10.隧道防排水设施

LOGO隧道工程主讲：王永东隧道防排水施工是整个工程中最重要的环节，隧道防排水工程也是野葛隐蔽的工程，一旦施工完毕，难以检查和维修，发生渗漏后的治理也很困难。为了确保隧道防排水质量，防排水在设计施工时候应当做好以下几点：一.概述1.施工前应当掌握围岩地下水情况，防排水设计方案。2.施工前应充分掌握防排水施工工艺，严把材料质量关。3.隧道开挖后，及时掌握实际揭露的围岩渗漏情况，根据情况调整方案。4.施工过程中，应该按照相关的工艺流程操作，严把施工质量。5.施工中和施工后，加强防排水系统的质量检查和防排水系统的保护，对于有缺陷的及时修补。6.进行其他施工操作时，注意保护已经施工完毕的防排水系统，防止破损，淤堵。1、设计原则将地下水完全封堵于隧道结构之外，这是人们的良好愿望，但并非总是如人所愿。经验告诉我们，地下工程一旦出现渗漏往往是此堵彼漏，最终大多回归到排的路子上来。二.隧道防排水设计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畅通的防排水系统。“防”：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。“排”：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。“截”：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、封闭渗漏点等措施。“堵”：针对隧道围岩有渗漏水地段，采用注浆、喷涂、堵水墙等方法，将地下水堵在围岩体内。隧道突发性涌水涌泥（砂）场面一般公路隧道防排水系统中间防水隔离层是在初期支护与衬砌结构之间敷设的永久防水措施，成为国内外隧道结构防水的重要手段。如瑞士、奥地利等使用薄板防水法较早，但目前日本使用的最多，从六十年代日本的兴建新干线隧道、海底、山岭隧道以及城市地铁等，凡采用现浇混凝土结构，多以薄板防水作为主要手段来考虑。我国、公路隧道泛推广应用，所引进和开发的常用防水材料有LDPE、EVA、PVC等系列产品。•LDPE：低密度聚乙烯，它是一种塑料材料，它适合热塑性成型加工的各种成型工艺，成型加工性好。2•EVA：是一种塑料物料由乙烯及乙烯基醋酸盐所组成。这两种化学物质比例可调较从而符合不同的应用需要，其透明度，柔软度及坚韧度会相对提高。3PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。围岩注浆堵水施工（1）注浆的目的注浆就是在一定的压力下，将可凝固的液体压入地层中，充填凝固，从而达到改良地层性能，降低地层的含水量、空隙率和渗透系数，提高地层强度和整体性，起到加固、堵水的目的。三.隧道防排水施工方法（2）注浆的原理浆液注入土体的过程，一般总是先渗透，当通道被阻，浆液渗透困难，即对周围地层进行压密，当压力继续升高，在土体中产生劈裂现象，浆液顺裂缝进一步扩散。渗透、压密和劈裂互相影响、互相补充。几种注浆方案的特点全断面超前预注浆1、加固隧道前方核心区及轮廓线外约5～8m范围内的围岩，防止地下水、泥等从隧道周边和前方突入隧道内，并加固隧道围岩；2、每循环加固段长(20～30m）、钻孔和注浆量大、作业周期长；注浆时，工作面其他作业无法进行。3、一般需设置专门的混凝土止浆墙，以抵抗浆液压力和水压力；4、通常采用分段前进式注浆，也有利用钻杆采用后退式注浆的，注浆顺序一般是从外圈到内圈依次进行。周边帷幕预注浆1、以加固隧道待开挖段周边的岩体，防止岩体从隧道上方坍塌为主。2、每循环加固长度20～30m，注浆时，掌子面其他作业停止。3、通常采用分段前进式或分段后退式注浆，条件允许时采用全孔一次性注浆，多圈孔时，先注外圈孔，再注内圈孔，最后依次注中间圈孔。局部注浆和顶水注浆以封堵围岩裂隙（或管道）股状流水为主，通过注浆减小地层水向隧道内的排泄量。径向注浆1、隧道开挖后，洞壁渗漏水较大时，或支护后围岩软弱，支护结构变形较大时，通过径向注浆达到堵水减排和加固围岩、限制变形的目的。2、根据加固厚度，钻孔可采用气腿式风钻（5m以下）或风动潜孔钻机（5～10m），隧道底部也可采用地质钻机钻孔。径向注浆时，前方工作面仍可平行作业。3、通常采用全孔一次性注浆，分序加密进行。超前小导管注浆周边预注浆的一种特殊型式，在注浆孔中安设小导管，导管与支护钢架连接在一起，注浆加固的同时起到管棚的作用。防水板和止水带防水目前，复合式衬砌中间防水层主要采用薄板（膜）防水法。中间防水隔离层是在初期支护与衬砌结构之间敷设的永久防水措施，成为国内外隧道结构防水的重要手段。对现浇混凝土结构均设置必要的排水系统，进行适量的引排，给地下水以出路。隧道两侧墙脚位置设纵向排水盲管，将拱墙地下水通过防水板后的无纺布和环向、纵向盲管引入侧沟、中心排水沟，再排出洞外。这样隧道的衬砌结构之外就形成了“四通八达”的排水系统，从而减少了地下水对结构的压力。目前存在的主要问题使排水系统堵塞，使泄水孔失去其排水作用，导致支护结构背后水压力升高，造成结构开裂和破坏。隧道工程常用的止水材料有止水条和止水带。止水条以膨胀橡胶止水条为主，止水带则形式多样，品种繁多。止水条：遇水膨胀橡胶、BW型止水条止水带：彩色自粘橡胶密封带、可排水型复合橡胶止水带止水材料≥250先浇混凝土后浇混凝土遇水膨胀橡胶止水条外贴式止水带初期支护防水板焊接LLL≥150L≥100变形缝防水结构图施工缝防水结构图Infiltra-Stop注浆管带注浆管止水条隧道渗漏水是最常见的病害之一，我国隧道渗漏情况十分严重，素有“十隧九漏”之称。随着我国电气化铁路和公路隧道的大量修建，隧道防排水技术取得了长足的进步，但是，渗漏任然是困扰隧道的一大难题。四.隧道渗漏治理地下工程渗漏治理应该遵循“堵排结合，因地制宜，刚柔并济，综合治理”的原则。公路隧道常见的渗漏水现象及治理措施接缝暗（..明）排..水渗漏治理堵漏，.水泥压浆堵漏，修补蜂窝，孔洞渗漏混凝土裂缝渗漏衬砌接缝渗漏隧道穿越三迭系大冶组、嘉陵江组、二迭系、石炭系、泥盆系、志留系地层，其中灰岩地层长度8772米，占隧道的63％，碎屑岩长度5074米，占隧道的37％，另发育5条暗河及管道流。透水量达4万－5万立方米／小时，持续了30分钟。野山关隧道