隧道及地下工程防排水技术探讨(武广客运专线) PPT课件

1 隧道及地下工程防排水技术探讨 李治国中铁隧道集团有限公司科学技术研究所 2 一前言二隧道及地下工程防排水技术的现状及发展趋势三 隧道及地下工程施工防排水技术四 隧道及地下工程结构防排水技术五防排水新技术 新设备 新材料和新工艺六几点认识 汇报提纲 3 一 前言 隧道及地下工程正在迅猛发展 公路 水电 地铁 城市轻轨 地下商场人防工程地下停车厂贮气洞 二十一世纪将是地下工程大发展的世纪 铁路 4 我国铁路建设将实现飞速发展 根据 中长期铁路网规划 我国将规划建设省会城市及大中城市间的快速客运通道 建设客运专线1 2万公里以上 规划 四纵四横 铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统 四纵 分别是北京 上海客运专线 北京 武汉 广州 深圳客运专线 北京 沈阳 哈尔滨 大连 客运专线 杭州 宁波 福州 深圳客运专线 四横 分别是徐州 郑州 兰州客运专线 杭州 南昌 长沙客运专线 青岛 石家庄 太原客运专线 南京 武汉 重庆 成都客运专线 三个城际快速客运系统分别是环渤海地区 长江三角洲地区和珠江三角洲地区城际客运系统 到2020年 全国铁路营业里程达到10万公里 主要繁忙干线实现客货分线 复线率和电化率均达到50 运输能力满足国民经济和社会发展需要 主要技术装备达到或接近国际先进水平 5 根据有关资料 1997年全路有运营隧道5000余座 共计近2500km 其中严重漏水 包括拱部滴水 边墙渗水 流水 隧道底部翻浆冒泥 严寒地区隧道结冰 冻胀 影响隧道运营的达1502座 占全路隧道总数的30 左右 2002年我国有铁路隧道 座 总长度 公里 为世界第一 我国公路隧道总数已达 座 总长度 公里 2003年我国公路隧道2175座 总长度1001公里 是世界上公路隧道最多的国家 近年来 虽然隧道施工的防排水质量不断提高 竣工时基本能够达到设计要求 但隧道及地下工程防排水面临的形势仍不容乐观 尤其是地质条件比较复杂的隧道 渗漏水现象比较普遍 有的虽经多次整治 效果仍不理想 二 隧道防排水现状及发展趋势 6 铁路隧道病害情况统计 7 1998年隧道翻浆冒泥情况 8 隧道冻胀问题也比较严重 牙林线岭顶隧道 1962年冻害使隧道不能继续使用 牙林线翠岭二号隧道 1973年泄水洞结冰堵塞 造成隧道内结冰 七十年代 青藏线西格段关角隧道 道床冬季冻胀上鼓洞内结冰侵限 基底翻浆冒泥 影响行车 七十年代 南疆线吐库段奎先隧道 冬季发生边墙结冰侵冻胀开裂等现象 严重影响了行车安全 9 防排水原则不断完善和创新 二十年代六 七十年代 人们对防水和堵水不太重视 隧道基本上是以排为主 二十世纪八十年代 人们开始关注环境 大部分隧道仍采用以排为主 但已经认识堵水的重要性 一部分隧道采取堵排结合的方法 二十世纪九十年代后 防排水原则 防 排 截 堵相结合 因地制宜 综合治理 2001年国标防排水规范中又加入了 钢柔相济 随着地下水资源的日益紧张及环保意识的增强 堵水将越来越重要 随着我国国民经济的发展 隧道防排水未来的发展方向将是以堵水主 堵排结合 10 英国隧道防水等级划分 11 新加坡地铁系统规定 隧道结构内表面每小时每平方米的渗水量控制在5ml的容许值 任意10m区间不得大于10ml 如换算成每天允许的渗水量则为 0 12L d m2 匈牙利布达佩斯地下铁道设计规定 每天隧道渗漏量小于0 12L m2 并且无集中渗漏水 即满足防水要求 德国慕尼黑地下铁道设计规定 渗漏量为0 07 0 2L d m2 12 地下工程防水技术规范 GB50108 2001 的有关防水等级的规定 13 上海地铁一号线 车站和区间隧道的渗水量应控制在0 1L m2 d 严禁渗漏泥砂 每小时每公里区间隧道的渗漏量不大于1 1L 这个标准十分严格 此标准基于1979 1982年上海地铁新村试验隧道的实际渗漏水量观测值确定 1982年为0 02L m2 d 1989年5月4日为0 12L m2 d 我国客运专线要求隧道不渗不漏 需达到一级防水标准 尤其是混凝土耐久性为100年 14 防排水技术不断发展 第一阶段 盲沟 排水沟排水 平导排水 泄水洞排水 第二阶段 排水盲沟 排水沟排水 混凝土自防水 第三阶段 注浆加固圈 防水隔离层 混凝土自防水 排水体系排水 施工缝 变形缝防水处理的综合防排水系统 15 1 开挖阶段防排水 施工防排水主要方法 引排法 注浆法 降水法 冷冻法 旋喷法等 2 主体结构施工阶段防排水 结构防排水 1 初期支护防排水 引排 局部和补充注浆 2 防水隔离层及排水盲管 3 防水混凝土 4 施工缝和变形缝处理 防排水的分类 16 三 隧道及地下工程施工防排水技术 主要内容1 钻孔探测2 预警标准3 注浆堵水4 洞内沟 管排水5 泄水洞排水6 降水法7 冻结法8 旋喷法 17 3 1防水的主要方法之一 钻孔探测 1 钻孔数量一般4 8个 根据断面大小确定 2 钻孔深度一般在30m左右 采用潜孔钻和取芯钻相结合 3 终孔位置 一般应在隧道开挖轮廓线外 0 5 1 D 且不应小于3 0m 相邻两个钻探循环应搭接 10m 4 如遇到涌水 突泥应观察 分析 判断 在确保安全的条件下 进行水压 水压测试 5 风钻钻孔 长度和范围有限 只能作为补充方法 不能作为主要方法 超前钻探的作用主要为 防止隧道坍塌 涌水 突泥 1 判断掌子面及隧道周边围岩的稳定 2 判断隧道涌水突泥的规模 危害 3 在一定程度上 可以起到泄压作用 3 制订对策和防范措施 调整施工预案 岩溶隧道施工掌子面坍塌及爆喷型涌水 突泥问题 容易引发重大地质灾害 应引起高度重视 18 3 2预警标准 建议值 预警级别涌水连量 m3 s 水压 MPa 特大 5 2 重大 1 51 2 中等 1 1 5 1 少量 0 01 0 1 5 0 2 微量 0 01 0 2注意 以上条件具备其中之一者 即可判定为相应级别 不必两者都具备 此外洞内水深和水的流速也是重要的条件 如果洞内水深大于0 5m 或水的流速大于0 5m s 也应该按特大预警级别对待 19 3 3注浆堵水 1 注浆目的 加固地层和堵水 提高地层承载能力和稳定性 在地下贮气库中 提高地层气密性 2 注浆机理渗透注浆 充填空隙或裂隙 排出孔中的自由水和气体 不改变土的结构 劈裂灌浆 通过压力 克服地层的初始应力和岩体的抗拉强度 使地层出现新的裂隙 浆液充填裂隙 挤密灌浆 注浆点周围形成浆泡 压密土体 电动化学灌浆 渗透系数很小的地层中 通过电渗透 使水由阳极 注浆管周围 流向阴极 滤水管 浆液充填空隙 是电渗排水和灌浆法的结合 20 3 种注浆方法方法1 大范围超前预注浆 注浆有效加固范围为 开挖轮廓线外 包括开挖工作面 方法2 小范围超前预注浆 注浆有效加固范围为 开挖轮廓线外 0 5 1 一般不小于3m 包括开挖工作面 方法3 开挖后周边径向注浆 注浆加固范围为隧道开挖轮廓线 5m 方法4 局部注浆和补充注浆 主要针对掌子面及初期支护结构表面的局部出水点或渗漏水点进行局部钻孔封堵 一般为1 3m 21 4 注浆材料选择原则 a 浆液的初始黏度要低 流动性好 可注性强 b 凝胶时间调整比较方便 c 稳定性好 d 胶结体早强 高强 耐久性好 e 无毒 无污染 f 材料来源广 配置方便 注浆工艺简单 22 5 6种注浆材料及浆液配比表 23 6 超前注浆主要参数 a 每循环注浆长度20 30m b 扩散半径R 0 5 2 0m e 终孔间距及排距 1 5 7 R c 注浆速度5 50l min d 注浆终压水压力 a e 单段注浆量 根据地层情况确定 f 总注浆浆量 根据加固体体积 地层空隙率及地层地质条件定 7 种注浆工艺 a 全孔一次 安设孔口管或注浆花管 一次钻孔 一次注浆 b 前进式注浆 安设孔口管 钻一段 注一段 c 后退式注浆 安设袖阀管或 管 采用止浆塞进行注浆 c 跟踪注浆 安设袖阀管 采用双向止浆塞或孔内混合器注浆 24 8 常用的钻孔 注浆设备 1 大型液压钻机例如 MEDIAN钻机为法国TEC公司设计制造的最新一代多功能岩土工程钻机 适用于钻进灌浆孔 锚固孔 管棚孔及多种工艺成孔 MEDIAN钻机配备的TPI700型回转动力头 动力头的回转钻速的范围从50rpm 600rpm 分成四档变速 最大钻孔孔径250mm 最大成孔深度达到150m 合采用潜孔锤进行钻孔施工 通常的成孔速到可以达到10 15m h 2 MK 5S钻机 回转扭矩 1850N M 给进能力 105KN起拔能力 73KN 钻孔最大深度350m 终孔直径94mm 3 ZJB BP 110 30 单液泵 最高压力30MPa 最大流量110l min 4 KBY50 70 双液泵 最高压力7MPa 最大流量70l min 5 砂浆泵 最高压力3 5MPa 最大流量100l min 25 26 9 注浆效果检验 1 钻孔取芯 测试取芯率和试件强度 2 出水量测定 钻孔不塌孔 不涌泥沙 出水量小于0 2l min m 3 压水试验 试验压力应不小于1MPa 地层单位吸水量小于2 4Lu l min m m 4 物探法 依靠物探手段 探测注浆前后地层完整性和物性指标的变化 a 电法 高密度电法等 b 电磁法 地质雷达等 c 地震波及声波法 负视速度法 TSP203 202 等 c 红外线法等 27 3 4洞内沟 管排水 1 顺坡施工的隧道 洞内两侧应设置排水沟 排水沟的断面应视水量大小确定 应有足够的过水能力 排水沟坡度应与隧道纵坡一致 一般情况下 应不小于1 排水沟应经常清理 保持畅通 2 采用反坡施工 并可能出现涌 突水的隧道 可根据坡度 水量布置集水坑 管路和泵站 将水一次或分段接力排出的能力洞外 配备抽水机和管路的能力应大于最大排水量20 以上 并应配置双回路电源 防止抽水能力不足或停电淹没洞室 28 3 5泄水洞排水 1 在充分研究和论证大量排水对地质和环境的影响及大气降雨对隧道涌水量的影响基础之上 对于隧道某些地段的地下水可采用泄水洞排水方案 以降低隧道内的涌水量和水压力 2 泄水洞断面应根据排水的水量和水压大小确定 纵坡一般不小于3 3 排水一般情况下应排清水 堵混水 排大水 堵小水 29 3 6降水法 常用的降水方法包括洞内轻型井点降水及地表管井降水等 1 洞内轻型井点降水洞内轻型井点降水是将一系列井点管埋设于洞内开挖底面以下的地层中 并将这些井点都连接到抽水总管 用真空泵 射流泵 和水泵将地下水抽出 以降低地下水位 使开挖面处保持干燥或少水状态 改善施工条件 加快施工速度 地下水位一般降低到隧道开挖轮廓线0 5 1 0m以下 洞内轻型井点降水主要适用于渗透系数为0 1 80m d的砾砂 粗砂 中砂及细砂层等地层 其降低地下水位的深度受诸多条件限制 尤其受设备限制 一般单层井点系统能降低地下水位3 6m 30 2 洞外管井降水当地表施工场地允许且对环境影响较小时 为了减少洞内井点降水对施工的干扰 可用洞外管井降水方法 即事先在工程两侧地表钻凿两排或多排井孔进行深孔管井降水 管井降水工作在地面进行 与洞内各项作业互不干扰 抽水量大 能在较大范围内大幅度降低地下水位 管井降水一般适用于以下地层 a 第四系含水层厚度大于5m b 含水层渗透系数1 0 5 0m d之间 c 适合砂土 碎石土地层 管井降水钻孔深度一般应低于隧道底面以下5m 降水井间距根据地层情况 一般为5 m 31 3 7冻结法 1 原理 冻结法是利用人工制冷技术在地下开挖体周围需加固的含水软弱地层中钻孔 安装冻结器及供 回水管路 然后利用制冷压缩机提供冷量 通过低温盐水在冻结器中循环 带走地层热量 使地层中的水结冰 将天然岩土变成冻土 形成完整性好 强度高 不透水的临时加固体 达到加固地层 隔绝地下水与地下工程联系的目的 从而在冻结体的保护下进行竖井或隧道等地下工程的开挖施工 待衬砌支护完成后 冻结地层逐步解冻 最终恢复到原始状态 人工制冷除以盐水为介质外 还可采用液氦冻结等 32 2 优点 a 冻结加固地层强度高 例如冻结砂土在 10 时 瞬时抗压强度可达11 l2MPa b 封水效果好 可保证工作面在无水条件下作业 c 适应性强 灵活性好 在粘土 砂土 砾石或填土等地层均可应用 而且可人为控制冻结体的形状和扩展范围 d 安全性好 在冻结体的掩护下 可保证隧道掘进的安全施工 e 整体性好 冻结体形成后 冻结体内不会存在任何缝隙 是一个完整的支护体 f 环保效果好 由于冻结法是一种临时措施 地层冻结仅仅是将地层中的水变成冰 并且所加固地层最终要恢复到原始状况 能够保证地层和地下水不受污染 33 3 冻结法适用条件 a 冻结法可广泛用于小型基坑 竖井 隧道 地下商场和停车场等 冻结法既可用于各类不稳定土层 粘土 砂土或砂砾土 又可用于含水丰富的裂隙岩层 在涌水量较大的流砂层应用更能显示出优越性 b 通常 当土体的含水量大于2 5 地下水含盐量不大 3 地下水流速不大于40m d 均可使用常规冻结法 当土层含水量大于10 和地下水流速不大于7 9m d时 其冻土扩展速度和冻结体形成的效果最佳 c 比较均匀的地层 冷冻效果较好 34 3 8旋喷法 水平旋喷的动力头及给进系统与垂直旋喷结构基本相同 由导流器 钻杆 喷头三部分组成的旋喷管 1 单管法 一般用 50或 42mm的钻杆 喷头直径略大于钻杆直径 在喷头侧面圆周上有两个沿钻杆轴线方向相离40mm 圆周相隔180 结构相同的合金刚制喷嘴 浆液喷射方向垂直于钻杆轴线 喷头前端有刀刃用于钻孔破土 2 二重管法 用二根直径不同的钢管套装 其后端接导流器 前端连喷头 组成一个整体 在喷头侧面圆周上设置一个或两个浆气同轴喷射的喷嘴 气的喷嘴成环状 高压空气在浆液四周喷出 3 三重管法 用三根直径不同的钢管套在一起 内管送高压水 中管送空气 外管送水泥浆 在喷头的侧面圆周上设置一个水 气同轴 垂直管轴线喷射的喷嘴 气喷嘴套在水喷嘴之外 空气从环状间隙喷出 注意 水平旋喷法不适应于水量和水压较大的地层 35 主要内容1 围岩表面及初期支护表面渗漏水处理2 注浆防水3 排水盲管及防水隔离层4 防水混凝土5 施工缝和变形缝处理6 二次衬砌回填灌浆7 二次衬砌渗漏水处理 四 隧道及地下工程结构防排水技术 36 4 1围岩及初期支护表面渗漏水的引排 1 原则 大堵小排 堵混排清 限量排放 2 对大面积渗漏水 应采用注浆封堵 减小渗漏水范围 3 对混浊水 应尽量通过封堵使其成为清水 再考虑引排 4 对小股水可采用塑料管或钢管引排 大量的工程实践表明 注浆可有效地减小出水量和水压力 37 4 2注浆防水 主要依靠初期支护施工后的径向注浆 降低地层的渗透系数 提高地层强度 初期支护径向注浆一般应满足以下要求 1 孔深应符合设计要求 一般情况下 不应小于3m 2 钻孔注浆顺序应由水少处向水多处进行 3 注浆材料以水泥系浆材为主 水量较大时可采用快凝早强浆材 4 注浆终压宜为1 0 2 0MPa 38 4 3排水盲管 1 纵 环向排水盲管应固定牢固 环向盲管应与纵向盲管及侧沟泄水管用三通连为一体 形成完整的排水系统 2 中心排水管 沟 管径符合设计要求 管身不得变形 不得有裂缝 管身上部透水孔畅通 中心排水管 沟 基础的总体坡度 段落坡度 单管坡度应协调一致 并符合设计要求 不得高低起伏 管路埋设好后 进行通水试验 发现漏水 积水 立即处理 排水盲管的固定示意图 39 TS透水管规格型号 40 TS软式透水管性能指标 41 直通接头连接三通 42 主要成份为性热熔性改性塑料丝 自身融结成三维立体网状 主要特点 具有良好的弹性 抗压强度 寿命长 不降解 适用温度范围广 截面形式可根据需要加工 规格 性能下表 热熔性塑料透水管 43 热熔性塑料透水管规格性能 44 TMF 排水盲管 TMY10排水盲管 45 塑料防水板厚度应不小于1 2mm 耐刺穿性好 柔性好 耐久性好 主要物理力学性能应符合下列要求 拉伸强度 Mpa 12断裂延伸率 200热处理时变化率 2 5低温弯折性 20 无裂纹抗渗性指标 0 2MPa压力下 24h不透水 防水板铺设应超前二次衬砌施工9 20m 并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板 同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离 铺设防水板前应对初期支护采用简单易行的锤击检查 必要时辅以其它物探手段 对初期支护的渗漏水情况进行检查 并采取有效措施进行处理 初期支护表面应平整 无空鼓 裂缝 松酥 并用喷混凝土 或砂浆 对基面进行找平处理 表面平整度应符合下式要求 D L 1 6式中 L 初期支护表面相邻两凸面间的距离 D 初期支护表面相邻两凸面凹进去的深度 4 橡塑 塑料 防水层 46 防水板铺设宜采用专用台架铺设 铺设前进行精确放样 画出标准线进行试铺后 确定防水板一环的尺寸 并尽量减少接头 防水板铺设应采用无钉铺设工艺 可采用热熔法或悬挂法 松紧应适度并留有余量 检查时要保证防水板与围岩密贴 防水板铺设前 应先铺设缓冲层 缓冲层用暗钉圈固定在基层上 并布置与防水板连接的垫圈或栓钉 如下图所示 6 两幅防水板的搭接宽度不应小于100mm 7 环向铺设时 先拱后墙 下部防水板应压住上部防水板 8 防水板之间的搭接缝应采用热熔法 用专用焊机焊接严密 每条焊缝的有效焊接宽度不应小于10mm 不得焊焦焊穿 47 9 防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查 将5号注射针与压力表相接 用打气筒进行充气 当压力表达到0 25MPa时停止充气 保持15min 压力下降在10 以内 说明焊缝合格 如压力下降过快 说明有未焊好处 用肥皂水涂在焊缝上 有气泡的地方重新补焊 直到不漏气为止 10 对于富水隧道 宜采用分区隔离防排水技术 区段的长度应根据洞内渗漏水量和水压的大小确定 分区部位应采取防止地下水纵向串流的措施 即设置一定长度的隔离带 48 常用防水板技术指标 49 防水板防水层的施工 防水板有钉铺设 不符合要求 防水板无钉铺设 不符合要求 50 1 下耐温胶带2 热合材料3 热契4 热契把持螺钉5 热契把持弹簧6 热契支架7 加热管8 主动胶轮9 上耐温胶带10 已热合材料11 被动胶轮热合机工作基本原理 51 焊缝示意图 52 4 5防水混凝土 1 防水混凝土的配合比应符合下列规定 a 水泥用量不得少于320kg m3 当掺有活性掺和料时 水泥用量不得少于280kg m3 砂率宜为35 40 泵送时可增至45 灰砂宜为1 1 5 1 2 5 水灰比不得大于0 55 对于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50mm 防水混凝土采用泵送方式灌注混凝土时 入泵坍落度宜控制在120 20mm 入泵前坍落度每小时损失值不应大于30mm 坍落度总损失值不应大于60mm c 掺加引气剂或引气型减水剂时 混凝土含气量应控制在3 5 d 防水混凝土采用预拌混凝土时 缓凝时间宜为6 8h 2 防水混凝土施工应符合以下规定 a 防水混凝土拌和物必须按配合比准确计量 计量允许偏差 水泥 水 外加剂 掺合料为 1 砂 石为 2 搅拌时间不应小于2min 掺外加剂时 应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间 53 b 使用粉状减水剂时 减水剂宜预溶成一定浓度的溶液 c 二次衬砌所用模板 要求接缝严密 不漏浆液 内外模板之间不得用螺栓拉杆或铁丝穿透固定 以免留下透水通道 d 防水混凝土应采用高频机械振捣密实 振捣时间宜为10 30s 以混凝土泛浆和不冒气泡为准 应避免漏振 欠振和超振 当掺加引气剂或引气型减水剂时 应采用高频插入式振捣器振捣 振捣棒不得直接接触防水板 e 浇筑拱顶时应防止防水板绷紧 施工中可将绷紧的防水板割开 并将切口封焊严密再浇筑混凝土 确保封顶混凝土的厚度 f 防水混凝土拌合物在运输后如出现离析 必须进行二次搅拌 当坍落度损失后不能满足施工要求时 应加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌 严禁直接加水 54 g 防水混凝土拆模时间应通过计算确定 考虑混凝土的强度增长情况 及围岩压力 水压力 混凝土自重应力和温度应力的影响 单线隧道和双线隧道应有所区别 一般情况下混凝土强度应达到8 0MPa以上 55 4 6施工缝和变形缝 预埋件的处理 1 施工缝处理 a 衬砌结构混凝土施工应连续浇筑完成 施工工艺或标号不同的混凝土应分开施工 严禁一次完成 宜少留施工缝 拱圈 仰拱 底板不得留纵向施工缝 仰拱衬砌混凝土 底板填充混凝土必须整幅施工 b 施工缝另一侧混凝土浇注前 应将施工缝表面凿毛 清理干净 先铺净浆 再铺3 5cm厚的1 1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂 并及时浇筑混凝土 c 设止水条的环向或纵向施工缝施工时 宜在端面预留浅槽 槽应平直 槽宽比止水条宽1 2mm 槽深为止水条厚度的1 2 遇水膨胀止水条应牢固地安装在预留槽内 施工中应采取措施保证待贴止水条或预设止水带的混凝土界面洁净 d 遇水膨胀止水条应具有缓胀性能 其7d的膨胀率不应大于最终膨胀率的60 e 施工缝内采用中埋式止水带时 应确保位置准确 固定牢靠 56 2 变形缝的一般要求 a 变形缝应满足密封防水 适应变形 施工方便 检修容易等要求 b 变形缝处混凝土结构的厚度不应小于300mm c 变形缝两侧应平整 清洁 无渗水 d 缝底应先设置与嵌缝材料无粘接力的背衬材料或遇水膨胀橡胶条 e 嵌缝材料应具有一定的柔度 应密实 f 中埋式止水带接头连接应采用热焊 不得叠接 g 背贴式止水带应与防水板应进行焊接 57 3 止水带安装 a 止水带埋设位置应准确 其中间空心圆环应与变形缝或施工缝重合 b 止水带应固定在挡头模板上 先安装一端 浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护 固定时 不允许在止水带上穿孔打洞 不得损坏止水带本体部分 应防止止水带偏移 以免单侧缩短 影响止水效果 c 止水带定位时 应使其在界面部位保持平展 不应使止水带翻滚 扭结 如发现有扭结不展现象应及时进行调正 d 止水带的长度应根据施工要求事先向生产厂家定制所需长度 尽量避免接头 如确需接头 应采取搭接 复合连接 对接形式 如下图所示 58 4 止水带安装质量进行检查 a 检查止水带安装的横向位置 用钢卷尺量测内模到止水带的距离 与设计位置相比 偏差不应超过5cm b 检查止水带安装的纵向位置 通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称 用钢卷尺检查 要求止水带偏离中心不能超过3cm c 用角尺检查止水带应与衬砌端头模板正交 以确保止水带安装方向 d 在浇捣靠近止水带附近的混凝土时 应严格控制浇捣的冲击力 避免力量过大而刺破止水带 同时还必须充分震捣 保证混凝土与止水带的紧密结合 施工中如发现有破裂现象应及时修补 59 6 二次衬砌回填灌浆 1 二次衬砌施工后应利用对拱顶部位进行回填注浆 回填注浆应在衬砌混凝土强度达到设计强度的70 后进行 2 回填灌浆孔的应布置在隧道拱顶和两侧拱腰 间距应为3 5m 3 灌浆材料应以普通水泥浆和水泥砂浆为主 水灰比不应大于 MPa 4 灌浆压力应不大于0 3 0 5MPa 5 钻灌浆孔时应避免破坏防水板 6 回填灌浆时应防止浆液堵塞排水系统 7 应通过钻孔取芯和物探手段检查灌浆效果 60 7 二次衬砌渗漏水处理 1 应判明隧道渗漏水原因后 制订处理方案 2 隧道衬砌表面渗漏水尽量采用回填灌浆的方法进行处理 3 隧道施工缝渗漏水可采用注浆和引排的方法 变形缝渗漏水尽量采用引排方案 4 衬砌内注浆尽量采用超细水泥类浆液 小功率或手压泵 采用低压慢注的方法 注浆压力应小于0 5MPa 注浆速度应小于5L min 5 涂抹渗透结晶型材料比较适合混凝土湿渍区域 慢渗 不适合有明水得地方 6 慎用化学浆液 施工缝和变形缝的少量渗漏水可采用少量无毒 基本无污染的化学浆液 衬砌内部注浆不适宜大量采用化学浆液 61 五防排水新技术 新设备 新材料和新工艺 无机双液型速凝注浆材料无机双液型注浆材料为A B双组份无机粉剂 加水拌和后形成两组流动度大 可操作时间长的单组份浆液 使用双液注浆泵或两台单液注浆泵注浆 在混合器混合 适合封堵大股涌水 特点 两组份混合后形成速凝抗分散的胶状浆体 并很快硬化形成速凝 早强 高强 耐久性好 在一定程度上 可以取代水泥 水玻璃浆液 62 2 比利时 eNeefConchemInfiltra Stop IT注浆管 该注浆管外径13mm 内径7mm 注浆管上的微裂缝允许注浆材料通过它传递到地层中 当注浆压力使注浆管上的微裂缝打开 注入的浆液便流出注浆管 填充到地层中 注浆结束后 注浆管上的裂缝由于塑料自身复位力的作用而关闭 可以用0 1MPa以上的压力将管子裂缝打开 优点可重复注将 63 3 塑料防水板自动铺设和焊接机 德国厄恩茨堡隧道全长3160m 为双线隧道 外径12 36m 双层衬砌 采用2m宽聚烯烃塑料薄膜 64 4 带注浆管止水条 注浆管型遇水膨胀止水条综合了缓膨型遇水膨胀止水条止水机理和方便安装的优点与预备注浆积极补救为一体而开发的新产品 注浆管型遇水膨胀止水条止水机理科学 价格低廉 安装方便 在正常条件下依靠止水条自身的膨胀止水 当万一缝隙出现涌漏水时 不必在结构表面开槽钻孔进行堵漏 可直接利用预备注浆管直接注入化学浆液 均匀填充到渗漏水的部位 从而方便快捷地将渗漏水堵住 注浆管型遇水膨胀止水条适合高等级地下防水工程的施工缝 后浇带 沉降缝及其它建筑接缝 带有注浆管的止水条可增加止水条的强度 更便于安装 并且控制其膨胀方向 主要性能指标 1 最大吸水膨胀率150 300 2 高温150 不流淌 3 低温 25 不硬脆 4 耐水压20 30mm可达1 5mpa安装及注意事项 1 止水条安装前清除界面浮渣尘土及杂物 用钢钉或胶粘将止水条固定在已确定的安装部位 但必须将有注浆管的面按放在原砼界面上 2 注浆管型遇水膨胀止水条连接时采用平行搭接方法 其中间不得留断点 连接处止水条用钢钉加强固定 并将止水条上的预留注浆连接管套入相邻的另一条止水条上的连接二通上 3 根据所安装止水条的长度在约三十米处装设三通一处 三通直线两端约为一头插入止水条内 一头插入注浆连接管内 另一丁字端头应插入备用注浆内 以备缝隙渗漏水时注浆止水使用 4 必须将所连接的止水条中的注浆连接管与三通联接件牢固粘结 保证所安装的止水条的注浆管完全通畅 安装在三通上的备用注浆管 应放入内墙方向内 65 带注浆管止水条 66 带注浆管的止水带 1 橡胶止水带橡胶止水带和止水橡皮系以天然橡胶与各种合成橡胶为主要原料 掺加各种助剂及填充料 经塑炼 混炼 压制成型 该止水材料具有良好的弹性 耐磨性 耐老化性和抗撕裂性能 适应变形能力强 防水性能好 温度使用范围为 45 60 当温度超过70 以及橡胶止水带受强烈的氧化作用或受油类等有机溶剂侵蚀时 均不得使用橡胶止水带 2 橡塑止水带 橡塑止水带所使用的橡塑材质是具有橡胶弹性又有塑料耐老化性能的高分子合成材料 其抗腐蚀抗低温性能强 拉断强度高 寿命比一般橡胶止水带提高3 5倍 加工工艺和橡胶材质从根本上不同 取消了原有的硫化工艺 高温一次成型 原材料合部采用天然材料 不含有再生成份 橡塑止水带在加工过程中质量容易得到保证 橡塑止水带具有弹性强 耐老化 抗腐蚀 扯断强度高等优点 3 PVC塑料止水带塑料止水带 PVC止水带 是由聚氯乙烯树脂与各种填加剂 经混合 造粒 挤出等工序而制成的PVC塑料止水材料 该产品利用弹性体材料具有的弹性变形特性在建筑构造接缝中起到防漏 防渗作用 PVC塑料止水带且具有耐腐蚀 耐久性好的特点 按照用途可生产成多种型号 如 中埋式 背贴式 带注浆管型等 带注浆管型止水带可以对施工缝进行注浆堵漏 67 6 无机渗透型防水涂抹材料 目前国内常用的有赛柏斯 XYPEX 和克顿百森等 防水机理技术指标分类 浓缩型 增效型 修补堵漏型气候及混凝土基面条件灰浆调制施工方法 养护 68 防水机理 未经处理的混凝土 渗入过程 69 防水机理 结晶过程的成熟状况 结晶过程的初始状态 70 六几点认识 1 隧道及地下工程防排水应采用 防 堵 排 截 疏 相结合 因地制宜 钢柔相济 综合治理的原则 2 高水头 深埋 长大山岭隧道应采用 堵排结合 限量排放 的方式 堵应彻底 排应顺畅 在结构设计时应考虑动水压的作用 3 城市中修建的隧道及地下工程 应以堵为主 采用全封闭型防水结构 同时应考虑排水和抽水问题以及结构设计时动水压作用问题 71 4 当确认隧道排水不会对环境造成不良影响时 隧道可采用堵排结合的方式 施作半封闭型防水结构 同时考虑排水问题 5 对于地质复杂的岩溶隧道 其防排水方案比较复杂 应引起高度重视 应进行专门的研究和设计 如采取排水方案 必须考虑隧道长期排水对环境的影响 总之 防排水是隧道施工很重要的一个环节 为了保证质量 应做到 设计合理 材料优质 工艺先进 管理科学 72 板式透 排 水盲管 大多为高分子有机材料截面形状 梯形 T型 十字型PD系列塑料排水板技术指标见表5 5一般用于拱墙部位涌水量不大的条件下作为环向透 排 水通道施工中应注意以下几个问题 73 板式透 排 水施工注意问题 接头避免放在拱顶 压茬上端在外 下端在内同无纺布一起使用设置在防水层外 接在纵向透水管内侧 用无纺包在一起 将防水板包裹半个排水管 用钢筋定位按设计坡度施工 铺设顺直 紧靠边墙 74 表PD系列塑料排水板产品技术指标 75 防水卷材质 性能 施工 防水卷材分类 高聚物改性沥青防水卷材弹性体改性沥青塑性体改性沥青改性沥青聚乙稀胎 JC T633 96 合成高分子类防水卷材硫化橡胶类非硫化橡胶类纤维胎增强类 76 无机防水涂料水泥基 水泥基渗透结晶型用于结构主体的背水面水泥基厚1 5mm 2 0mm 水泥基渗透结晶型 0 8mm有机防水涂料反应型 水乳型 聚合物水泥用于结构主体的迎水面具有较高的抗渗性 与基层有较强的粘结强度厚度1 2 2 0mm 防水涂料 77 无毒 不易燃 低污染无机防水涂料应具有良好的湿干粘结性 耐磨性 抗刺穿能力有机防水涂料迎具有较好的延伸性 较大的适应变形的能力良好的耐水性 耐久性 耐腐蚀性 耐菌性 防水涂料 防水涂料要求 78 防水涂料 有机防水涂料性能 施工 聚氨脂防水涂料的应用与发展情况主要特点技术指标施工方法 79 防水涂料 应用与发展情况 受到国内外防水界的青睐70年代研制80年代推广使用851占主导地位 单组分及纯聚氨酯产量小制定聚氨酯防水涂料国家标准成当务之急单组份聚氨酯不含有毒溶剂 弹性 拉伸 耐低温性能好 十五重点推广产品 80 防水涂料 聚氨脂主要特点 受到高弹高强 高固含量良好的耐高 低温性能 耐候性 耐酸碱性环保特性 可做成各种颜色能与各种基面良好粘结适用于结构复杂的基面防水 81 防水涂料 聚氨脂技术指标 行业标准JC500 92 82 防水涂料 施工方法 基层要求双组份聚氨酯现场配制 单组份直接施工涂抹能与各种基面良好粘结适用于结构复杂的基面防水两种聚氨酯防水膜如图7 1 7 2所示 83 防水涂料 施工方法 图7 1 不均匀喷涂聚胺脂防水膜 图7 1 均匀