地下建筑结构(中国地质大学孙金山)4-7

1、公路隧道的防、排水设计1、隧道渗漏水对隧道的不良影响、隧道渗漏水对隧道的不良影响2、一般规定、一般规定3、防水、防水4、排水、排水5、洞口与明洞防排水、洞口与明洞防排水隧道渗漏水对隧道的不良影响1、对隧道结构安全构成威胁对隧道结构安全构成威胁 使软弱围岩强度降低，使膨胀性围岩发生膨胀，湿陷黄土产生湿陷，使软弱围岩强度降低，使膨胀性围岩发生膨胀，湿陷黄土产生湿陷，造成隧道围岩压力增大，隧道结构所要承受的荷载增大，从而使隧道造成隧道围岩压力增大，隧道结构所要承受的荷载增大，从而使隧道结构安全受到影响。侵蚀性地下水，侵蚀隧道结构，破坏钢筋混凝土结构安全受到影响。侵蚀性地下水，侵蚀隧道结构，破坏钢筋混

2、凝土结构，锈蚀钢筋，从而降低隧道结构强度。隧道渗漏水而引发的寒区结构，锈蚀钢筋，从而降低隧道结构强度。隧道渗漏水而引发的寒区隧道冻害，增大了隧道结构荷载，降低隧道结构强度，对隧道结构安隧道冻害，增大了隧道结构荷载，降低隧道结构强度，对隧道结构安全造成威胁。全造成威胁。2、对隧道运营环境构成威胁、对隧道运营环境构成威胁地下水的侵入可以使隧道运营环境严重恶化。渗漏水使隧道内潮湿，地下水的侵入可以使隧道运营环境严重恶化。渗漏水使隧道内潮湿，降低隧道内舒适度；渗漏水使隧道内道路湿滑，雾气增加而能见度降降低隧道内舒适度；渗漏水使隧道内道路湿滑，雾气增加而能见度降低，给行车安全带来威胁；渗漏水对隧道内大量

3、运营设施也构成威胁，低，给行车安全带来威胁；渗漏水对隧道内大量运营设施也构成威胁，不仅使电气设施运营效率降低、寿命缩短，还可能引发火灾等安全事不仅使电气设施运营效率降低、寿命缩短，还可能引发火灾等安全事故。故。一般规定1、隧道防排水应遵循隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和的原则，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，洞内外应形成计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成一个完整畅通的防排水系统。一个完整畅通的防排水系统

4、。 “防防”：即要求隧道衬砌、防水层具有防水能力，：即要求隧道衬砌、防水层具有防水能力，防止地下水透过防水层、衬砌结构渗入洞内。防止地下水透过防水层、衬砌结构渗入洞内。“排排”：应有畅通的排水设施，对衬砌背后、路：应有畅通的排水设施，对衬砌背后、路面结构层下的积水排入洞内中心水沟或路侧边沟。面结构层下的积水排入洞内中心水沟或路侧边沟。一般规定“截截”：对易于渗漏到隧道的地表水，应采用设置：对易于渗漏到隧道的地表水，应采用设置截（排）水沟，清除积水，填筑积水坑洼地、封截（排）水沟，清除积水，填筑积水坑洼地、封闭渗漏点等措施。闭渗漏点等措施。“堵堵”：针对隧道围岩有渗漏水地段，采用注浆、：针对隧道

5、围岩有渗漏水地段，采用注浆、喷涂、堵水墙等方法，将地下水堵在围岩体内。喷涂、堵水墙等方法，将地下水堵在围岩体内。一般规定“不渗水不渗水”是指隧道衬砌、路面、设备箱洞等结构是指隧道衬砌、路面、设备箱洞等结构物表面无湿润痕迹。物表面无湿润痕迹。“不滴水不滴水”是指水滴间断地脱离拱部、边墙向下是指水滴间断地脱离拱部、边墙向下滴落，有时连续出水，也称作滴水成线。滴落，有时连续出水，也称作滴水成线。“不积水不积水”是指路面结构底部和衬砌背后不产生是指路面结构底部和衬砌背后不产生积水。积水。“不冻结不冻结”是指排水沟不出现解冻冻胀。是指排水沟不出现解冻冻胀。防排水要求防排水要求一般规定2、高速公路、一级公

6、路、二级公路隧道防排水应、高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应满足下列要求：满足下列要求：（1）拱部、边墙、路面、设备箱洞）拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水不渗水；（2）有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟）有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结不冻结（3）车行横道、人行横道等服务通道拱部不滴水，）车行横道、人行横道等服务通道拱部不滴水，边墙边墙不滴水不滴水一般规定 3、三级、四级公路隧道应做到、三级、四级公路隧道应做到（1）拱部、边墙不滴水，路面不积水，设）拱部、边墙不滴水，路面不积水，设备箱洞备箱洞不渗水不渗水（2）有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，）有冻害地段的隧道衬砌背后不积

7、水，排水沟排水沟不冻结不冻结 防水1 1、隧道地表沟谷、坑洼积水、渗水对隧道有影响、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。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。隧道附近的水废弃的坑穴、钻孔等应填实封闭。隧道附近的水库、池沼、溪流、井泉水、地下水，当有可能渗库、池沼、溪流、井泉水、地下水，当有可能渗入隧道时，应采取防止或减少其下渗的处理措施。入隧道时，应采取防止或减少其下渗的处理措施。（隧道地表水）（隧道地表水）2 2、隧道采用复合式衬砌时，在、隧道采用复合式衬砌时，在初期支护与二次衬初期支护与二次衬砌之间应设置防

8、水板与无纺布砌之间应设置防水板与无纺布： 要求如下：要求如下：（1 1）无纺布的密度应不小于）无纺布的密度应不小于300g/m300g/m2 2. .（2 2）防水板宜采用易焊接的防水卷材，厚度不小）防水板宜采用易焊接的防水卷材，厚度不小于于1.0mm1.0mm，接缝搭接长度不小于，接缝搭接长度不小于1.0m1.0m。防水3、隧道二次衬砌应满足抗渗要求。混凝土的抗渗、隧道二次衬砌应满足抗渗要求。混凝土的抗渗等级，有冻害的地段及最冷月份平均气温低于等级，有冻害的地段及最冷月份平均气温低于150C的地区不低于的地区不低于S8，其余地区不低于，其余地区不低于S6。4、隧道二次衬砌的施工缝、沉降缝、伸

9、缩缝应采、隧道二次衬砌的施工缝、沉降缝、伸缩缝应采取可靠的防水措施（止水板）取可靠的防水措施（止水板）5、围岩破碎、涌水易坍塌地段，宜向围岩内注浆。、围岩破碎、涌水易坍塌地段，宜向围岩内注浆。向衬砌背后注浆时，应防止因压浆而堵塞衬砌背向衬砌背后注浆时，应防止因压浆而堵塞衬砌背后的排水管道。后的排水管道。防水6、有侵蚀性地下水时，应针对侵蚀类型，采用抗、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，或铺设抗侵蚀防侵蚀混凝土、压注抗侵蚀浆液，或铺设抗侵蚀防水层。水层。7、当隧道位于长水位以下，又不宜排泄时，隧道、当隧道位于长水位以下，又不宜排泄时，隧道衬砌应采用抗水压衬砌。衬

10、砌应采用抗水压衬砌。排水1、隧道内应按地下水和运营清洗污水、消防污水、隧道内应按地下水和运营清洗污水、消防污水分离排放的原则设置纵向排水系统，应能保证排分离排放的原则设置纵向排水系统，应能保证排水畅通，避免洞内积水。水畅通，避免洞内积水。排水2、隧道内排水应符合下列规定：、隧道内排水应符合下列规定：（1）路面两侧应设置）路面两侧应设置纵向排水沟纵向排水沟，引排营运清洗，引排营运清洗水、消防水和其他废水。水、消防水和其他废水。（2）隧道纵向排水坡宜与隧道纵坡一致。）隧道纵向排水坡宜与隧道纵坡一致。（3）路侧边沟可设置为开口式明沟或暗沟。当边）路侧边沟可设置为开口式明沟或暗沟。当边沟为暗沟时，应设

11、沟为暗沟时，应设沉沙池、滤水箆沉沙池、滤水箆，其间距宜为，其间距宜为2530m。（4）检修道或人行道的道面应考虑排水，可酌情）检修道或人行道的道面应考虑排水，可酌情设设0.51.5的横坡，亦可在墙脚与检修道交角的横坡，亦可在墙脚与检修道交角处设宽处设宽50mm、深、深30mm的纵向凹槽的纵向凹槽 排水3、路面结构底部排水设置应符合下列规定、路面结构底部排水设置应符合下列规定（1）路面结构下宜设纵向）路面结构下宜设纵向中心沟（中央排水沟），中心沟（中央排水沟），集中引排地下水；集中引排地下水；（2）中心水沟的断面面积应根据隧道长度、坡度、）中心水沟的断面面积应根据隧道长度、坡度、地下水渗流量，通

12、过水力计算确定。地下水渗流量，通过水力计算确定。（3）中心水沟的纵向应按间距中心水沟的纵向应按间距50m设沉沙池设沉沙池，并，并根据需要设检查井。检查井的位置、构造不得影根据需要设检查井。检查井的位置、构造不得影响行车安全，并应便于清理和检查。响行车安全，并应便于清理和检查。排水（4）隧道底部应）隧道底部应设置横向排水管设置横向排水管，以连接中心排，以连接中心排水沟与衬砌墙背排水盲管。横向排水沟的直径不水沟与衬砌墙背排水盲管。横向排水沟的直径不宜小于宜小于100mm，横向坡度不应小于，横向坡度不应小于2，其纵向间，其纵向间距应根据地下水量确定，一般可按距应根据地下水量确定，一般可按3050m设

13、置，设置，当不设隧道底部中心水沟时，横向排水沟的纵向当不设隧道底部中心水沟时，横向排水沟的纵向间距不宜小于间距不宜小于10m。（5）路面底部应设置不小于）路面底部应设置不小于1.5的横向排水坡度的横向排水坡度（6）寒冷和严寒地区有地下水的隧道，最冷月份）寒冷和严寒地区有地下水的隧道，最冷月份平均气温低于平均气温低于100C时，应采用深埋中心水沟时，应采用深埋中心水沟；最冷月份平均气温低于最冷月份平均气温低于250C时，应在隧道下设时，应在隧道下设防寒泄水隧洞防寒泄水隧洞排水4、隧道衬砌外排水设施应符合下列规定：、隧道衬砌外排水设施应符合下列规定：（1）在衬砌两侧边墙背后底部应设置沿隧道的纵）在

14、衬砌两侧边墙背后底部应设置沿隧道的纵向排水沟（管），其孔径不应小于向排水沟（管），其孔径不应小于80mm。（2）沿衬砌背后环向应设置导水盲管，其纵向间）沿衬砌背后环向应设置导水盲管，其纵向间距不应大于距不应大于20m，遇水量较大时，环向盲管应加密。，遇水量较大时，环向盲管应加密。对有集中出水处，应单独设置竖向盲管。环向盲对有集中出水处，应单独设置竖向盲管。环向盲管、竖向盲管的直径不宜小于管、竖向盲管的直径不宜小于50mm。（3）环向盲管、竖向盲管应与边墙底部的纵向排）环向盲管、竖向盲管应与边墙底部的纵向排水盲管（沟）连通；纵向排水盲管应与横向导水水盲管（沟）连通；纵向排水盲管应与横向导水管连通，以形成完成的纵横向排水系统。环向盲管连通，以形成完成的纵横向排水系统。环向盲管、竖向盲管、纵向排水盲管应用无纺布包裹管、竖向盲管、纵向排水盲管应用无纺布包裹排水5、当地下水发育、含水层明显，又有长期充分补、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。截、排水设施。6、当洞内水质有侵蚀时，