隧道防排水設(shè)施課件

隧道工程主講：王永東隧道工程主講：王永東1概述1隧道防排水設(shè)計(jì)2隧道防排水施工方法3隧道滲漏治理4隧道防排水設(shè)施概述1隧道防排水設(shè)計(jì)2隧道防排水施工方法3隧道滲漏治理42隧道防排水施工是整個(gè)工程中最重要的環(huán)節(jié)，隧道防排水工程也是野葛隱蔽的工程，一旦施工完畢，難以檢查和維修，發(fā)生滲漏后的治理也很困難。為了確保隧道防排水質(zhì)量，防排水在設(shè)計(jì)施工時(shí)候應(yīng)當(dāng)做好以下幾點(diǎn)：

一.概述隧道防排水施工是整個(gè)工程中最重要的環(huán)節(jié)，隧道防31.施工前應(yīng)當(dāng)掌握圍巖地下水情況，防排水設(shè)計(jì)方案。2.施工前應(yīng)充分掌握防排水施工工藝，嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)。3.隧道開挖后，及時(shí)掌握實(shí)際揭露的圍巖滲漏情況，根據(jù)情況調(diào)整方案。4.施工過程中，應(yīng)該按照相關(guān)的工藝流程操作，嚴(yán)把施工質(zhì)量。5.施工中和施工后，加強(qiáng)防排水系統(tǒng)的質(zhì)量檢查和防排水系統(tǒng)的保護(hù)，對(duì)于有缺陷的及時(shí)修補(bǔ)。6.進(jìn)行其他施工操作時(shí)，注意保護(hù)已經(jīng)施工完畢的防排水系統(tǒng)，防止破損，淤堵。1.施工前應(yīng)當(dāng)掌握圍巖地下水情況，防排水設(shè)計(jì)方案。41、設(shè)計(jì)原則將地下水完全封堵于隧道結(jié)構(gòu)之外，這是人們的良好愿望，但并非總是如人所愿。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，地下工程一旦出現(xiàn)滲漏往往是此堵彼漏，最終大多回歸到排的路子上來。二.隧道防排水設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)原則二.隧道防排水設(shè)計(jì)5隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，保證隧道結(jié)構(gòu)物和營運(yùn)設(shè)備的正常使用和行車安全。隧道防排水設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)地表水、地下水妥善處理，洞內(nèi)外應(yīng)形成一個(gè)完整暢通的防排水系統(tǒng)。隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜6“防”：即要求隧道襯砌、防水層具有防水能力，防止地下水透過防水層、襯砌結(jié)構(gòu)滲入洞內(nèi)?！芭拧保簯?yīng)有暢通的排水設(shè)施，對(duì)襯砌背后、路面結(jié)構(gòu)層下的積水排入洞內(nèi)中心水溝或路側(cè)邊溝?！敖亍保簩?duì)易于滲漏到隧道的地表水，應(yīng)采用設(shè)置截（排）水溝，清除積水，填筑積水坑洼地、封閉滲漏點(diǎn)等措施?！岸隆保横槍?duì)隧道圍巖有滲漏水地段，采用注漿、噴涂、堵水墻等方法，將地下水堵在圍巖體內(nèi)?！胺馈保杭匆笏淼酪r砌、防水層具有防水能力，防止地下水透過防78

隧道大規(guī)模涌水8隧道大規(guī)模涌水89隧道突發(fā)性涌水涌泥（砂）場面9隧道突發(fā)性涌水涌泥（砂）場面9隧道大規(guī)模突泥隧道大規(guī)模突泥10一般公路隧道防排水系統(tǒng)一般公路隧道防排水系統(tǒng)11中間防水隔離層是在初期支護(hù)與襯砌結(jié)構(gòu)之間敷設(shè)的永久防水措施，成為國內(nèi)外隧道結(jié)構(gòu)防水的重要手段。如瑞士、奧地利等使用薄板防水法較早，但目前日本使用的最多，從六十年代日本的興建新干線隧道、海底、山嶺隧道以及城市地鐵等，凡采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，多以薄板防水作為主要手段來考慮。我國、公路隧道泛推廣應(yīng)用，所引進(jìn)和開發(fā)的常用防水材料有LDPE、EVA、PVC等系列產(chǎn)品。中間防水隔離層是在初期支護(hù)與襯砌結(jié)構(gòu)之間敷設(shè)的永久防水措施，121LDPE：低密度聚乙烯，它是一種塑料材料，它適合熱塑性成型加工的各種成型工藝，成型加工性好。

2EVA：是一種塑料物料由乙烯及乙烯基醋酸鹽所組成。這兩種化學(xué)物質(zhì)比例可調(diào)較從而符合不同的應(yīng)用需要，其透明度，柔軟度及堅(jiān)韌度會(huì)相對(duì)提高。

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PVC材料在實(shí)際使用中經(jīng)常加入穩(wěn)定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。具有不易燃性、高強(qiáng)度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。1LDPE：低密度聚乙烯，它是一種塑料材料，它適合熱塑性成型13隧道防排水系統(tǒng)導(dǎo)水示意圖隧道防排水系統(tǒng)導(dǎo)水示意圖141.圍巖注漿堵水施工（1）注漿的目的

注漿就是在一定的壓力下，將可凝固的液體壓入地層中，充填凝固，從而達(dá)到改良地層性能，降低地層的含水量、空隙率和滲透系數(shù)，提高地層強(qiáng)度和整體性，起到加固、堵水的目的。三.隧道防排水施工方法1.圍巖注漿堵水施工三.隧道防排水施工方法15（2）注漿的原理漿液注入土體的過程，一般總是先滲透，當(dāng)通道被阻，漿液滲透困難，即對(duì)周圍地層進(jìn)行壓密，當(dāng)壓力繼續(xù)升高，在土體中產(chǎn)生劈裂現(xiàn)象，漿液順裂縫進(jìn)一步擴(kuò)散。滲透、壓密和劈裂互相影響、互相補(bǔ)充。（2）注漿的原理16幾種注漿方案的特點(diǎn)全斷面超前預(yù)注漿

1、加固隧道前方核心區(qū)及輪廓線外約5～8m范圍內(nèi)的圍巖，防止地下水、泥等從隧道周邊和前方突入隧道內(nèi)，并加固隧道圍巖；2、每循環(huán)加固段長(20～30m）、鉆孔和注漿量大、作業(yè)周期長；注漿時(shí)，工作面其他作業(yè)無法進(jìn)行。3、一般需設(shè)置專門的混凝土止?jié){墻，以抵抗?jié){液壓力和水壓力；4、通常采用分段前進(jìn)式注漿，也有利用鉆桿采用后退式注漿的，注漿順序一般是從外圈到內(nèi)圈依次進(jìn)行。幾種注漿方案的特點(diǎn)全斷面超前預(yù)注漿17周邊帷幕預(yù)注漿1、以加固隧道待開挖段周邊的巖體，防止巖體從隧道上方坍塌為主。2、每循環(huán)加固長度20～30m，注漿時(shí)，掌子面其他作業(yè)停止。3、通常采用分段前進(jìn)式或分段后退式注漿，條件允許時(shí)采用全孔一次性注漿，多圈孔時(shí)，先注外圈孔，再注內(nèi)圈孔，最后依次注中間圈孔。周邊帷幕預(yù)注漿18局部注漿和頂水注漿以封堵圍巖裂隙（或管道）股狀流水為主，通過注漿減小地層水向隧道內(nèi)的排泄量。局部注漿和頂水注漿19徑向注漿1、隧道開挖后，洞壁滲漏水較大時(shí)，或支護(hù)后圍巖軟弱，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形較大時(shí)，通過徑向注漿達(dá)到堵水減排和加固圍巖、限制變形的目的。2、根據(jù)加固厚度，鉆孔可采用氣腿式風(fēng)鉆（5m以下）或風(fēng)動(dòng)潛孔鉆機(jī)（5～10m），隧道底部也可采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔。徑向注漿時(shí)，前方工作面仍可平行作業(yè)。3、通常采用全孔一次性注漿，分序加密進(jìn)行。徑向注漿20超前小導(dǎo)管注漿周邊預(yù)注漿的一種特殊型式，在注漿孔中安設(shè)小導(dǎo)管，導(dǎo)管與支護(hù)鋼架連接在一起，注漿加固的同時(shí)起到管棚的作用。超前小導(dǎo)管注漿2122單液注漿泵化學(xué)注漿泵砂漿泵攪拌機(jī)注漿使用的器械22單液注漿泵化學(xué)注漿泵砂漿泵攪拌機(jī)注漿使用的器械2223現(xiàn)場注漿施工23現(xiàn)場注漿施工2324注漿堵水施工現(xiàn)場24注漿堵水施工現(xiàn)場242.防水板和止水帶防水

目前，復(fù)合式襯砌中間防水層主要采用薄板（膜）防水法。中間防水隔離層是在初期支護(hù)與襯砌結(jié)構(gòu)之間敷設(shè)的永久防水措施，成為國內(nèi)外隧道結(jié)構(gòu)防水的重要手段。對(duì)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)均設(shè)置必要的排水系統(tǒng)，進(jìn)行適量的引排，給地下水以出路。隧道兩側(cè)墻腳位置設(shè)縱向排水盲管，將拱墻地下水通過防水板后的無紡布和環(huán)向、縱向盲管引入側(cè)溝、中心排水溝，再排出洞外。2.防水板和止水帶防水目前，復(fù)合式襯砌中間防水層主要采25這樣隧道的襯砌結(jié)構(gòu)之外就形成了“四通八達(dá)”的排水系統(tǒng)，從而減少了地下水對(duì)結(jié)構(gòu)的壓力。目前存在的主要問題使排水系統(tǒng)堵塞，使泄水孔失去其排水作用，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)背后水壓力升高，造成結(jié)構(gòu)開裂和破壞。這樣隧道的襯砌結(jié)構(gòu)之外就形成了“四通八達(dá)”26隧道工程常用的止水材料有止水條和止水帶。止水條以膨脹橡膠止水條為主，止水帶則形式多樣，品種繁多。止水條：遇水膨脹橡膠、BW型止水條止水帶：彩色自粘橡膠密封帶、可排水型復(fù)合橡膠止水帶止水材料隧道工程常用的止水材料有止水條和止水帶。止水條27隧道防排水設(shè)施課件28隧道防排水設(shè)施課件2930變形縫防水結(jié)構(gòu)圖施工縫防水結(jié)構(gòu)圖Infiltra-Stop注漿管

帶注漿管止水條30變形縫防水結(jié)構(gòu)圖施工縫防水結(jié)構(gòu)圖Infiltra-30隧道防水層的鋪設(shè)隧道防水層的鋪設(shè)31施工質(zhì)量較好的防水層施工質(zhì)量較好的防水層32隧道排水溝

第3節(jié)隧道防排水設(shè)施隧道內(nèi)排水建筑物隧道排水溝第3節(jié)隧道防排水設(shè)施隧道內(nèi)排水建筑物33彈簧軟管環(huán)向盲溝

第3節(jié)隧道防排水設(shè)施隧道內(nèi)排水建筑物彈簧軟管環(huán)向盲溝第3節(jié)隧道防排水設(shè)施隧道內(nèi)排水建筑物34縱向排水管Ω型排水管橫向排水管路基路面排水溝防水板中央排水溝隧道排水系統(tǒng)縱向排水管Ω型排水管橫向排水管路基路面排水溝防水板中央35隧道滲漏水是最常見的病害之一，我國隧道滲漏情況十分嚴(yán)重，素有“十隧九漏”之稱。隨著我國電氣化鐵路和公路隧道的大量修建，隧道防排水技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，但是，滲漏任然是困擾隧道的一大難題。四.隧道滲漏治理隧道滲漏水是最常見的病害之一，我國隧道滲漏36

地下工程滲漏治理應(yīng)該遵循“堵排結(jié)合，因地制宜，剛?cè)岵?jì)，綜合治理”的原則。地下工程滲漏治理應(yīng)該遵循37公路隧道常見的滲漏水現(xiàn)象及治理措施接縫暗（..明）排..水滲漏治理堵漏，.

水泥壓漿堵漏，修補(bǔ)蜂窩，孔洞滲漏混凝土裂縫滲漏襯砌接縫滲漏公路隧道常見的滲漏水現(xiàn)象及治理措施接縫暗（..明）排38隧道穿越三迭系大冶組、嘉陵江組、二迭系、石炭系、泥盆系、志留系地層，其中灰?guī)r地層長度8772米，占隧道的63％，碎屑巖長度5074米，占隧道的37％，另發(fā)育5條暗河及管道流。透水量達(dá)4萬－5萬立方米／小時(shí)，持續(xù)了30分鐘。野山關(guān)隧道隧道穿越三迭系大冶組、嘉陵江組、二迭系、石炭系、泥盆系、志39ThankYou!ThankYou!40隧道工程主講：王永東隧道工程主講：王永東41概述1隧道防排水設(shè)計(jì)2隧道防排水施工方法3隧道滲漏治理4隧道防排水設(shè)施概述1隧道防排水設(shè)計(jì)2隧道防排水施工方法3隧道滲漏治理442隧道防排水施工是整個(gè)工程中最重要的環(huán)節(jié)，隧道防排水工程也是野葛隱蔽的工程，一旦施工完畢，難以檢查和維修，發(fā)生滲漏后的治理也很困難。為了確保隧道防排水質(zhì)量，防排水在設(shè)計(jì)施工時(shí)候應(yīng)當(dāng)做好以下幾點(diǎn)：

一.概述隧道防排水施工是整個(gè)工程中最重要的環(huán)節(jié)，隧道防431.施工前應(yīng)當(dāng)掌握圍巖地下水情況，防排水設(shè)計(jì)方案。2.施工前應(yīng)充分掌握防排水施工工藝，嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)。3.隧道開挖后，及時(shí)掌握實(shí)際揭露的圍巖滲漏情況，根據(jù)情況調(diào)整方案。4.施工過程中，應(yīng)該按照相關(guān)的工藝流程操作，嚴(yán)把施工質(zhì)量。5.施工中和施工后，加強(qiáng)防排水系統(tǒng)的質(zhì)量檢查和防排水系統(tǒng)的保護(hù)，對(duì)于有缺陷的及時(shí)修補(bǔ)。6.進(jìn)行其他施工操作時(shí)，注意保護(hù)已經(jīng)施工完畢的防排水系統(tǒng)，防止破損，淤堵。1.施工前應(yīng)當(dāng)掌握圍巖地下水情況，防排水設(shè)計(jì)方案。441、設(shè)計(jì)原則將地下水完全封堵于隧道結(jié)構(gòu)之外，這是人們的良好愿望，但并非總是如人所愿。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，地下工程一旦出現(xiàn)滲漏往往是此堵彼漏，最終大多回歸到排的路子上來。二.隧道防排水設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)原則二.隧道防排水設(shè)計(jì)45隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，保證隧道結(jié)構(gòu)物和營運(yùn)設(shè)備的正常使用和行車安全。隧道防排水設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)地表水、地下水妥善處理，洞內(nèi)外應(yīng)形成一個(gè)完整暢通的防排水系統(tǒng)。隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜46“防”：即要求隧道襯砌、防水層具有防水能力，防止地下水透過防水層、襯砌結(jié)構(gòu)滲入洞內(nèi)?！芭拧保簯?yīng)有暢通的排水設(shè)施，對(duì)襯砌背后、路面結(jié)構(gòu)層下的積水排入洞內(nèi)中心水溝或路側(cè)邊溝?！敖亍保簩?duì)易于滲漏到隧道的地表水，應(yīng)采用設(shè)置截（排）水溝，清除積水，填筑積水坑洼地、封閉滲漏點(diǎn)等措施?！岸隆保横槍?duì)隧道圍巖有滲漏水地段，采用注漿、噴涂、堵水墻等方法，將地下水堵在圍巖體內(nèi)?！胺馈保杭匆笏淼酪r砌、防水層具有防水能力，防止地下水透過防4748

隧道大規(guī)模涌水8隧道大規(guī)模涌水4849隧道突發(fā)性涌水涌泥（砂）場面9隧道突發(fā)性涌水涌泥（砂）場面49隧道大規(guī)模突泥隧道大規(guī)模突泥50一般公路隧道防排水系統(tǒng)一般公路隧道防排水系統(tǒng)51中間防水隔離層是在初期支護(hù)與襯砌結(jié)構(gòu)之間敷設(shè)的永久防水措施，成為國內(nèi)外隧道結(jié)構(gòu)防水的重要手段。如瑞士、奧地利等使用薄板防水法較早，但目前日本使用的最多，從六十年代日本的興建新干線隧道、海底、山嶺隧道以及城市地鐵等，凡采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，多以薄板防水作為主要手段來考慮。我國、公路隧道泛推廣應(yīng)用，所引進(jìn)和開發(fā)的常用防水材料有LDPE、EVA、PVC等系列產(chǎn)品。中間防水隔離層是在初期支護(hù)與襯砌結(jié)構(gòu)之間敷設(shè)的永久防水措施，521LDPE：低密度聚乙烯，它是一種塑料材料，它適合熱塑性成型加工的各種成型工藝，成型加工性好。

2EVA：是一種塑料物料由乙烯及乙烯基醋酸鹽所組成。這兩種化學(xué)物質(zhì)比例可調(diào)較從而符合不同的應(yīng)用需要，其透明度，柔軟度及堅(jiān)韌度會(huì)相對(duì)提高。

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PVC材料在實(shí)際使用中經(jīng)常加入穩(wěn)定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。具有不易燃性、高強(qiáng)度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。1LDPE：低密度聚乙烯，它是一種塑料材料，它適合熱塑性成型53隧道防排水系統(tǒng)導(dǎo)水示意圖隧道防排水系統(tǒng)導(dǎo)水示意圖541.圍巖注漿堵水施工（1）注漿的目的

注漿就是在一定的壓力下，將可凝固的液體壓入地層中，充填凝固，從而達(dá)到改良地層性能，降低地層的含水量、空隙率和滲透系數(shù)，提高地層強(qiáng)度和整體性，起到加固、堵水的目的。三.隧道防排水施工方法1.圍巖注漿堵水施工三.隧道防排水施工方法55（2）注漿的原理漿液注入土體的過程，一般總是先滲透，當(dāng)通道被阻，漿液滲透困難，即對(duì)周圍地層進(jìn)行壓密，當(dāng)壓力繼續(xù)升高，在土體中產(chǎn)生劈裂現(xiàn)象，漿液順裂縫進(jìn)一步擴(kuò)散。滲透、壓密和劈裂互相影響、互相補(bǔ)充。（2）注漿的原理56幾種注漿方案的特點(diǎn)全斷面超前預(yù)注漿

1、加固隧道前方核心區(qū)及輪廓線外約5～8m范圍內(nèi)的圍巖，防止地下水、泥等從隧道周邊和前方突入隧道內(nèi)，并加固隧道圍巖；2、每循環(huán)加固段長(20～30m）、鉆孔和注漿量大、作業(yè)周期長；注漿時(shí)，工作面其他作業(yè)無法進(jìn)行。3、一般需設(shè)置專門的混凝土止?jié){墻，以抵抗?jié){液壓力和水壓力；4、通常采用分段前進(jìn)式注漿，也有利用鉆桿采用后退式注漿的，注漿順序一般是從外圈到內(nèi)圈依次進(jìn)行。幾種注漿方案的特點(diǎn)全斷面超前預(yù)注漿57周邊帷幕預(yù)注漿1、以加固隧道待開挖段周邊的巖體，防止巖體從隧道上方坍塌為主。2、每循環(huán)加固長度20～30m，注漿時(shí)，掌子面其他作業(yè)停止。3、通常采用分段前進(jìn)式或分段后退式注漿，條件允許時(shí)采用全孔一次性注漿，多圈孔時(shí)，先注外圈孔，再注內(nèi)圈孔，最后依次注中間圈孔。周邊帷幕預(yù)注漿58局部注漿和頂水注漿以封堵圍巖裂隙（或管道）股狀流水為主，通過注漿減小地層水向隧道內(nèi)的排泄量。局部注漿和頂水注漿59徑向注漿1、隧道開挖后，洞壁滲漏水較大時(shí)，或支護(hù)后圍巖軟弱，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形較大時(shí)，通過徑向注漿達(dá)到堵水減排和加固圍巖、限制變形的目的。2、根據(jù)加固厚度，鉆孔可采用氣腿式風(fēng)鉆（5m以下）或風(fēng)動(dòng)潛孔鉆機(jī)（5～10m），隧道底部也可采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔。徑向注漿時(shí)，前方工作面仍可平行作業(yè)。3、通常采用全孔一次性注漿，分序加密進(jìn)行。徑向注漿60超前小導(dǎo)管注漿周邊預(yù)注漿的一種特殊型式，在注漿孔中安設(shè)小導(dǎo)管，導(dǎo)管與支護(hù)鋼架連接在一起，注漿加固的同時(shí)起到管棚的作用。超前小導(dǎo)管注漿6162單液注漿泵化學(xué)注漿泵砂漿泵攪拌機(jī)注漿使用的器械22單液注漿泵化學(xué)注漿泵砂漿泵攪拌機(jī)注漿使用的器械6263現(xiàn)場注漿施工23現(xiàn)場注漿施工6364注漿堵水施工現(xiàn)場24注漿堵水施工現(xiàn)場642.防水板和止水帶防水

目前，復(fù)合式襯砌中間防水層主要采用薄板（膜）防水法。中間防水隔離層是在初期支護(hù)與襯砌結(jié)構(gòu)之間敷設(shè)的永久防水措施，成為國內(nèi)外隧道結(jié)構(gòu)防水的重要手段。對(duì)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)均設(shè)置必要的排水系統(tǒng)，進(jìn)行適量的引排，給地下水以出路。隧道兩側(cè)墻腳位置設(shè)縱向排水盲管，將拱墻地下水通過防水板后的無紡布和環(huán)向、縱向盲管引入側(cè)溝、中心排水溝，再排出洞外。2.防水板和止水帶防水目前，復(fù)合式襯砌中間防水層主要采65這樣隧道的襯砌結(jié)構(gòu)之外就形成了“四通八達(dá)”的排水系統(tǒng)，從而減少了地下水對(duì)結(jié)構(gòu)的壓力。目前存在的主要問題使排水系統(tǒng)堵塞，使泄水孔失去其排水作用，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)背后水壓力升高，造成結(jié)構(gòu)開裂和破壞。這樣隧道的襯砌結(jié)構(gòu)之外就形成了“四通八達(dá)”66隧道工程常用的止水材料有止水條和止水帶。止水條以膨脹橡膠止水條為主，止水帶則形式多樣，品種繁多。止水條：遇水膨脹橡膠、BW型止水條止水帶：彩色自粘橡膠密封帶、可排水型復(fù)合橡膠止水帶止水材料隧道工程常用的止水材料有止水條和止水帶。止水條67隧道防排水設(shè)施課件68隧道防排水設(shè)施課件6970變形縫防水結(jié)構(gòu)圖施工縫防水結(jié)構(gòu)圖Infiltra-Stop注漿管

帶注漿管止水條3