隧道防排水[运用实操]

1、锚杆的作用效果概念图2.加固围岩 由于系统锚杆的加固作用，使围岩中，尤其是松动区的节理裂隙、破裂面等得以联结，因而增大了锚固区围岩的强度（c、值）。锚杆对加固节理发育的岩体和围岩松动区是十分有效的3.提高层间摩阻力，形成“组合梁” 对于水平或缓倾斜的层状的围岩，用锚杆群能把数层岩层连在一起，增大层理间摩阻力。从结构力学观点来看，就是形成“组合梁” 4.“悬吊”作用 所谓“悬吊作用”是指为防止个别危岩的掉落或滑落、用锚杆将其同稳定围岩联结起来。这种作用主要表现在加固局部失稳的岩体四、锚杆支护类型选择与支护参数设计(1)预设计以工程类比为主，设计时通过把本工程的地质条件与类似的已建工程进行充分分析

2、对比，以确定出本工程的预选设计方案。一般公路隧道复合式衬砌支护参数在预设计可参考表4-14-18和表4-14-19的衬砌参数。对地质复杂、大跨度、超浅埋和有特殊要求的隧道，应在做充分的地质调查资料的基础上，通过数值模拟进行检算。预选设计方案通常包括以下内容： 隧道断面形状和尺寸； 开挖的方式、方法、主要机械设备； 初期支护的结构和设计参数； 二次衬砌结构参数和构筑时机； 施工程序，一次掘进长度； 监控量测计划； 复杂地质区段必须采用的和可能采用的预支护、预加固、排水等辅助施工方法及机械设备。 (2)对重要隧道，制定设计方案应当分阶段进行。第一阶段，把已建工程的客观条件和经验与本工程的客观条件相

3、比较，应用工程类比法制定预选设计施方案。第二阶段、先通过施工试验段验证预选方案是否可行，然后再制订工程实施设计方案。(3)制订围岩监控量测方案。通过对隧道围岩动态的量测工作监控设计施工全过程、并根据量测反馈信息在需要时修改和变更实施设计方案。 两车道隧道复合式衬砌的设计参数 表4- 14-18围岩级别初期支护二次衬砌厚度（cm）喷射混凝土厚度(cm)锚杆钢筋网钢架拱、墙混凝土仰拱混凝土拱部、边墙仰拱位置长度(m)间距(m)5局部2.0305 8局部2.0 2.5308 12拱、墙2.0 3.01.01.5局部25253512 15拱、墙2.5 2.01.01.2拱、墙2525拱、墙353515

4、 25拱、墙3.0 4.00.81.2拱、墙2020拱、墙仰拱4545通过试验、计算确定 三车道隧道复合式衬砌的设计参数 表4- 14-19围岩级别初期支护二次衬砌厚度（cm）喷射混凝土厚度(cm)锚杆钢筋网钢架拱、墙混凝土仰拱混凝土拱部、边墙仰拱位置长度(m)间距(m)8局部2.5308 10局部2.5 3.53010 15拱、墙3.0 3.51.0 1.5局部25253515 20拱、墙3.0 4.00.8 1.0拱、墙2525拱、墙353520 30拱、墙3.5 5.00.5 1.0拱、墙2020拱、墙仰拱4545通过试验、计算确定注：有地下水时，可取最大值；无地下水时，可取小值。采用钢

5、架时，宜选用格栅钢架。第四节 隧道防排水一、隧道防排水的基本原则和基本要求1. 隧道防排水的基本原则隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统。 2.隧道防排水的基本要求 (1)高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应满足下列到要求： 拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水；有冻害地段的隧道衬砌背后不积水、排冰沟不冻结；车行、人行横通道等服务通道拱部不滴水，边境不淌水。(2)三级公路、四级公路隧道应做到：拱部、边墙不滴水，路面不积水，设备箱洞不渗水； 有

6、冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结。 (3)当采取防排水工程措施时，应注意保护自然环境。当隧道内渗漏水引起地表水减少，影响居民生产、生活用水时，应对围岩采取堵水措施，减少地下水的渗漏。 二、隧道防排水的基本方法和措施 1、隧道防水措施 (1)洞外防水措施 当隧道地表沟谷、坑洼积水、渗水对隧道有影响时，宜采用疏导、勾补、铺砌和填平等处治措施。废弃的坑穴、钻孔等应填实封闭。应采取措施防止或减少隧道附近的水库、池沼、溪流、井泉水、地下水渗入隧道。 (2)洞内防水措施 隧道采用复合式衬砌时，在初期支护与二次衬砌之间应设置防水板及无纺布。防水板应采用易于焊接的防水卷材，厚度1.0mm，接缝搭接长

7、度100mm。所采用无纺布密度要求300g/m2。隧道二次衬砌应满足抗渗要求。混凝土的抗渗等级，有冻害地段及最冷月份平均气温低于-15的地区不低于S8，其余地区不低于S6。 隧道二次衬砌的施工缝、沉降缝、伸缩缝是防渗漏水的薄弱环节。设计时常采用不同止水带、止水条等结构防水材料和构造形式。图4-14-12为二次衬砌施工缝、沉降缝的主要构造形式。 有侵蚀性地下水时，应针对侵蚀类型，采用抗侵蚀混凝土，压注抗侵蚀浆液，或铺设抗侵蚀防水层。 对于围岩破碎、涌水易坍塌地段，可采用向围岩内预注浆进行堵水加固。 当隧道位于常水位以下，又不宜排泄时，隧道衬砌应采用抗水压衬砌。图4-14-12 二次衬砌施工缝、沉

8、降缝的主要构造形式 2、隧道排水措施 (1)隧道内排水应符合下列既定：路面两侧应设纵向排水沟，引排营运清、洗水消防水和其他废水；隧道纵向排水坡宜与隧道纵坡一致；路侧边沟可设置为为开口式明沟(4-14-13)或暗沟(图4-14-14)，当边沟为路沟 时，应设沉沙池、滤水蓖、其间距宜为2530m；检修道或人行道的道面应考虑排水，可酌情设0.5% 1.5%的横坡，亦可在墙脚与检修道交角处设宽50mm、深30mm的纵向凹槽，以利道而清洁排水。图4-14-13 开口式明洞 图4-14-14暗沟(2)路面结构底部排水设施的设置要求：路面结构下宜设纵向中心水沟(管)，引排地下水，中心水沟(管)断面积应通过水

9、力计算确定；中心水沟（管）(图4-14-15)纵向应按间距50m设沉沙池，并根据需要设检查井；隧道应设横向导水管，以连接中心水沟(管)与衬砌墙背排水盲管；横向导水管的直径不宜小于100mm，横向坡度应2%，其纵向间距应根据地下水量确定，一般可按3050m设置；当不设隧底中心水沟（管）时，横向导水管的纵向间距不宜小于10m；路面底部应设不小于1.5%的横向排水纵坡；寒冷和严寒地区有地下水的隧道，最冷月份平均温度低于-10时，应采用深埋中心水沟；最冷月份平均气温低于-25时，应在隧道下设防寒泄水隧洞。(3)隧道衬砌外排水设施(图4-14-16)设置要求：在衬砌两侧边墙背后底部应设沿隧道的纵向排水盲

10、管(沟)，其孔径不应小于80mm；沿衬砌背后环向应设置导向盲管，其纵向间距应20m，遇水量较大时，环向盲管应加密，对有集中水处，应单独设竖向盲管，盲管的直径应50mm；环向盲管、竖向盲管应与边墙底部的纵向排水盲管(沟)连通；纵向排水盲管(沟应与横向导水管连通，以形成完整的纵横向排水系统，环向盲管、竖向盲管。纵向排水盲管应用无纺布包裹。 图4-14-15 中心水管图例 图4-14-16 衬砌背后排水措施 当地下水发育，含水层明显，又有长期充分补给来源时，可利用辅助坑道排水或设置泄水洞等截、排水设施。当洞内水质有侵蚀时，应采取适当措施，防止排水造成环境污染。 三、洞口与明洞防排水(1)隧道、辅助坑

11、道的洞口及及明洞应设置截水沟(图4-14-17)和排水沟，洞口边坡、仰坡应采取防护措施，防比地表水的下渗和冲刷。(2)为防止洞外水流人隧道内，可在洞口外设置反向排水边沟或采取截流措施。 (3)明洞防排水要求如下： 明洞顶部应设置必要的截、排水系统； 回填土表面宜铺设隔水层，并与边坡搭接良好；靠山侧边墙底或边墙后宜设置纵向和竖向盲沟，将水引至边墙泄水孔排出。图4-14-17地表水沟的形式；砌外缘应敷设外贴式防水层；明洞与隧道接头处应做好防水处理，明洞混凝土浇筑应严格按新旧混凝土施工规则要求施做，明洞防水层应往隧道方向延伸一定长度，并做好仰坡脚与明洞填土的搭接。第十五章 隧道通风、照明与救援设施第

12、一节 隧道营运通风一、隧道营运通风的目的和要求车辆在隧道中行驶的过程中，会排放出大量的有害气体(如CO、CO2、N02、SO2及烟雾等)，这一方面致使洞内空气恶化，不仅会影响驾乘人员的舒适感，还会对其身体健康造成损害，另一方面洞内大量烟雾使能见度降低，给行车安全带来直接威胁。因此，通风的目的就是：对有害气体(主要是CO)进行稀释，保证隧洞内卫生条件；对烟雾进行稀释，保证隧洞内行车安全；对异味进行稀释，提高隧道内行车的舒适性。我国公路隧道通风与照明设计规范规定了隧道中有害气体和烟雾浓度以及风速应达到的标准：采用全横向通风方式与半横向通风方式时，CO设计浓度可按表4-15-1取值；采用纵向通风时，

13、CO设计浓度可按表4-15-1所列各值提高50ppm取值。交通阻滞(隧道内各车道均以怠速行驶，平均车速为10km/h)时，阻滞段的平均CO设计浓度可取30Oppm。阻滞段的计算长度不宜大于l km。CO设计浓度 表4-15-1隧道长度(m)10003000(ppm)250200注：隧道长度为10003000时，可按插入法取值。对于人车混合通行的隧道长度不宜超过2000m，其CO设计浓度应按表4-15-2取值。CO设计浓度 表4-15-2隧道长度(m)10002000(ppm)150100注：隧道长度为10002000时，可按插入法取值。隧道中的烟雾设计浓度当采用钠灯光源时，应按表4-15-3取

14、道。当采用荧光灯光源时，烟雾设计浓度应提高一级。 当烟雾浓度达到0.012m-1时，应按采取交通管制等措施考虑。 此外，在隧道内进行养护维修时，应按现场实际烟雾浓度不大于0.0035m-1考虑。 烟雾设计浓度 表4-15-3计算行车速度(km/h)100806040(m-1)0.00650.00700.00750.0090为增加洞内行车的舒适感，隧道内应不间断通风换气，以稀释洞内汁眛；其换气频率一般不低于5次/h；对于交通量较小或特长隧道，可采用34次/h。采用纵向通风的隧道，隧道内换气风速不应低于2.5m/s。 通风设计时必须考虑火灾对策，长度大于1500m且交通量大的隧道应考虑排烟措施。火

15、灾时的排烟风速可按23 m/s取值。 隧道内所采用的分级要求存环境温度250情况下，可靠运行时间60min。二、隧道营运通风方式的选择 隧道通风方式按送风形态、空气流动状态、送风原理等划分可分为自然通风和机械通风两种方式。机械通风又可分为纵向通风、半横向通风和横向通风，见表4-15-4。 隧道通风方式种类 表4-15-4 自然通风 射流式 通风方式 纵向式 风道式和喷嘴式 竖井式机械通风半横向式 横向式混合式隧道应选择哪一种通风方式应根据隧道长度、车流量的大小、纵坡坡率、海拔高度、车辆组成、设计时速等因素综合比选来确定。其中隧道长度、车流量的大小是影响隧道通风方式的主要要因素。 1. 自然通风 这种透风方式不设置专门的通风设备，是利用存在于洞口间的自然压力差或汽车行驶时活塞作用产生的交通风力，达到通风目的。自然通风方式一般只适用于短隧道，且车流量较小的情况。下列经验公式可作为选择自然通风的判据： (双向行车)LN6105 (4-15-1) (单向行车)LN2.5106式中：L隧道长度(m)； N车流量(辆/日)。 当L与N的乘积大于6105(双向行车)或2.5106(单向行车)，必须考虑机械通风。采用交通风进行通风的隧道，其风流在出口处或多或少地要受自然风的影响。单向交通的隧道，如果风是从出口吹