi)大幅度降低地下水位。管井降水一般適用于以下地層： (a)第四系含水層厚度大于5m； (b)含水層滲透系數(shù) 1.05.0m/d之間; (c)適合砂土、碎石土地層。 管井降水鉆孔深度一般應(yīng)低于隧道底面以下5m，降水井間距根據(jù)地層情況，一般為5m。,3.7 凍結(jié)法,(1)原理：凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)在地下開挖體周圍需加固的含水軟弱地層中鉆孔，安裝凍結(jié)器及供、回水管路，然后利用制冷壓縮機(jī)提供冷量，通過低溫鹽水在凍結(jié)器中循環(huán)，帶走地層熱量，使地層中的水結(jié)冰，將天然巖土變成凍土，形成完整性好、強(qiáng)度高、不透水的臨時加固體，達(dá)到加固地層，隔絕地下水與地下工程聯(lián)系的目的，從而在凍結(jié)體的保護(hù)下進(jìn)行豎井或隧道等地下工程的開挖施工，待襯砌支護(hù)完成后，凍結(jié)地層逐步解凍，最終恢復(fù)到原始狀態(tài)。人工制冷除以鹽水為介質(zhì)外，還可采用液氦凍結(jié)等。,（2）優(yōu)點： (a)凍結(jié)加固地層強(qiáng)度高，例如凍結(jié)砂土在-10時，瞬時抗壓強(qiáng)度可達(dá)11l2MPa。 (b)封水效果好，可保證工作面在無水條件下作業(yè)。 (c)適應(yīng)性強(qiáng)，靈活性好，在粘土、砂土、礫石或填土等地層均可應(yīng)用，而且可人為控制凍結(jié)體的形狀和擴(kuò)展范圍。 (d)安全性好，在凍結(jié)體的掩護(hù)下，可保證隧道掘進(jìn)的安全施工。 (e)整體性好，凍結(jié)體形成后，凍結(jié)體內(nèi)不會存在任何縫隙，是一個完整的支護(hù)體。 (f)環(huán)保效果好，由于凍結(jié)法是一種臨時措施，地層凍結(jié)僅僅是將地層中的水變成冰，并且所加固地層最終要恢復(fù)到原始狀況，能夠保證地層和地下水不受污染。,(3)凍結(jié)法適用條件 （a)凍結(jié)法可廣泛用于小型基坑、豎井、隧道、地下商場和停車場等。凍結(jié)法既可用于各類不穩(wěn)定土層(粘土、砂土或砂礫土)，又可用于含水豐富的裂隙巖層。在涌水量較大的流砂層應(yīng)用更能顯示出優(yōu)越性。 (b)通常，當(dāng)土體的含水量大于2.5%，地下水含鹽量不大（3%），地下水流速不大于40m/d，均可使用常規(guī)凍結(jié)法。當(dāng)土層含水量大于10%和地下水流速不大于79m/d時，其凍土擴(kuò)展速度和凍結(jié)體形成的效果最佳。 （c)比較均勻的地層，冷凍效果較好。,3.8 旋噴法,水平旋噴的動力頭及給進(jìn)系統(tǒng)與垂直旋噴結(jié)構(gòu)基本相同。由導(dǎo)流器、鉆桿、噴頭三部分組成的旋噴管。 (1)單管法：一般用50或42mm的鉆桿。噴頭直徑略大于鉆桿直徑，在噴頭側(cè)面圓周上有兩個沿鉆桿軸線方向相離40mm，圓周相隔180、結(jié)構(gòu)相同的合金剛制噴嘴。漿液噴射方向垂直于鉆桿軸線，噴頭前端有刀刃用于鉆孔破土。 (2)二重管法：用二根直徑不同的鋼管套裝，其后端接導(dǎo)流器，前端連噴頭，組成一個整體。在噴頭側(cè)面圓周上設(shè)置一個或兩個漿氣同軸噴射的噴嘴，氣的噴嘴成環(huán)狀，高壓空氣在漿液四周噴出。 (3)三重管法：用三根直徑不同的鋼管套在一起，內(nèi)管送高壓水，中管送空氣，外管送水泥漿。在噴頭的側(cè)面圓周上設(shè)置一個水、氣同軸，垂直管軸線噴射的噴嘴，氣噴嘴套在水噴嘴之外，空氣從環(huán)狀間隙噴出。 注意：水平旋噴法不適應(yīng)于水量和水壓較大的地層。,主要內(nèi)容 1、圍巖表面及初期支護(hù)表面滲漏水處理 2、注漿防水 3、排水盲管及防水隔離層 4、防水混凝土 5、施工縫和變形縫處理 6、二次襯砌回填灌漿 7、二次襯砌滲漏水處理,四、隧道及地下工程結(jié)構(gòu)防排水技術(shù),4.1 圍巖及初期支護(hù)表面滲漏水的引排,（1）原則：大堵小排,堵混排清，限量排放。 （2）對大面積滲漏水，應(yīng)采用注漿封堵；減小滲漏水范圍； （3）對混濁水，應(yīng)盡量通過封堵使其成為清水，再考慮引排； （4）對小股水可采用塑料管或鋼管引排。 大量的工程實踐表明：注漿可有效地減小出水量和水壓力。,4.2 注漿防水,主要依靠初期支護(hù)施工后的徑向注漿，降低地層的滲透系數(shù)，提高地層強(qiáng)度。 初期支護(hù)徑向注漿一般應(yīng)滿足以下要求： （1）孔深應(yīng)符合設(shè)計要求，一般情況下，不應(yīng)小于3m。 （2）鉆孔注漿順序應(yīng)由水少處向水多處進(jìn)行。 （3）注漿材料以水泥系漿材為主，水量較大時可采用快凝早強(qiáng)漿材。 （4）注漿終壓宜為1.02.0MPa。,4.3 排水盲管,（1）縱、環(huán)向排水盲管 應(yīng)固定牢固，環(huán)向盲管應(yīng)與縱 向盲管及側(cè)溝泄水管用三通連 為一體，形成完整的排水系 統(tǒng)。 （2）中心排水管（溝）管徑 符合設(shè)計要求，管身不得變形， 不得有裂縫，管身上部透水孔暢 通。中心排水管（溝）基礎(chǔ)的總 體坡度、段落坡度、單管坡度應(yīng) 協(xié)調(diào)一致，并符合設(shè)計要求，不 得高低起伏。管路埋設(shè)好后，進(jìn) 行通水試驗，發(fā)現(xiàn)漏水、積水， 立即處理。,排水盲管的固定示意圖,TS透水管規(guī)格型號,TS軟式透水管性能指標(biāo),直通接頭 連接三通,主要成份為 性熱熔性改性塑料絲； 自身融結(jié)成三維立體網(wǎng)狀； 主要特點:具有良好的彈性/抗壓強(qiáng)度 /壽命長/不降解/適用溫度范圍廣； 截面形式可根據(jù)需要加工； 規(guī)格/性能下表。,熱熔性塑料透水管,熱熔性塑料透水管規(guī)格性能,TMF排水盲管,TMY10排水盲管,（）塑料防水板厚度應(yīng)不小于1.2mm，耐刺穿性好、柔性 好、耐久性好；主要物理力學(xué)性能應(yīng)符合下列要求： 拉伸強(qiáng)度（Mpa）12 斷裂延伸率（） 200 熱處理時變化率（）2.5 低溫彎折性20無裂紋 抗?jié)B性指標(biāo)：0.2MPa壓力下，24h不透水 （）防水板鋪設(shè)應(yīng)超前二次襯砌施工920m，并設(shè)臨時擋板防止機(jī)械損傷和電火花灼傷防水板，同時與開挖掌子面應(yīng)保持一定的安全距離。鋪設(shè)防水板前應(yīng)對初期支護(hù)采用簡單易行的錘擊檢查，必要時輔以其它物探手段；對初期支護(hù)的滲漏水情況進(jìn)行檢查，并采取有效措施進(jìn)行處理；初期支護(hù)表面應(yīng)平整，無空鼓、裂縫、松酥，并用噴混凝土（或砂漿）對基面進(jìn)行找平處理，表面平整度應(yīng)符合下式要求： D/L1/6 式中 ： L初期支護(hù)表面相鄰兩凸面間的距離； D初期支護(hù)表面相鄰兩凸面凹進(jìn)去的深度。,4. 橡塑（塑料）防水層,（）防水板鋪設(shè)宜采用專用臺架鋪設(shè)。鋪設(shè)前進(jìn)行精確放樣，畫出標(biāo)準(zhǔn)線進(jìn)行試鋪后，確定防水板一環(huán)的尺寸，并盡量減少接頭。 （）防水板鋪設(shè)應(yīng)采用無釘鋪設(shè)工藝，可采用熱熔法或懸掛法，松緊應(yīng)適度并留有余量，檢查時要保證防水板與圍巖密貼。 （）防水板鋪設(shè)前，應(yīng)先鋪設(shè)緩沖層。緩沖層用暗釘圈固定在基層上，并布置與防水板連接的墊圈或栓釘。如下圖所示。 （6）兩幅防水板的搭接寬度不應(yīng)小于100mm。 （7）環(huán)向鋪設(shè)時，先拱后墻，下部防水板應(yīng)壓住上部防水板。 （8）防水板之間的搭接縫應(yīng)采用熱熔法，用專用焊機(jī)焊接嚴(yán)密，每條焊縫的有效焊接寬度不應(yīng)小于10mm，不得焊焦焊穿。,（9）防水板的搭接縫焊接質(zhì)量檢查應(yīng)按充氣法檢查，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，說明有未焊好處。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。 （10）對于富水隧道，宜采用分區(qū)隔離防排水技術(shù)，區(qū)段的長度應(yīng)根據(jù)洞內(nèi)滲漏水量和水壓的大小確定，分區(qū)部位應(yīng)采取防止地下水縱向串流的措施，即設(shè)置一定長度的隔離帶。,常用防水板技術(shù)指標(biāo),防水板防水層的施工,防水板有釘鋪設(shè) （不符合要求）,防水板無釘鋪設(shè) (不符合要求）,1.下耐溫膠帶 2.熱合材料 3.熱契 4.熱契把持螺釘 5.熱契把持彈簧 6.熱契支架 7.加熱管 8.主動膠輪 9.上耐溫膠帶 10.已熱合材料 11.被動膠輪 熱合機(jī)工作基本原理,焊縫示意圖,4.5 防水混凝土,（1）防水混凝土的配合比應(yīng)符合下列規(guī)定： （a）水泥用量不得少于320kg/m3，當(dāng)摻有活性摻和料時，水泥用量不得少于280kg/m3；砂率宜為3540，泵送時可增至45；灰砂宜為11.512.5；水灰比不得大于0.55；對于P12以上的防水混凝土水灰比不得大于0.5。 （b）普通防水混凝土坍落度不宜大于50 mm。防水混凝土采用泵送方式灌注混凝土?xí)r，入泵坍落度宜控制在12020mm，入泵前坍落度每小時損失值不應(yīng)大于30mm，坍落度總損失值不應(yīng)大于60mm。 （c）摻加引氣劑或引氣型減水劑時，混凝土含氣量應(yīng)控制在35。 （d）防水混凝土采用預(yù)拌混凝土?xí)r，緩凝時間宜為68h。 （2） 防水混凝土施工應(yīng)符合以下規(guī)定： （a）防水混凝土拌和物必須按配合比準(zhǔn)確計量，計量允許偏差：水泥、水、外加劑、摻合料為1；砂、石為2。攪拌時間不應(yīng)小于2min。摻外加劑時，應(yīng)根據(jù)外加劑的技術(shù)要求確定攪拌時間。,（b）使用粉狀減水劑時，減水劑宜預(yù)溶成一定濃度的溶液。 （c）二次襯砌所用模板，要求接縫嚴(yán)密、不漏漿液，內(nèi)外模板之間不得用螺栓拉桿或鐵絲穿透固定，以免留下透水通道。 （d）防水混凝土應(yīng)采用高頻機(jī)械振搗密實，振搗時間宜為1030s，以混凝土泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn)，應(yīng)避免漏振、欠振和超振，當(dāng)摻加引氣劑或引氣型減水劑時，應(yīng)采用高頻插入式振搗器振搗，振搗棒不得直接接觸防水板。 （e）澆筑拱頂時應(yīng)防止防水板繃緊，施工中可將繃緊的防水板割開，并將切口封焊嚴(yán)密再澆筑混凝土，確保封頂混凝土的厚度。 （f） 防水混凝土拌合物在運輸后如出現(xiàn)離析，必須進(jìn)行二次攪拌。當(dāng)坍落度損失后不能滿足施工要求時，應(yīng)加入原水灰比的水泥漿或二次摻加減水劑進(jìn)行攪拌，嚴(yán)禁直接加水。,（g）防水混凝土拆模時間應(yīng)通過計算確定?？紤]混凝土的強(qiáng)度增長情況，及圍巖壓力、水壓力、混凝土自重應(yīng)力和溫度應(yīng)力的影響，單線隧道和雙線隧道應(yīng)有所區(qū)別。一般情況下混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到8.0MPa以上 。,4.6 施工縫和變形縫、預(yù)埋件的處理,(1)施工縫處理: （a）襯砌結(jié)構(gòu)混凝土施工應(yīng)連續(xù)澆筑完成，施工工藝或標(biāo)號不同的混凝土應(yīng)分開施工，嚴(yán)禁一次完成。宜少留施工縫，拱圈、仰拱、底板不得留縱向施工縫，仰拱襯砌混凝土、底板填充混凝土必須整幅施工。 （b）施工縫另一側(cè)混凝土澆注前，應(yīng)將施工縫表面鑿毛，清理干凈，先鋪凈漿，再鋪35cm厚的11水泥砂漿或涂刷混凝土界面處理劑，并及時澆筑混凝土； （c）設(shè)止水條的環(huán)向或縱向施工縫施工時，宜在端面預(yù)留淺槽，槽應(yīng)平直，槽寬比止水條寬12mm，槽深為止水條厚度的12；遇水膨脹止水條應(yīng)牢固地安裝在預(yù)留槽內(nèi)；施工中應(yīng)采取措施保證待貼止水條或預(yù)設(shè)止水帶的混凝土界面潔凈。 （d）遇水膨脹止水條應(yīng)具有緩脹性能，其7d的膨脹率不應(yīng)大于最終膨脹率的60； （e）施工縫內(nèi)采用中埋式止水帶時，應(yīng)確保位置準(zhǔn)確、固定牢靠；,（2）變形縫的一般要求： （a）變形縫應(yīng)滿足密封防水、適應(yīng)變形、施工方便、檢修容易等要求。 （b）變形縫處混凝土結(jié)構(gòu)的厚度不應(yīng)小于300mm。 （c）變形縫兩側(cè)應(yīng)平整、清潔、無滲水； （d）縫底應(yīng)先設(shè)置與嵌縫材料無粘接力的背襯材料或遇水膨脹橡膠條； （e）嵌縫材料應(yīng)具有一定的柔度，應(yīng)密實； （f）中埋式止水帶接頭連接應(yīng)采用熱焊，不得疊接； （g）背貼式止水帶應(yīng)與防水板應(yīng)進(jìn)行焊接。,（3）止水帶安裝 （a）止水帶埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確，其中間空心圓環(huán)應(yīng)與變形縫或施工縫重合。 （b）止水帶應(yīng)固定在擋頭模板上，先安裝一端，澆筑混凝土?xí)r另一端應(yīng)用箱型模板保護(hù)，固定時，不允許在止水帶上穿孔打洞，不得損壞止水帶本體部分；應(yīng)防止止水帶偏移，以免單側(cè)縮短，影響止水效果。 （c）止水帶定位時，應(yīng)使其在界面部位保持平展，不應(yīng)使止水帶翻滾、扭結(jié)，如發(fā)現(xiàn)有扭結(jié)不展現(xiàn)象應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)正。 （d）止水帶的長度應(yīng)根據(jù)施工要求事先向生產(chǎn)廠家定制所需長度，盡量避免接頭。如確需接頭，應(yīng)采取搭接、復(fù)合連接、對接形式。如下圖所示。,（4）止水帶安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查 （a）檢查止水帶安裝的橫向位置，用鋼卷尺量測內(nèi)模到止水帶的距離，與設(shè)計位置相比，偏差不應(yīng)超過5cm； （b）檢查止水帶安裝的縱向位置，通常止水帶以施工縫或伸縮縫為中心兩邊對稱，用鋼卷尺檢查，要求止水帶偏離中心不能超過3cm； （c）用角尺檢查止水帶應(yīng)與襯砌端頭模板正交，以確保止水帶安裝方向； （d）在澆搗靠近止水帶附近的混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格控制澆搗的沖擊力，避免力量過大而刺破止水帶，同時還必須充分震搗，保證混凝土與止水帶的緊密結(jié)合，施工中如發(fā)現(xiàn)有破裂現(xiàn)象應(yīng)及時修補(bǔ)。,6、二次襯砌回填灌漿,（1）二次襯砌施工后應(yīng)利用對拱頂部位進(jìn)行回填注漿。回填注漿應(yīng)在襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%后進(jìn)行。 （2）回填 灌漿孔的應(yīng)布置在隧道拱頂和兩側(cè)拱腰，間距應(yīng)為35m。 （3）灌漿材料應(yīng)以普通水泥漿和水泥砂漿為主。水灰比不應(yīng)大于.MPa。 （4）灌漿壓力應(yīng)不大于0.30.5MPa。 （5）鉆灌漿孔時應(yīng)避免破壞防水板。 （6）回填灌漿時應(yīng)防止?jié){液堵塞排水系統(tǒng)。 （7）應(yīng)通過鉆孔取芯和物探手段檢查灌漿效果。,7、二次襯砌滲漏水處理,（1）應(yīng)判明隧道滲漏水原因后，制訂處理方案。 （2）隧道襯砌表面滲漏水盡量采用回填灌漿的方法進(jìn)行處理。 （3）隧道施工縫滲漏水可采用注漿和引排的方法。變形縫滲漏水盡量采用引排方案。 （4）襯砌內(nèi)注漿盡量采用超細(xì)水泥類漿液，小功率或手壓泵，采用低壓慢注的方法，注漿壓力應(yīng)小于0.5MPa，注漿速度應(yīng)小于5L/min。 （5）涂抹滲透結(jié)晶型材料比較適合混凝土濕漬區(qū)域（慢滲），不適合有明水得地方。 （6）慎用化學(xué)漿液，施工縫和變形縫的少量滲漏水可采用少量無毒、基本無污染的化學(xué)漿液，襯砌內(nèi)部注漿不適宜大量采用化學(xué)漿液。,五 防排水新技術(shù)、新設(shè)備、新材料和新工藝,、無機(jī)雙液型速凝注漿材料 無機(jī)雙液型注漿材料為A、B雙組份無機(jī)粉劑， 加水拌和后形成兩組流動度大，可操作時間長的 單組份漿液，使用雙液注漿泵或兩臺單液注漿泵 注漿，在混合器混合，適合封堵大股涌水。 特點： 兩組份混合后形成速凝抗分散的膠狀漿體， 并很快硬化形成速凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)、耐久性好。在 一定程度上，可以取代水泥-水玻璃漿液。,2、比利時e Neef Conchem Infiltra-Stop（IT注漿管）,該注漿管外徑13mm，內(nèi)徑7mm，注漿管上的微裂縫允許注漿材料通過它傳遞到地層中，當(dāng)注漿壓力使注漿管上的微裂縫打開，注入的漿液便流出注漿管，填充到地層中，注漿結(jié)束后，注漿管上的裂縫由于塑料自身復(fù)位力的作用而關(guān)閉?？梢杂?.1MPa以上的壓力將管子裂縫打開。優(yōu)點可重復(fù)注將。,3、塑料防水板自動鋪設(shè)和焊接機(jī),德國厄恩茨堡隧道全長3160m, 為雙線隧道，外徑12.36m,雙層襯砌，采用2m寬聚烯烴塑料薄膜。,4、帶注漿管止水條,注漿管型遇水膨脹止水條綜合了緩膨型遇水膨脹止水條止水機(jī)理和方便安裝的優(yōu)點與預(yù)備注漿積極補(bǔ)救為一體而開發(fā)的新產(chǎn)品，注漿管型遇水膨脹止水條止水機(jī)理科學(xué)，價格低廉，安裝方便，在正常條件下依靠止水條自身的膨脹止水，當(dāng)萬一縫隙出現(xiàn)涌漏水時，不必在結(jié)構(gòu)表面開槽鉆孔進(jìn)行堵漏，可直接利用預(yù)備注漿管直接注入化學(xué)漿液，均勻填充到滲漏水的部位，從而方便快捷地將滲漏水堵住。注漿管型遇水膨脹止水條適合高等級地下防水工程的施工縫、后澆帶、沉降縫及其它建筑接縫。帶有注漿管的止水條可增加止水條的強(qiáng)度，更便于安裝，并且控制其膨脹方向。 主要性能指標(biāo): （1）最大吸水膨脹率150%-300%。 （2）高溫150不流淌。 （3）低溫-25不硬脆。（4）耐水壓2030mm可達(dá)1.5mpa 安裝及注意事項: （1）止水條安裝前清除界面浮渣塵土及雜物，用鋼釘或膠粘將止水條固定在已確定的安裝部位。但必須將有注漿管的面按放在原砼界面上。 （2）注漿管型遇水膨脹止水條連接時采用平行搭接方法，其中間不得留斷點，連接處止水條用鋼釘加強(qiáng)固定，并將止水條上的預(yù)留注漿連接管套入相鄰的另一條止水條上的連接二通上。 （3）根據(jù)所安裝止水條的長度在約三十米處裝設(shè)三通一處，三通直線兩端約為一頭插入止水條內(nèi)，一頭插入注漿連接管內(nèi)，另一丁字端頭應(yīng)插入備用注漿內(nèi)，以備縫隙滲漏水時注漿止水使用。 （4）必須將所連接的止水條中的注漿連接管與三通聯(lián)接件牢固粘結(jié)，保證所安裝的止水條的注漿管完全通暢。安裝在三通上的備用注漿管，應(yīng)放入內(nèi)墻方向內(nèi)。,帶注漿管止水條,、帶注漿管的止水帶,（1）橡膠止水帶 橡膠止水帶和止水橡皮系以天然橡膠與各種合成橡膠為主要原料,摻加各種助劑及填充料,經(jīng)塑煉、混煉、壓制成型。該止水材料具有良好的彈性,耐磨性、耐老化性和抗撕裂性能,適應(yīng)變形能力強(qiáng)、防水性能好,溫度使用范圍為-45-+60.當(dāng)溫度超過70以及橡膠止水帶受強(qiáng)烈的氧化作用或受油類等有機(jī)溶劑侵蝕時,均不得使用橡膠止水帶。 （2）橡塑止水帶： 橡塑止水帶所使用的橡塑材質(zhì)是具有橡膠彈性又有塑料耐老化性能的高分子合成材料。其抗腐蝕抗低溫性能強(qiáng)、拉斷強(qiáng)度高、壽命比一般橡膠止水帶提高3-5倍。加工工藝和橡膠材質(zhì)從根本上不同，取消了原有的硫化工藝、高溫一次成型，原材料合部采用天然材料，不含有再生成份，橡塑止水帶在加工過程中質(zhì)量容易得到保證。 橡塑止水帶具有彈性強(qiáng)、耐老化、抗腐蝕、扯斷強(qiáng)度高等優(yōu)點。 （3）PVC塑料止水帶 塑料止水帶(PVC止水帶)是由聚氯乙烯樹脂與各種填加劑，經(jīng)混合、造粒、擠出等工序而制成的PVC塑料止水材料。該產(chǎn)品利用彈性體材料具有的彈性變形特性在建筑構(gòu)造接縫中起到防漏、防滲作用，PVC塑料止水帶且具有耐腐蝕、耐久性好的特點。 按照用途可生產(chǎn)成多種型號，如：中埋式、背貼式、帶注漿管型等。帶注漿管型止水帶可以對施工縫進(jìn)行注漿堵漏,6、無機(jī)滲透型防水涂抹材料,目前國內(nèi)常用的有賽柏斯（XYPEX）和克頓百森等。 防水機(jī)理技術(shù)指標(biāo) 分類：濃縮型/增效型/修補(bǔ)堵漏型 氣候及混凝土基面條件 灰漿調(diào)制 施工方法 /養(yǎng)護(hù),防水機(jī)理,未經(jīng)處理的混凝土,滲入過程,防水機(jī)理,結(jié)晶過程的成熟狀況,結(jié)晶過程的初始狀態(tài),六 幾點認(rèn)識,1.隧道及地下工程防排水應(yīng)采用“防、堵、排、截、疏”相結(jié)合，因地制宜，鋼柔相濟(jì)，綜合治理的原則。 2.高水頭、深埋、長大山嶺隧道應(yīng)采用“堵排結(jié)合、限量排放”的方式，堵應(yīng)徹底，排應(yīng)順暢，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮動水壓的作用。 3.城市中修建的隧道及地下工程，應(yīng)以堵為主，采用全封閉型防水結(jié)構(gòu)，同時應(yīng)考慮排水和抽水問題以及結(jié)構(gòu)設(shè)計時動水壓作用問題。,4.當(dāng)確認(rèn)隧道排水不會對環(huán)境造成不良影響時，隧道可采用堵排結(jié)合的方式，施作半封閉型防水結(jié)構(gòu)，同時考慮排水問題。 5.對于地質(zhì)復(fù)雜的巖溶隧道，其防排水方案比較復(fù)雜，應(yīng)引起高度重視，應(yīng)進(jìn)行專門的研究和設(shè)計，如采取排水方案，必須考慮隧道長期排水對環(huán)境的影響。 總之，防排水是隧道施工很重要的一個環(huán)節(jié)，為了保證質(zhì)量，應(yīng)做到“設(shè)計合理、材料優(yōu)質(zhì)、工藝先進(jìn)、管理科學(xué)”。,板式透(排)水盲管,大多為高分子有機(jī)材料 截面形狀:梯形/T型/十字型 PD系列塑料排水板技術(shù)指標(biāo)見表5-5 一般用于拱墻部位涌水量不大的條件下 作為環(huán)向透（排）水通道 施工中應(yīng)注意以下幾個問題,板式透(排)水施工注意問題,接頭避免放在拱頂,壓茬上端在外,下端在內(nèi) 同無紡布一起使用 設(shè)置在防水層外,接在縱向透水管內(nèi)側(cè),用無 紡包在一起,將防水板包裹半個排水管,用鋼 筋定位 按設(shè)計坡度施工,鋪設(shè)順直,緊靠邊墻,表 PD系列塑料排水板產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo),防水卷材質(zhì)/性能/施工,防水卷材分類,高聚物改性瀝青防水卷材 彈性體改性瀝青 塑性體改性瀝青 改性瀝青聚乙稀胎（JC/T633-96） 合成高分子類防水卷材 硫化橡膠類 非硫化橡膠類 纖維胎增強(qiáng)類,無機(jī)防水涂料 水泥基/水泥基滲透結(jié)晶型 用于結(jié)構(gòu)主體的背水面 水泥基厚1.5mm-2.0mm/水泥基滲透結(jié)晶型0.8mm 有機(jī)防水涂料 反應(yīng)型/水乳型/聚合物水泥 用于結(jié)構(gòu)主體的迎水面 具有較高的抗?jié)B性/與基層有較強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度 厚度1.22.0mm,防水涂料,無毒/不易燃/低污染 無機(jī)防水涂料應(yīng)具有良好的濕干粘結(jié)性/耐磨 性/抗刺穿能力 有機(jī)防水涂料迎具有較好的延伸性/較大的 適應(yīng)變形的能力 良好的耐水性/耐久性/耐腐蝕性/耐菌性,防水涂料,防水涂料要求,防水涂料,有機(jī)防水涂料性能&施工,聚氨脂防水涂料的應(yīng)用與發(fā)展情況 主要特點 技術(shù)指標(biāo) 施工方法,防水涂料,應(yīng)用與發(fā)展情況,受到國內(nèi)外防水界的青睞 70年代研制80年代推廣使用 851占主導(dǎo)地位,單組分及純聚氨酯產(chǎn)量小 制定聚氨酯防水涂料國家標(biāo)準(zhǔn)成當(dāng)務(wù)之急 單組份聚氨酯不含有毒溶劑,彈性/拉伸/ 耐低溫性能好,十五重點推廣產(chǎn)品,防水涂料,聚氨脂主要特點,受到高彈高強(qiáng),高固含量 良好的耐高/低溫性能/耐候性/耐酸堿性 環(huán)保特性,可做成各種顏色 能與各種基面良好粘結(jié) 適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基面防水,防水涂料,聚氨脂技術(shù)指標(biāo)(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC500-92),防水涂料,施工方法,基層要求 雙組份聚氨酯現(xiàn)場配制;單組份直接施工 涂抹 能與各種基面良好