隧道防排水方案

隧道防排水方案

目录

一、概述......................................................3

1.1隧道防排水的重要性....................................3

1.2方案编制目的与原则....................................4

1.3编制依据..............................................5

二、地质水文条件分析.........................................5

2.1地质概况.............................................7

2.2水文地质特1fiE

2.3地下水对隧道的影响评估..............................9

三、隧道防排水系统设计......................................10

3.1设计标准与目标.......................................11

3.2防水措施..............................................12

3.2.1衬砌防水.........................................13

3.2.2排水板防水.......................................14

3.2.3防水涂料与材料选择..............................15

3.3•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16

3.3.1地表水排除.......................................17

3.3.2地下水导排.......................................18

3.3.3隧道内部排水系统设计............................19

3.4特殊地段处理.........................................20

3.4.1软弱围岩段落.....................................21

3.4.2富水段落.........................................22

3.4.3断层破碎带.......................................24

四、施工技术要求............................................25

4.1施工准备.............................................26

4.2防水材料的选用与检验.................................27

4.3防水层施工工艺.......................................29

4.4排水设施施工方法.....................................30

4.5特殊情况下的施工注意事项.............................31

五、监测与维护..............................................32

5.1监测系统的设计与实施.................................34

5.2运营期间的维护管理...................................35

5.3应急预案.............................................35

六、环境保护措施............................................36

6.1施工期环境保护.......................................38

6.2运营期环境保护......................................38

七、案例分析.................................................39

7.1国内外典型隧道防排水工程案例.........................41

7.2成功经验与失败教训总结...............................42

八、结论与建议..............................................43

一、概述

随着隧道工程的规模和复杂度不断增加，隧道防排水方案的设计

和施工已成为确保隧道安全性和耐久性的重要环节之一。良好的防排

水设计不仅能够有效防止隧道内部积水，减少水害对结构的侵蚀，还

可以避免地下水损害路基及周边环境，从而为隧道的正常运行提供坚

实保障。本方案结合了国内外隧道防排水技术发展趋势和实际工程经

验，旨在提供一套系统、科学、全面的隧道防排水设计思路和技术措

施，为隧道的建设和维护提供强有力的技术支持。

1.1隧道防排水的重要性

首先，隧道内外的温差、湿度变化大，容易导致隧道衬砌和围岩

出现冻胀、融沉、渗透等病害，影响隧道的结构稳定性和使用性能。

有效的防排水措施可以减少这些病害的发生，确保隧道结构的长期稳

定性。

其次，隧道内积水会对隧道内的电气设备、通信设施及车辆通行

造成严重影响，甚至引发行车事故。良好的防排水系统能够有效地防

止隧道内积水，保障隧道运营的安全和正常。

再次，隧道防排水对于改善隧道内环境具有重要作用。隧道内空

气湿度高，容易滋生细菌和霉菌，影响隧道内空气质量。通过防排水

工程，可以降低隧道内的湿度，提高空气质量，为隧道工作人员和行

驶人员创造一个舒适的环境。

隧道防排水也是确保隧道使用寿命和免维护期限的关键，有效的

防排水系统能够防止地下水对隧道结构的曼蚀，减少衬砌混凝土的碳

化和腐蚀，延长隧道的使用寿命。

隧道防排水对于保障隧道安全、稳定、可靠运行和延长使用寿命

具有重要意义，是隧道工程建设中不可或缺的环节。因此，在隧道设

计与施工过程中，应高度重视隧道防排水工作，采取科学合理的防排

水措施，确保隧道的长期稳定运营。

1.2方案编制目的与原则

降低隧道内湿度，改善隧道内环境，保障隧道内作业人员的健康

与安全。

科学性：结合隧道地质、水文、气象等实际情况，采用先进的技

术和材料，确保方案的科学性和合理性。

经济性：在满足技术要求的前提下，充分考虑投资效益，优化设

计方案，降低施工成本。

可行性：确保方案在实际施工中能够顺利实施，避免因技术难度

过高而导致施工困难。

可持续性：注重环境保护和生态平衡，确保隧道防排水措施与周

围环境和谐共生。

安全性：充分考虑到隧道防排水措施对隧道结构、运营安全的影

响，确保方案的可靠性和安全性。

1.3编制依据

《铁路隧道设计规范》，本方案严格按照现行规范的各项要求进

行设计，确保工程质量和安全。

《铁路隧道防排水技术条件》，依据防排水技术条件中的相关规

定，明确施工过程中需要遵循的技术标准。

1《铁路工程结构防排水技术规程》，全面落实结构防排水的技

术要求，确保隧道结构的安全性和耐久性。

《铁路隧道混凝土结构设计规范》，在设计过程中参考该规范的

相关内容，确保防渗漏效果。

其它相关标准和文件，包括但不限于《铁路隧道喷锚支护技术规

范》等，根据实际情况在方案中具体应用。

二、地质水文条件分析

岩层分布：隧道沿线主要分布有石灰岩、泥岩、砂岩等岩层c石

灰岩质地坚硬，但易发生岩溶侵蚀，需采取特殊的防水、排水措施；

泥岩和砂岩质地相对较软，易发生崩塌、流砂等工程地质问题。

断层特征：隧道沿线存在几处断层带，其中断层带宽度在数十米

至数百米不等。断层带往往存在岩体破碎、节理发育等问题，可能引

发隧道围岩变形、坍塌等安全隐患。

地层岩性：隧道沿线地层岩性变化较大，分为硬岩地层和软岩地

层。软岩地层易发生变形，需加强支护设计和施工监控。

隧道工程的水文条件主要包括地表水、地下水以及地下溶洞水等

几个方面。

地表水：隧道沿线地表水主要为雨水、河流、沟渠等。雨季期间,

地表水诱发的流土、泥石流等灾害可能对隧道施工及运营带来较大影

响。

地下水：隧道沿线地下水类型有孔隙水、裂隙水、基岩裂隙水等。

地下水可能造成围岩软化、膨胀、崩塌等问题，影响隧道稳定性和结

构安全。

地下溶洞水：隧道沿线存在岩溶地质，可能形成地下溶洞。溶洞

水对隧道施工和运营过程中造成的影响较大，需进行针对性防排水设

计U

针对以上地质水文条件，本隧道防排水方案将从以下几个方面进

行综合考虑：

根据地质条件和地下水情况，合理选址，避开地质断层、岩溶发

育地区等不利地质地段。

设置有效的防排水设施，如截水沟、排水孔、喑沟等，降低地下

水对隧道的影响。

在施工过程中，加强地质勘察与监测，及时发现并处理地面、地

下水涌渗等问题。

完善隧道排水系统，确保隧道内积水及时排出，减少地面水、地

下水对隧道的影响。

2.1地质概况

地层岩性：隧道穿越的地层主要为沉积岩和变质岩。沉积岩包括

砂岩、泥岩、粉砂岩等，变质岩包括片麻岩、石英岩等。这些地层在

隧道范围内的厚度和分布情况将对隧道施工和运营产生重要影响。

地下水：区域地下水类型主要为孔隙水、裂隙水和基岩裂隙水。

孔隙水主要赋存于砂土层中，裂隙水和基岩裂隙水则主要赋存于岩石

裂隙和断层破碎带中。地下水活动对隧道施工的稳定性和防水效果具

有重要影响。

构造条件：隧道穿越区域存在多条断层和褶皱，其中断层主要为

逆断层和正断层，褶皱为复式褶皱。构造活动可能导致隧道围岩破碎,

增加施工难度和风险。

围岩等级：根据工程地质勘察结果，隧道围岩主要以、类为主，

局部存在类围岩。围岩的稳定性较差，容易发生坍塌、涌水等地质灾

害。

地震烈度：根据地震安全性评价结果，隧道所在区域的地震烈度

为7度，地震活动对隧道工程安全构成潜在威胁。

气候条件：隧道所在区域属温带季风气候，降水量较大，雨季明

显。气候条件对隧道施工和运营的防水措施提出了较高要求。

隧道工程地质条件复杂，施工过程中需密切关注地质变化，采取

有效的防排水措施，确保隧道安全、稳定、高效地建设与运营。

2.2水文地质特征

隧道区域主要位于中等侵蚀台阶地的向斜部位，岩层以碳酸盐岩

为主，局部发育以石膏质泥岩夹层，根据地质调绘、物探成果及钻探

揭示，该区域水文地质条件如下：

地下水类型：地下水类型主要为裂隙水和岩溶水，地下水主要接

受大气降水补给。

水文地质参数：本隧道穿越地区裂隙水水力坡度，以弱径流带为

主，地表流动总量不大。岩溶水储水层的岩性为白云岩和灰岩，岩溶

发育带主要分布在隧道顶板及弱夹层段岩溶裂隙发育，岩溶水主要受

外水力联系，水力传导良好。

水文地质形态：地形地貌上以丘陵山地为主，地下水以低山丘陵

区的微孔隙和裂隙水量储存为主要特征，局部发育溶蚀裂隙绵延成连

通性的富水带，形成以溶沟、溶槽、溶洞、落水洞为主要形态的地表

水文地质景观。

地下水动态：地下水水位随雨季和旱季变化，雨季水位适合开采

利用，以表层雨水补给和大气降水补给为主；旱季裂隙孔隙水的基本

补给方式为大气降水补给，丰枯季节变化幅度较大，通常情况下，旱

季水位较低，雨季水位较高。

2.3地下水对隧道的影响评估

地下水对混凝土隧道的侵蚀主要表现为碳化、碱骨料反应、冻胀

等。在低温环境下，地下水中的溶质会在混凝土表面沉积，形成盐分

结晶，导致混凝土结构强度降低。对此，本方案将采用以下措施进行

防治：

土体软化：地下水浸泡使得土体强度降低，导致隧道开挖和支护

不稳定；

水患：地下水量较大时，可能造成施工现场积水，影响施工人员

和设备安全。

对易受地下水影响的隧道内部设施进行定期检查和维护，防止腐

蚀和损坏。

三、隧道防排水系统设计

防重于治：优先采用防排结合的排水措施，以防止地下水侵入隧

道，降低地下水压力，减少对隧道结构的侵蚀。

综合考虑：结合隧道地质条件、地形地貌、水文地质等因素，综

合考虑隧道防排水系统的设计。

经济合理：在确保隧道结构安全和排水效果的前提下，尽量降低

工程造价，提高经济效益。

环保节能：采用环保型材料和节能技术，减少对环境的影响，实

现可持续发展。

隧道结构采用防水混凝土、防水板、止水带等材料进行结构防水，

确保隧道结构不受地下水侵蚀。

在隧道接缝、洞口等易发生渗漏的部位，设置防水层和止水带，

提高结构防水性能。

设置完善的排水系统，包括排水沟、排水井、排水管等，确保隧

道内部积水能够及时排除。

根据隧道地质条件和排水需求，合理设置排水沟的断面尺寸和间

距，确保排水畅通。

针对隧道出口及周边地表水，设置地表排水沟、截水沟、排水井

等，防止地表水侵入隧道。

对于地卜水，逋过设置排水井、排水河、排水槽等，将地卜水引

导至隧道外排水系统。

建立隧道防排水监测系统，实时监测隧道内部及外部的排水情况,

及时发现问题并进行处理。

设置水位监测设备，实时监测隧道内排水沟水位，确保排水系统

正常运行。

制定隧道防排水系统维护管理制度，明确责任分工，确保防排水

系统长期有效运行。

定期对防排水系统进行检查、维护和保养，及时修复损坏的部件，

确保系统完好。

3.1设计标准与目标

在设计隧道防排水方案时，应综合考虑多种因素，如隧道工程的

地质条件、地下水丰富程度、隧道穿越不同岩土层的性质、施工快速

性、安全性和经济性等。设计标准与目标应覆盖隧道防排水整体系统

的各个环节，确保隧道渗漏水的控制在安全、经济的范围内。

根据《公路隧道设计规范》及最新的相关行业标准，我们的设计

目标包括以下几点：

安全可靠：在任何气候、水文条件下，保证隧道结构的安全性，

防止隧道发生水毁，确保隧道结构不因积水而导致意外失稳或渗漏水,

影响行车安全。

经济合理：遵循经济效益原则，控制施工成本，选用经济可行的

防排水结构与材料•，同时，通过合理的防水设计、正确的选材、精细

的施工工艺，有效预防和减少渗漏水现象，确保设计和施工的一致性。

节能效能：保证采用的防水措施在满足防排水需求的基础上，节

能降耗，提高工程的能源使用效率。同时:考虑后期维护成本，确保

所采用的材料在寿命期间内均表现出良好的性能，不需要频繁更换或

维修。

环境友好型：采用环保建材，尽量减少隧道施工及运营过程中对

周边环境的影响，遵守保护生态环境的原则，促进可持续发展。

3.2防水措施

在隧道开挖前，对地质条件进行详细勘察，对易坍塌、易变形的

地层进行超前加固处理。常用的加固方法包括预注浆、锚杆锚索支护、

钢拱架支护等，以提高围岩的稳定性，减少地下水对隧道结构的侵蚀。

在隧道结构设计中，充分考虑防水要求和地质条件，采用防水混

凝土或防水砂浆等防水材料，以及在结构接缝和空洞处设置防水层。

具体措施包括：

针对隧道外部可能的水源，如地表水、地下水等，采取以下措施

进行控制：

对隧道顶部、侧壁、底部进行可靠的排水设计，确保地表水不进

入隧道；

对地下水丰富的区域，采用降水措施，降低地下水位，减少地下

水对隧道结构的侵蚀。

隧道建成投入使用后，定期对防水设施进行检查和维护，对发现

的问题及时处理。同时:建立防水监测系统，实时监控隧道结构的防

水性能，确保隧道运行的长期安全。

3.2.1衬砌防水

采用高分子防水卷材、防水砂浆、防水混凝土等高性能防水材料,

确保防水层的防水性能和耐久性。

混凝土防水：在混凝土施工过程中，采用防水混凝土或防水砂浆,

严格控制混凝土的配合比和施工质量，确保混凝土本身具有良好的抗

渗性。

卷材防水：在隧道衬砌施工中，铺设高分子防水卷材，确保卷材

与基层之间粘贴牢固，无气泡和皱褶。施工时注意卷材的搭接长度和

焊接质量，确保防水层连续性。

防水层应设计为两道或多道，形成多层防水体系，以提高整体防

水效果。

针对不同地质条件，采用不同的防水层结构，如外贴式防水层、

内贴式防水层等。

施工完成后，对防水层进行检测，包括渗水试验、压力试验等，

确保防水层达到设计要求。

3.2.2排水板防水

排水板防水作为隧道防排水系统的重要组成部分，通常设置在隧

道侧墙、拱部衬砌及底板与铺装层之间。根据实际情况，排水板可以

选择单层或多层布置，每层间距可根据地理位置、土壤类型及地下水

位等因素确定。单层排水板能够确保隧道周边水质保持畅通，避免纵

横裂隙水直接侵入隧道。多层排水板则能嵯有效处理隧道底部钻孔处

及不透水层间的水。

用于排水板的主要材料应具备良好的排水性能，常用的有、及等

高分子材料。此外，大部分情况下还需通过热熔焊缝或插入模块等方

式连接各个排水板，确保连接部位紧密无缝。排水板铺设应在隧道衬

砌初凝阶段进行，同时在铺装层装设过程中，须注意排水板的保护，

避免因为机械作用导致排水板破损或被切断，一旦发现损坏应及时修

复或更换。

在隧道生态系统中，合理布置排水板不仅有利于防水性能的提高,

还可以帮助减少水在围岩内部的积存，继而降低围岩变形和开裂的风

险，这种措施对于确保隧道行车安全具有重要意义。

该段落概述了排水板在隧道防水中的应用，介绍了其选择、铺设

和维护的基本要求，为实际操作提供基础指导。

3.2.3防水涂料与材料选择

特性要求：防水涂料应具备良好的水密性、耐久性、拉伸性和抗

裂性，能够适应隧道内复杂的施工环境。

材料组成：应优先选择环保型防水涂料，减少对环境的污染。材

料中应含有抗老化成分，以确保其在长期使用中性能稳定。

施工性能：涂粒应具有良好的可涂抹性、干燥时间和施工便利性,

便于现场施工操作。

适用性：根据隧道工程的地质条件、地下水位、温度和湿度等因

素，选择合适的防水涂料类型，如聚氨酯防水涂料、硅防水涂料、复

合防水涂料等。

防水板：根据隧道壁面的材质和受力条件，选择适宜的防水板材,

如聚合物混凝土防水板、柔性防水板等。防水板应具有良好的抗渗性、

抗裂性和耐久性。

灌浆材料：针对隧道裂缝、断续隙等缺陷，采用灌浆材料进行填

充和处理。选择材料时应考虑其流动性、固化速度和膨胀能力，以确

保裂缝的有效填充。

密封材料：对于隧道接缝、管道接口等易发生渗漏的部位，采用

密封材料进行加固，如沥青密封胶、丁基橡胶密封胶等。密封材料应

具有良好的耐久性和抗老化性能。

在选择防水涂料与材料时，应充分考虑隧道的使用功能、地质条

件、施工环境以及维护成本等因素，确保所选材料性能优越、施工便

利且经济合理。同时，应遵循国家相关标准和规范，确保工程质量和

使用安全。

3.3排水措施

初期支护排水：在隧道初期支护结构中预留排水孔，利用排水管

将渗入的地下水排至隧道内集水井。

二次衬砌排水:在二次衬砌中设置排水盲管，并与集水井相连接,

实现隧道的长期排水。

集水井及排水泵：在隧道内每隔一定距离设置集水井，并配备排

水泵，确保在地下水涌入时能够及时排出。

使用高密度的防水板、土工布等材料，对隧道围岩进行封闭，减

少地下水的渗透。

采用防排水注浆技术，对隧道周围岩体进行加固和防水处理，提

高防水效果。

建立隧道排水系统监控网络，实时监测隧道内外的水位变化和排

水情况。

定期对排水系统进行检查和维护，确保其正常运行，及时发现并

处理潜在的问题。

制定应急预案，针对可能出现的排水故障和突发情况，确保能够

迅速采取措施，保障隧道安全。

3.3.1地表水排除

地表水的排除是确保隧道结构安全及洞内地表稳定的重要措施

之一。对于隧道施工区域及两侧200米范围内的地表水，在设计和施

工阶段均需采取有效的地表水排除方法，以减轻或消除由于地表水引

致的各种环境问题与不利影响，确保隧道工程的整体质量。

在设计阶段，需对施工区域的地表水系统进行全面调查与分析，

明确地表水的来源、流向及汇水面积，以此为基础采取相应措施。对

于有显著汇水影响的区域或地点，设计时可考虑设置截水或排水沟，

用于迅速汇聚和排放地表水；同时考虑采用渗水性好的材料铺设地表

覆盖层，以降低地表径流对施工的影响。

隧道施工期间的地表水主要来源于自然降水和施工活动，应配备

临时排水设施，如临时排水沟和集水井，用于及时汇集和排放各类地

表水，避免地表水直接冲刷或浸泡隧道结构。同时，还需注意维护排

水设施的正常工作，确保其稳定运行。对于暂时不能立即处理的地表

水问题，可以在合适的地点设置临时水塘等措施加以解决。

施工完成后，应实施长期的管理和维护工作，确保各级排水系统

的正常运行。定期对排水沟、水塘等设施进行检查和清理，保证地表

水能够顺利排放而不致回流至隧道区域。同时，加强对地表植被的保

护，避免水土流失造成的额外风险。

3.3.2地下水导排

外围截水墙设置：在隧道洞口周围，采用深埋式地下连续墙或多

级深基础截水墙，对地表径流进行有效截流，防止地下水通过地面径

流进入隧道。

集水井布置.：在隧道内每隔一定距离设置集水井，利用排水沟将

洞内积水汇集至集水井。

排水管道设计：集水井内的积水通过排水管道排出，管道应采用

耐腐蚀、强度高的材料，并设置必要的安全防护措施。

排水泵房设置：在隧道纵坡较大或排水区域面积较大的段落，设

置排水泵房，配备相应的排水泵和自动化控制系统，确保能及时排除

积水。

井点降水：在隧道施工阶段，根据地质水文条件，可采用井点降

水的方法降低地下水位，为隧道开挖创造有利条件。

帷幕注浆：对于易发生涌水或塌方的地段，采取帷幕注浆技术，

封闭地下含水层或减小地下水流量，确保隧道施工安全。

施工监控：在隧道施工过程中，应密切关注地下水状况，对排水

系统进行实时监控，一旦发现异常，立即采取措施进行调整或修复。

环保措施：在地下水导排过程中，应采取环保措施，如回收利用

施工中排放的地下水，减少对环境的影响。

3.3.3隧道内部排水系统设计

排水沟断面设计应考虑隧道内水流速度、流量以及施工和维护的

方便性。

排水泵房应具备足够的抗渗、抗浮能力，确保在地下水位上升时

仍能正常运行。

系统应具备水位监测、报警、远程控制等功能，确保排水系统的

高效运行。

定期对排水系统进行检查和维护，及时发现并处理潜在问题，确

保排水系统的长期稳定运行。

3.4特殊地段处理

在隧道施工中，经常会遇到特殊地段，如松软地层、破碎围岩、

断层破碎带、岩溶发育地带、软硬岩层接触带及高地应力区等，这些

特殊地段会对隧道防排水造成挑战，因此需要根据实际情况采取针对

性的处理措施。

针对松软地层和破碎围岩，建议采用超前支护和加强初期支护的

方法，减少地层的松动和不同步沉降，如使用超前锚杆、管棚、预加

固桩等技术进行预先加固处理。同时，对于破碎围岩地段，施工过程

中应加强监控量测，确保隧道的安全施工。

针对断层破碎带、岩溶发育地带、软硬岩层接触带，可采用钻探

和超前地质预报，探明不良地质的分布范围和特点，结合灌浆和化学

注浆等措施，对隧道开挖之前可能存在的涌水或围岩失稳进行提前防

治。针对软硬岩层接触带，推荐超前锚杆加固和高强水泥砂浆灌浆的

工艺，提高岩层间粘结强度，稳固围岩结构。

对于高地应力区，考虑到隧道开挖后产生较大地质应力，应在围

岩稳定后，及时进行初期支护，降低围岩应力，确保初期支护的安全

性和拱部结构的稳定性。此外，还应加快衬砌施工，尽可能缩短二次

衬砌距离，降低高地应力作用下的结构风险。

需要强调的是，在特殊地段处理过程中，加强涌水、突泥等风险

的预测和管理，制定相应的应急预案。同时，根据隧道的实际地质条

件，不断优化和完善相应的处理措施，确保隧道的顺利施工和工程安

全。

3.4.1软弱围岩段落

地表排水：在施工前，做好隧道上方地表排水系统设计，包括地

表径流汇集沟、排水沟等，确保地表水不向下渗透影响隧道工程。

隧内预排水：在开挖过程中，提前采用人工排水，降低隧道内水

位，减轻软弱围岩压力，提高围岩稳定性。

超前支护：针对软弱围岩，采用超前支护，如超前锚杆、钢拱架

等，对围岩进行加固，提高其稳定性。

高地压处理：针对高地压软弱围岩，采用止浆锚杆、注浆加固等

技术，提高围岩的承载力和自稳性。

深层注浆：针对软弱围岩，采用深层注浆，填充围岩空隙，提高

承压能力。

加固层注浆：在隧道开挖过程中，对围岩进行注浆加固，形成一

定厚度的人工加固层，提高围岩稳定性。

地下水监测：通过对地下水位的监测，了解隧道内水位变化，及

时调整排水措施。

围岩变形监测：利用围岩位移计、应力计等设备，监测围岩变形

情况，及时发现问题并进行整治。

针对软弱围岩段落的隧道防排水方案，应综合考虑地质条件、围

岩稳定性、防水材料等因素，采取有效的预防性排水、防水措施，确

保隧道工程的顺利进行。

3.4.2富水段落

在隧道施工过程中，富水段落因其特殊的地质条件而成为工程中

的关键难点。此类区域通常地下水丰富，岩体结构松散，容易引发涌

水、坍塌等安全事故，因此对防排水措施的要求尤为严格。本节将针

对富水段落提出综合性的防排水方案，旨在确保隧道施工的安全与质

量。

首先，需要通过详细的地质勘察来准确掌握富水段落的水文地质

条件。这包括利用地球物理勘探方法和钻探取样相结合的方式，获取

地层的渗透性、含水量及可能存在的水源补给情况。基于这些数据，

可以建立地下水流动模型，预测施工过程中可能出现的涌水风险点，

并制定相应的预防措施。

对于富水段落，防水设计主要集中在减少地下水对隧道结构的影

响上。一方面，可以通过设置防水板或防水膜，形成连续的防水屏障,

阻止外部水分渗透到隧道内部；另一方面，采用注浆技术，在围岩与

初期支护之间形成一道密实的防水层，增强隧道的防水性能。此外，

还需考虑隧道内部的接缝处理，使用密封条或化学注浆材料封闭所有

可能的渗漏路径。

有效的排水系统是保证隧道安全运营的重要组成部分，在富水段

落，应设计多层次的排水网络，包括初期支护背后的环向排水管、二

次衬砌内部的纵向排水沟以及连接至地面排水系统的竖井或斜井。这

些排水设施需具备足够的容量和畅通性，确保能够迅速排除隧道内的

积水，防止因水压过高导致的结构损坏。

为了实时监控富水段落的地下水动态变化，应在隧道内安装自动

化监测系统，定期检测地下水位、压力及水质等参数。一旦发现异常,

立即采取应急措施，如增加临时排水设备或加固支护结构。同时长

期的维护工作也不可忽视，包括定期清理排水沟渠、检查防水层的完

好程度等，确保整个防排水系统的持续有效性。

针对隧道富水段落的防排水方案是一个系统工程，涉及前期的精

确勘察、科学的设计、合理的施工以及后期的有效管理等多个环节。

只有各个环节紧密配合，才能有效应对富水带来的挑战，保障隧道工

程的安全顺利进行。

3.4.3断层破碎带

预防性注浆加固：针对断层破碎带，首先应进行地质勘探，了解

其规模、性质和分布情况。在此基础上，采用预防性注浆加固技术，

通过注入水泥浆液或化学浆液，对断层破碎带进行加固，提高其整体

稳定性，减少渗漏。

喷射混凝土封闭：在断层破碎带区域，应采用喷射混凝土技术进

行封闭处理。喷射混凝土具有较高的强度和耐久性，能有效防止地下

水侵入，同时提供一定的支撑作用。

防水板设置：在断层破碎带附近，可设置防水板，以形成一道防

水隔离层。防水板材料应选用耐久性好、抗拉强度高的产品，确保其

在长期使用过程中不会失效。

厚度控制：在断层破碎带区域，隧道衬砌的厚度应适当增加，以

满足其稳定性和防水要求。具体厚度应根据地质条件和设计规范进行

计算确定。

水文监测：在断层破碎带区域，应加强水文监测，实时掌握地下

水位变化情况。一旦发现异常，应及时采取应急措施，如调整注浆压

力、增加排水设施等，确保隧道安全。

排水系统设计：针对断层破碎带，应设计合理的排水系统，包括

排水孔、排水沟、集水井等。排水系统应与隧道衬砌结构相结合，确

保排水顺畅，防止地下水侵入隧道。

维护与保养：在隧道运营期间，应对断层破碎带区域进行定期检

查和维护，及时修复破损的防水设施，确保隧道防水效果。

四、施工技术要求

材料选择与质量控制：隧道防排水系统材料，包括但不限于止水

带、防水板、排水管、聚服防水涂料和聚氨酯密封胶等，需严格按照

设计要求进行采购。材料品质需符合国家和行业标准，并通过现场验

收。

防水质量控制：隧道衬砌混凝土的施工质量直接影响到隧道内的

防排水效果。混凝土施工时应采用自密实混凝土，并确保混凝土浇筑

密实、无空洞、无孔隙。对于防水层施工，应严格控制防水板的铺设

方向、搭接长度和焊接质量，确保防水层严密无缝。

排水系统安装：隧道内设置的排水沟、排水管道、渗井和渗管等

排水系统，在安装过程中应确保沟槽开挖深度、宽度符合设计要求，

及管材安装位置准确、排水顺畅。排水系统应具有足够的排水能力，

以应对隧道内的地下水、地表水和外界水的影响。

施工环境条件控制：隧道开挖掘进过程中，应加强监测监控，特

别是在不良地质条件下，需采取有效的防排水措施，减小地下水危害。

渗水涌水较大时应及时采取注浆堵水等措施，确保施工过程中不发生

水害事故。

施工进度与安全管理：施工过程中需要做好进度控制，合理安排

施工工序，确保各项施工按时完成。同时，加强隧道内部及施工区域

的安全管理，设置好必要的安全警示标志，防止发生触电、坍塌等事

故。施工人员必须经过相关培训并持证上卤，以确保施工人员的人身

安全。

4.1施工准备

组织施工人员参加隧道防排水的相关培训，确保施工人员掌握必

要的施工技术和安全知识。

完成施工图纸的审核和技术交底，确保施工方案、施工图及相关

技术文件的完整性和正确性。

编制详细的施工组织设计和专项施工方案，包括施工工艺、施工

顺序、施工进度等。

组建专业团队，包括项目经理、技术负责人、施工负责人、测量

员、质安员、材料员等，明确各自职责。

采购合格的防水材料、排水设施、测量仪器、施工工具等，并进

行严格的质量检验。

检查设备的状态，保证施工机械的完好和可靠性，必要时进行维

修或更换。

设立临时设施，如活动板房、基坑防护网、围堰等，为施工提供

必要的生活和工作条件。

4.2防水材料的选用与检验

在隧道工程中，防水材料的选择至关重要，它不仅关系到隧道的

安全性和耐久性，还直接影响着工程的成本和施工效率。本节将详细

介绍隧道防排水系统中防水材料的选用原则、检验方法及质量控制措

施。

适应性：所选防水材料必须能够适应隧道所在地区的地质条件，

包括但不限于地下水位高低、岩石硬度等C同时，材料还需具备良好

的耐候性和耐腐蚀性，确保在各种恶劣环境下均能保持其性能。

环保性：随着社会对环境保护意识的增强，选用环境友好型材料

成为趋势。因此，在满足技术要求的前提下，优先考虑使用无毒、无

害、可回收或生物降解的材料。

经济性：在保证工程质量的基础上，合理选择性价比高的防水材

料，避免不必要的资源浪费。此外，还需综合考虑材料的采购成本、

运输费用以及后期维护成本等因素。

施工便利性：选择易于施工操作、对接缝处理方便且与基面粘结

力强的防水材料，有助于提高施工效率，缩短工期。

物理性能测试：通过拉伸强度、撕裂强度、低温弯折性等试验评

估材料的基本物理特性。

化学稳定性分析：检测材料是否会在特定化学物质作用下发生变

质或性能下降，确保其长期稳定。

耐老化实验：模拟自然环境中的光照、温度变化等因素，考察材

料的抗老化能力。

防水效果验证：采用标准的渗透试验方法测定材料的防水等级，

确保其能满足设计要求。

供应商资质审查：严格筛选防水材料供应商，确保其具备相应的

生产资质和技术实力。

进场材料验收：所有进入施工现场的防水材料都需经过严格的质

量检查，不合格产品一律不得使用。

施工过程监督：加强现场管理.，确保按照规范要求正确铺设防水

材料，并定期组织第三方机构进行质量抽脸。

完工后检测：项目竣工后进行全面的防水性能测试，确保达到预

期目标。

隧道防水材料的选择与检验是一个系统工程，需要从多个维度出

发，综合考量各方面因素，以实现最佳的防水效果。

4.3防水层施工工艺

检查隧道基面，确保其平整、干净、元松散物质，对于不平整或

存在裂缝的部分进行凿毛处理。

准备施工所需的材料，如防水板、粘结剂、找平层材料等，并检

查其质量是否符合要求。

对于基面上的凹凸不平或裂缝，采用凿毛、打磨、修补等方法进

行处理，提高防水层的粘结效果。

按设计要求铺设防水板，确保其平整、紧贴基面，无皱褶、气泡

等缺陷。

采用专用粘结剂对防水板进行粘贴，粘结剂应均匀涂抹，厚度适

中，确保粘结牢固。

防水板之间应搭接，搭接宽度应符合设计要求，搭接处采用专用

胶带进行密封处理。

对于防水板与隧道结构接缝、管道、通风孔等部位，采用密封膏

进行密封处理，确保无渗漏。

密封膏应选择耐水、耐腐蚀、粘结力强的材料，施工过程中应均

匀涂抹，厚度适中。

4.4排水设施施工方法

管道将在隧道衬砌内、外侧预埋或压注铺设。在管道安装前，应

充分清理隧道内侧和衬砌表面，确保无杂物及裂缝，避免施工中发现

裂缝而不得不重新钻孔。管道的安装应严格按照图纸所示位置进行，

管道接头要采用专用接头，并粘合密封，确保不留缝隙，以防止透水。

管道将使用抗腐蚀材料，确保在隧道内能长期稳定运行。

水沟开挖应在改良土层或岩层地段完成隧道的衬砌施工后进行。

水沟位置应在隧道衬砌内侧，宽度、高度需满足设计要求。施工时应

根据坡度设置排水斜槽，确保水流顺畅。开挖施工过程中应用钢筋框

架稳定土坡，避免因开挖造成松动。开挖完成后需进行回填压实，确

保水沟结构稳定，避免因实施排水导致的坍塌。

透水管埋设位置应与管道敷设位置重合，且在地下水流向上方布

置。透水管需选用具有一定的防渗性能，避免高地沟水进入隧道。透

水管与管道连接前，应进行密闭处理，确保电流效果。施工过程中应

对透水管的连接处进行检查，保证连接处没有渗水现象。

在隧道围岩中存在易裂岩石，需对可排水岩面进行处理，避免因

渗透压力导致岩面松动。施工方法包括：采用水泥浆对裂隙进行填缝,

确保填充密实；为确保施工质量，施工后应进行质量检查，以防止施

工质量问题。

这只是一个基础框架，具体的施工方法还需根据实际工程的详细

情况进行编写。

4.5特殊情况下的施工注意事项

地质条件复杂：当隧道围岩软弱、破碎严重或存在大规模的地下

水涌流时，应采取针对性的支护措施，如采用超前锚杆、钢筋网、喷

射混凝土等加强围岩稳定。同时，加强排水设施的建设和维护，确保

水患得到及时控制和排除。

大跨度隧道：针对大跨度隧道，应加强施工过程中的监控量测，

密切关注围岩变形、隧道结构稳定性和支护结构受力状态。在施工过

程中，严格控制应力释放，合理调整施工步序，确保施工安全。

高等级公路隧道：高等级公路隧道对防水性能要求较高，施工过

程中应严格按照设计要求进行施工，严格控制施工质量。特别是在防

水层铺设和接缝处理过程中，要确保防水层的连续性和密封性。

隧道交叉或并行：在交叉或并行隧道施工中，应加强施工协调，

防止交叉作业对围岩造成扰动。同时，合理安排排水设施，确保排水

顺畅，避免因交叉作业引起的水患。

隧道出口段施工：在出口段施工时，应特别注意地表沉降和边坡

稳定性问题。合理设计地表排水系统，预防地表水对隧道结构的侵蚀,

确保隧道出口段的安全施工。

冬季施工：冬季施工时，应采取防冻保温措施，防止冻结施工用

水和施工材料。同时，加强施工场地和工作面的通风保暖，确保施工

人员身体健康。

环境保护与文明施工：在施工过程中，应严格遵守环境保护法律

法规，减少对周边生态环境的影响。同时，树立文明施工理念，打造

绿色隧道工程。

针对隧道防排水施工过程中的特殊情况，施工方需根据实际情况

制定相应的应急预案，加强施工管理，确保工程质量和施工安全U

五、监测与维护

在隧道防排水系统的设计与实施过程中，监测与维护是确保其长

期有效性的重要环节。本节将详细阐述监测措施及维护管理方案，旨

在通过科学的方法和技术手段，及时发现并解决潜在问题，保障隧道

的安全运营。

定期检查：制定详细的检查计划，包括日常巡查、季度检查以及

年度综合检测，确保能够全面掌握隧道防排水系统的运行状态。

自动化监测：安装水位传感器、渗漏检测器等智能设备，实时监

控隧道内部的湿度变化和积水情况，一旦发现异常立即报警。

数据分析：利用现代信息技术对收集到的数据进行分析处理，评

估防排水系统的效能，为后续改进提供依据。

预防性维护：根据监测数据预测可能出现的问题，提前采取措施

防止故障发生，如定期清理排水沟、检查防水层完整性等。

应急响应：建立快速反应机制，对于突发性漏水或排水不畅等情

况，迅速组织人员进行抢修，减少损失。

专业培训：定期对维护人员进行技术培训，提高其识别问题和解

决问题的能力，确保维护工作的高效开展。

档案建立：每次维护活动后，均需详细记录操作过程、使用材料、

发现的问题及处理结果，形成完整的维护档案U

信息共享：通过信息化平台实现维护信息的透明化管理，方便不

同部门之间的沟通协作，促进经验交流和技术提升。

持续优化：基于维护记录定期回顾总结，不断优化维护流程和技

术方案，提高工作效率和服务质量。

通过建立健全的监测与维护体系，可以有效延长隧道防排水设施

的使用寿命，降低运营成本，同时为旅客提供更加安全舒适的出行环

境。

5.1监测系统的设计与实施

在隧道洞口、洞内关键部位、隧道交叉处等易发生渗漏的地方设

置监测点位；

选用高精度、稳定可靠的传感器，如海度传感器、温度传感器、

应力传感器等；

现场调研：了解隧道工程地质条件、设计要求、施工进度等，为

监测点位布置和设备选型提供依据；

设备安装：按照设计要求，在指定位置安装监测设备，确保设备

安装牢固、连接可靠；

系统调试：对监测设备进行调试，确保数据采集、传输、分析等

功能正常运行；

系统运行：定期对监测数据进行采集、分析，及时发现异常情况,

并采取措施进行处理；

数据管理：建立监测数据管理系统，对历史数据进行分析、存储

和查询，为隧道防排水工作提供决策依据。

5.2运营期间的维护管理

为确保隧道运营期间的排水系统正常运作，需制定详细的维护管

理计划，以减少和预防排水系统故障。维护管理计划应包括定期检查、

检测与维护的具体内容、时间表和技术要求。具体而言，应定期检查

排水沟、渗水孔、导水管等设施，确保其无损坏、无淤积，且各排水

口畅通无阻。同时:还应定期清洁泵房、过滤器、反滤层等内部设施,

以保障系统的整体性能。对于发现的问题，应及时维修或更换损坏部

件。此外，还应制定应急响应计划，以便在暴雨等极端天气情况下迅

速采取行动，防止隧道水淹，确保行车安全。运营单位需建立定期巡

查与检查制度，制定详细的维护保养计划，确保安全、高效的排水系

统，有效提高隧道的运营服务质量。

5.3应急预案

建立隧道防排水工程应急组织机构，明确应急指挥部、现场指挥、

技术支援、物资保障、通讯联络、现场疏散等部门的职责分工，确保

在紧急情况下能够快速响应。

设立预警系统，对可能发生的渗漏、涌水等紧急情况实施实时监

控。一旦发现异常情况，立即启动应急预案，并在第一时间上报给上

级领导和相关部门。

根据现场情况采取相应的应急措施，如封闭危险区域、疏导交通、

转移人员等。

配备充足的应急物资和设备，包括排水泵、沙袋、应急照明设备、

通讯设备等，确保在紧急情况下能够迅速投入使用。

定期对现场施工人员进行应急知识和技能培训I,提高他们的安全

意识和应急处置能力。同时，定期组织应急演练，检验预案的可行性

和员工的应急反应能力。

在应急响应过程中，及时通过媒体和官方渠道发布信息，确保信

息公开透明，减少对公众的影响和社会恐慌。

紧急情况得到控制后，对现场进行清理和修复，评估损失，总结

经验教训，并对应急预案进行修订和完善。

六、环境保护措施

水土保持：施工前对施工现场及周边区域进行全面调查，制定详

细的水土保持方案。施工过程中，采用植被恢复、坡面防护等措施，

减少因开挖导致的水土流失现象。同时，在雨季来临之前，提前做好

临时排水沟渠，确保雨水能够有序排放，避免造成泥石流等灾害。

水质保护：隧道施工产生的废水，如混凝土搅拌站清洗水、机械

设备冲洗水等，均需经过沉淀池处理后方可排放，严禁直接排入河流

或湖泊中。对于可能含有油污的废水，则需通过油水分离装置进一步

净化。此外，还应在隧道出口处设置集水坑，收集并处理渗漏水，防

止污染地下水体。

噪音控制：合理安排施工时间，尽量避免夜间施工，减少对周边

居民生活的影响。对于必须连续作业的工序，应采取有效的隔音降噪

措施，如使用隔音屏障、优化设备选型等，确保噪声水平符合国家相

关标准。

空气质量管理：加强对施工现场扬尘的管理，定期洒水降尘，并

在主要出入口设置车辆冲洗设施，减少运输过程中的尘埃飞扬。同时,

对于隧道内部通风不良的情况，需配备足够的通风设备，保证空气质

量达标，保障工人健康。

固体废物处理：施工过程中产生的建筑垃圾及其他固体废弃物，

应当分类收集、妥善处置。可回收利用的材料应优先考虑再利用，不

可回收部分则需按照相关规定安全填埋或焚烧处理。

生物多样性保护：尊重并保护施工区域内及其周围的野生动植物

资源，避免破坏原有生态系统。必要时，可与当地环保部门合作，开

展生态修复工作，促进生态环境的可持续发展。

6.1施工期环境保护

施工过程中，合理设置排水沟、截水沟，防止地表水侵入施工区

域，减少水土流失。

施工机械和车辆进出施工场地时，尽量避开居民区和生活时间，

减少噪声污染。

施工过程中，严格控制粉尘、废气等排放，采取洒水降尘、覆盖

裸露地面等措施。

设置废气处理设施，如油烟净化器、废气收集管道等，确保废气

达标排放。

6.2运营期环境保护

隧道内产生的废水主要来自施工期残留物及车辆清洗等，在运营

期应设有专用的废水处理系统。废水处理达到行业标准后排放，确保

废水不污染周边环境。

为了减少隧道内部的灯光对周边环境的影响，我们采用了先进的

光污染控制技术，控制隧道灯光的强度和方向，避免对周围生态系统

以及夜间动物活动造成干扰。

运营期的交通噪声是环境保护的重要方面，我们配备了高效噪声

屏障，并设置合理的通风系统和降噪设备，确保隧道噪声排放符合国

家相关标准。此外，隧道两端设有耳塞领取点，供驾驶员和工作人员

使用。

隧道内部通风系统设计合理，保证隧道内环境温度适宜，避免隧

道内外温差变化过大对洞口周围环境造成不良影响。同时，系统应具

有良好的调节和控制能力，确保洞内外温湿度的平衡。

针对有可能出现的特殊天气条件，隧道应额外设立雨水管理设施,

以防止隧道内积水及滑坡等地质灾害发生，保护周围生态环境不受损

害。

建立一套完善的隧道运营期应急响应机制，包括有效监测、及时

处理可能出现的环境问题，以及制定相应的恢复措施，确保隧道运营

期内环境安全，减少突发事件对环境的影响。

七、案例分析

工程背景：该隧道位于我国南方地区，全长公里，穿越山地，地

质条件复杂。隧道围岩为石灰岩，部分地区存在断层和溶洞，地下水

丰富。根据隧道施工及运营需求，制定了以下防排水方案。

防排水方案设计：针对该隧道地质条件，采用多级注浆加固、防

水板、排水沟、排水孔等综合防排水措施。在隧道初期支护完成后，

立即进行注浆加固，以减少地下水渗透；同时，在隧道两侧设置防水

板和排水洞，确保地下水顺利排出