地下工程防水措施與技術

地下工程防水第7章7.1地下工程中常遇的地下水7.2地下工程防水的重要性7.3地下工程防水等級和設防要求7.4地下工程防水設計7.5地下工程防排水的措施7.6地下工程防水材料7.7混凝土結構細部構造防水主要內容7.1地下工程中常遇到的地下水上層滯水潛水毛細管水層間水上層滯水距地表一般較淺，一般不超過1-2米,分布范圍有限，補給區(qū)與分布區(qū)一致，水量極不穩(wěn)定，通常是雨季出現，旱季消失。

定義特征埋藏在地表淺處、局部隔水層（透水體）上部且具有自由水面的地下水。潛水定義潛水是埋藏在地表以下第一個隔水層以上具有自由水面的地下水。特征潛水主要由大氣降水、地表水和凝結水補給，變化幅度比較大。毛細管水定義特征毛細管水是由于土粒和水接觸時受到表面張力的作用，沿著土粒間連通孔隙上升而形成。毛細管水的上升高度與土壤的種類、孔隙的大小，顆粒大小以及土壤濕度有關。層間水定義特征埋藏在兩個隔水層之間的地下水稱為層間水。承壓水上下都有隔水層，具有明顯的補給區(qū)、承壓區(qū)和泄水區(qū)1地下工程常見水害7.2地下工程防水的重要性地下人行通道成“水簾洞”

水管爆裂自來水四處流淌

通道天花板與墻壁瓷磚接縫處不停地往外冒水，通道內形成了“水簾洞”。地板上也不斷有水冒出，形成了積水。地下室漏水2隧道水水害隧道漏水“服役”還不不到5年的東東山口隧道出出現嚴重漏水水。南京九華山隧隧道滲水隧道山體段通通風井變形縫縫處出現的長長約20厘米米的水簾，不不停地往下滴滴水。2006年1月19日晚晚，靠近龍蟠蟠中路出口附附近多處開始始滲水，造成成一股車道約約400米長長路段不能通通行。1）運營中隧隧道水害（1）隧道襯襯砌漏水（2）襯砌周周圍積水（3）潛流沖沖刷（1）隧道襯襯砌漏水隧道襯砌的漏漏水現象一般般表現為滲、、滴、淌、涌涌幾種。對對隧道產生危危害：對電力牽引區(qū)區(qū)段和電力配配線影響?zhàn)B護人員員身體健康使洞內設備銹銹蝕，混凝土襯砌結結構破壞涌水病害造成成襯砌破壞，，造成道床基基底被軟化或或掏空，使道道床翻漿冒泥泥或下沉開裂裂，中斷行車車有凍害地段的的隧道漏水會會造成襯砌掛掛冰侵限和凍凍融破壞主要是指運營營隧道中地表表水或地下水水向隧道周圍圍滲流匯集。。常見病害有有：（2）襯砌周周圍積水水壓較大時會會導致襯砌破破裂使圍巖及圍巖巖結構面間軟軟弱夾層軟化化或泥化使膨脹性圍巖巖體積膨脹，，導致襯砌破破壞在寒冷地區(qū)發(fā)發(fā)生冰脹和圍圍巖凍脹，快快速導致襯砌砌破壞主要是指由于于地下水滲流流和流動而產產生的沖刷和和溶蝕作用。。其危害有：：（3）潛流沖沖刷襯砌基礎下沉沉，邊墻開裂裂或者仰拱、、整體道床下下沉開裂圍巖滑移錯動動導致襯砌變變形開裂對超挖回填不不密實或未全全部回填者，，引起圍巖坍坍塌，導致襯襯砌破壞侵蝕性水對襯襯砌的侵蝕施工中的隧道道水害主要是是指隧道圍巖巖的地下水或或部分地表水水，以滲漏或或涌出方式進進入隧道內造造成的危害。。施工中的隧道道水害7.3地下下工程防水等等級和設防要要求1地下工程程的防水等級級《地下工程防防水技術規(guī)范范》規(guī)定地下下工程的防水水等級分為四四級防水等級標準適用范圍一級不允許滲水，結構表面無濕漬人員長期停留的場所；因有少量濕漬會使物品變質、失效的貯物場所及嚴重影響設備正常運轉和危及工程安全運營的部位；極重要的戰(zhàn)備工程二級不允許漏水，結構表面可有少量濕漬人員經?；顒拥膱鏊?；在有少量濕漬的情況下不會使物品變質、失效的貯物場所及基本不影響設備正常運轉和工程安全運營的部位；重要的戰(zhàn)備工程三級有少量漏水點，不得有線流和漏泥砂人員臨時活動的場所；一般戰(zhàn)備工程四級有漏水點，不得有線流和漏泥砂對滲漏水無嚴格要求的工程2地下工程程的防水設防防要求地下工程的設設防要求，應應根據使用功功能、結構形形式、環(huán)境條條件、施工方方法及材料性性能等因素合合理確定。處于侵蝕性介介質中的地下下工程，應采采用耐侵蝕的的防水材料；；處于凍土層中中的混凝土結結構，其抗凍凍融循環(huán)不得得少于100次；結構剛度較差差或受振動作作用的工程，，應采用柔性性防水材料。。7.4地下下工程防水的的設計1地下工程程防水設計原原則2地下工程程防水設計要要求3地下工程程防水設計資資料4地下工程程防水設計內內容5地下工程程防排水系統(tǒng)統(tǒng)1地下工程程防水設計原原則《地下工程防防水技術規(guī)范范》（GB50108-2001））規(guī)定：《鐵路隧道設設計規(guī)范》（（TB10003-2005）《公路隧道設設計規(guī)范》（（JTGD70-2004）《地鐵設計規(guī)規(guī)范》（GB50157-2003）地下工程防水水的設計和施施工應遵循“防、排、截截、堵相結合合，剛柔相濟濟，因地制宜宜，綜合治理理”的原則。大同小異《鐵路隧道設設計規(guī)范》（（TB10003-2005）規(guī)定定隧道防排水應應采取“防、排、截、、堵結合，因因地制宜，綜綜合治理”的原則，采采取切實可靠靠的設計、施施工措施，達達到防水可靠靠、排水暢通通、經濟合理理的目的?！胺馈保骸惰F路隧道設設計規(guī)范》（（TB10003-2005）規(guī)定定“排”：“截”：“堵”：要求隧道襯砌砌結構具有一一定的防水能能力，能防止止地下水滲入入。隧道應有排水水設施并充分分利用，以減減少滲水壓力力和滲水量；；隧道頂部如有有地表水易于于滲漏處所或或有坑洼積水水，應設置截截、排水溝和和采取消除積積水的措施。。在隧道施工、、運營過程中中有滲漏水時時，可以采用用注漿、噴涂涂或嵌填材料料、防水抹面面等方法堵水水。《公路隧道設設計規(guī)范》（（JTGD70-2004）規(guī)定定隧道防排水應應遵循“防、排、截截、堵結合，，因地制宜，，綜合治理””的原則，保證證隧道結構物物和營運設備備的正常使用用和行車安全全?！胺馈保阂笏淼酪r砌砌、防水層具具有防水能力力?！芭拧保核淼缿袝惩ㄍǖ呐潘O施施，將襯砌背背后、路面結結構層下的積積水排入洞內內中心水溝或或路側邊溝。?！敖亍保簩σ子跐B漏到到隧道的地表表水，應采用用設置截（排排）水溝措施施。對于地下下水，應采取取導坑、泄水水洞、井點降降水等措施。?！岸隆保横槍λ淼绹鷩鷰r有滲漏漏水地段，，采用注漿漿、噴涂、、堵水墻等等方法，將將地下水堵堵在圍巖體體內。《公路隧道道設計規(guī)范范》（JTGD70-2004）規(guī)規(guī)定《地鐵設計計規(guī)范》（（GB50157-2003）的規(guī)規(guī)定地鐵工程的的防水設計計應遵循“以防為主主，剛柔結結合，多道道防線，因因地制宜，，綜合治理理”的原則，采采取與其相相適應的防防水措施。。“剛柔結合合，多道防防線”《地鐵設計計規(guī)范》（（GB50157-2003）的規(guī)規(guī)定“因地制宜宜、綜合治治理”剛性防水材材料和柔性性防水材料料結合使用用。通過防防水材料和和構造措施施，在各道道設防中發(fā)發(fā)揮各自的的作用?？辈?、設計計、施工、、管理和維維護保養(yǎng)每每個環(huán)節(jié)都都要考慮防防水要求，，因地制宜宜地選擇相相適應的防防水措施。。2地下工工程防水設設計要求防水設計應應定級準確確、方案可可靠、施工工簡便、經經濟合理。。地下工程的的防水必須須從規(guī)劃設設計施工統(tǒng)統(tǒng)籌考慮。。地下工程的的鋼筋混凝凝土結構應應采用防水水混凝土。。地下工程的的細部構造造應加強防防水措施。。地下工程應應有防倒灌灌措施，寒寒冷及嚴寒寒地區(qū)的排排水溝應有有防凍措施施。3地下工工程防水設設計資料地下水工程地質構構造氣候地形、地貌貌抗震有害物質施工技術水水平材料來源4地下工工程防水設設計內容（1）防水水等級和設設防要求；；（2）防水水混凝土的的抗?jié)B等級級和其他技技術指標、、質量保證證措施；（3）柔性性防水層設設計；（4）工程程細部構造造設計；（5）工程程的防排水水系統(tǒng)，地地面擋水、、截水系統(tǒng)統(tǒng)及工程各各種洞口的的防倒灌措措施。5地下工工程防排水水系統(tǒng)按柔性防水水層的敷設設方式，地地下工程的的防排水系系統(tǒng)可分為為三類：全包式防水水系統(tǒng)半包式防排排水系統(tǒng)控制排水型型全包式防防排水系統(tǒng)統(tǒng)1全包式式防水系統(tǒng)統(tǒng)結構外包全全封閉式的的柔性防水水層或復合合式襯砌的的內外襯之之間夾全封封閉式的柔柔性防水層層。2半包式式防排水系系統(tǒng)結構邊墻和頂頂板（或隧道道邊墻和頂拱拱）設防水層層，底板或仰仰拱不設防水水層，結構的的邊墻、頂板板或頂拱為普普通混凝土或或防水混凝土土，結構內部部設排水系統(tǒng)統(tǒng)。3控制排水水型全包式防防排水系統(tǒng)結構外包全封封閉式的防水水層或復合式式襯砌的內外外襯之間夾全全封閉式的防防水層，結構構（或二襯））本身為普通通混凝土或防防水混凝土。。復合襯砌初初期支護背背后設盲管管或盲溝排排水系統(tǒng)與與結構內排排水溝相連連，在與結結構內水溝溝相連的橫橫向排水管管上安裝可可控制的排排水閥門以以實現控制制排水。隧道防排水水應根據““防、排、截截、堵結合合，因地制制宜，綜合合治理”的原則，，采取切實實可靠的設設計、施工工措施，達達到防水可可靠、排水水暢通、經經濟合理的的目的。7.5地地下工程防防排水措施施（一）防水水設施襯砌結構本本身采用密密實混凝土土實現防水水功能的一一種防水方方法。1.襯砌自自防水（1）噴漿漿防水層（2）噴射射混凝土防防水層（3）砂漿漿抹面防水水層（4）噴涂涂乳化瀝青青乳膠防水水層2．外貼防防水層對新建隧道道、運營隧隧道施作外外貼防水層層，并結合合洞內排水水設施防治治水害。3．內貼防水水層無釘鋪設塑料料防水層技術術1.在襯砌外外面設置排水水設施①巖石暗槽②盲溝③圍巖排水鉆鉆孔④縱向排水溝溝⑤橫向排水溝溝（二）排水設設施彈簧軟管盲溝溝化學纖維滲濾濾布盲溝彈簧軟管盲溝溝化化學纖纖維滲濾布盲盲溝盲溝①引水管②泄水孔③引水暗槽2.在襯砌內內面設置排水水設施引水暗槽中心式水溝側式水溝排水溝排水在洞口邊仰坡坡上方設置天天溝，以便引引流地表水。。3.洞頂防排排水4.洞門排水水洞門的端墻、、翼墻和邊仰仰坡上均應設設有相應的排排水設施，以以便引流地表表水。1．地表截水水地表截水就是是在地表截斷斷流向隧道圍圍巖的水2．地下截水水當隧道襯砌周周圍地下水有有明顯集中的的來水通路，，可采取地下下截水設施截截斷水源泄水洞鉆孔截水攔截暗河防滲帷幕截水水（三）截水設設施堵漏材料品種種繁多，常用用的有：（1）無機高高效防水粉（2）水泥類類堵漏材料（四）襯砌漏漏水的封堵壓注法壓注法就是用用壓力把某些些能固化的漿漿液注入隧道道圍巖及襯砌砌混凝土的裂裂縫或孔隙，，以改善其物物理力學性能能，達到防滲滲、堵漏和加加固的目的。。渝懷線圓梁山山隧道注漿技技術7.6地下下工程防水材材料常用的地下工工程防水材料料防水混凝土卷材防水層涂料防水層塑料防水板防防水層膨潤土（納米米）板（毯））防水層1防水混凝凝土指以調整配合合比或摻用外外加劑辦法增增加混凝土自自身抗?jié)B性能能的一種混凝凝土。隧道襯砌常用用的防水混凝凝土有以下兩兩類：普通防水混凝凝土外加劑防水混混凝土防水混凝土的的抗?jié)B等級混凝土的抗?jié)B滲標號是以每每組6個試件件中4個未發(fā)發(fā)現有滲水現現象時的最大大水壓力表示示。抗?jié)B標號號按下式計算算：S=10H-1式中：S——混凝土抗抗?jié)B標號；H—第三三個試塊頂面面開始有滲水水時的水壓力力，MPa。。工程埋置深度（m）設計抗?jié)B等級（標號）<10S610~20S820~30S1030~40S12當襯砌處于侵侵蝕性地下水水環(huán)境中，混混凝土的耐侵侵蝕系數不應應小于0.8?；炷恋哪颓智治g系數按下下式計算：Ns=Rws/Rwy式中：Ns——混凝土的的耐侵蝕系數數；Rws——在侵蝕性性水中養(yǎng)護6個月的混凝凝土試塊抗折折強度；Rwy-——在飲飲用水中養(yǎng)養(yǎng)護6個月月的混凝土土試塊抗折折強度。防水混凝土土的耐侵蝕蝕系數2卷材防防水層卷材防水應應選用高聚物改性性瀝青類或合成高分子子類防水卷材適用情況：：受侵蝕性介介質作用或或受振動作作用的地下下工程。鋪設位置：：卷材防水層層應鋪設在在混凝土結結構主體的的迎水面上上；2卷材防防水層鋪設厚度：：卷材防水層層為一或二二層。高聚物改性性瀝青防水水卷材:單層:厚度度不應小于于4mm，，雙層:不不應小于6mm；合成高分子子防水卷材材:單層:厚度度不應小于于1.5mm，雙層層:不應小小于2.4mm。防水卷材的的物理、力力學性能應應符合國家家和行業(yè)標標準（表10-6，，10-7）3涂料防防水層涂料防水層層包括無機防水涂涂料和有機防水涂涂料。無機防水涂涂料可選用用水泥基防防水涂料、、水泥基滲滲透結晶型型涂料。有機防水涂涂料可選用用反應型、、水乳型、、聚合物水水泥防水涂涂料。3涂料防防水層適用情況：：無機防水涂涂料宜用于于:結構主主體的背水水面；有機防水涂涂料宜用于于:結構主主體的迎水水面。鋪設厚度：：水泥基防水水涂料的厚厚度宜為1.5~2.0mm；水泥基滲透透結晶型防防水涂料的的厚度不應應小于0.8mm；；有機防水涂涂料根據材材料的性能能，厚度宜宜為1.2~2.0mm。4塑料防防水板防水水層塑料防水板板可選用乙乙烯-醋醋酸乙烯烯共聚物、、乙烯-瀝青共共聚物、聚聚氯乙烯、、高密度聚聚乙烯、低低密度聚乙乙烯類或其其他性能相相近的材料料。基本要求：：幅寬宜為2~4m；；厚度宜為為1~2mm；耐刺穿性、、耐久性、、耐水性、、耐腐蝕性性、耐菌性性好；物理力學性性能應符合合有關的規(guī)規(guī)定（表10-10）。4塑料防防水板防水水層鋪設要求：：應在初期支支護基本穩(wěn)穩(wěn)定并經驗驗收合格后后進行鋪設設。鋪設防水板板的基面應應平整、無無尖銳物。。鋪設防水板板前應先鋪鋪緩沖層。。鋪設防水板板時，邊鋪鋪邊將其與與暗釘圈焊焊接牢固。。5膨潤土土（納米））板（毯））防水層膨潤土（bentonite）礦物學名稱叫叫蒙脫石（montmorillonite）），是天然的的納米材料。。膨潤土板（毯毯）的特性密實性自保水性永久性環(huán)保性5膨潤土（（納米）板（（毯）防水層層使用膨潤土防防水的基本條條件只有在密閉的的空間（有壓壓力）才能防防水與水接觸后發(fā)發(fā)揮防水性能能膨潤土和結構構的結合鋪設要求耐穿刺，直接接穿孔鋪設；；直接搭接即可可；施工簡便，效效率高，不易易發(fā)生滲漏。。7.7地下下工程混凝土結構細細部構造防水水變形縫防水一般規(guī)定（1）變形縫縫應滿足密封封防水、適應應變形、施工工方便、檢修修容易等要求求；（2）用于于伸縮的變形形縫宜不設或或少設；（3）變形縫縫處混凝土結結構的厚度不不應小于300mm。變形縫防水設設計（1）用于沉沉降的變形縫縫其最大允許許沉降差值不不應大于30mm。當計計算沉降差值值大于30mm時，應在在設計時采取取措施；（2）用于沉沉降的變形縫縫的寬度宜為為20~30mm，用于于伸縮的變形形縫的寬度宜宜小于此值；；（3）變形縫縫使用的鋼邊邊橡膠止水帶帶的物理力學學性能應符合合表10-11的規(guī)定。。變形縫防水設設計復合構造形式式中埋式止水帶帶與背貼防水水層復合使用用1-混凝土結結構；2-中中埋式止水帶帶；3-填縫縫材料；4-外貼防水層層變形縫防水設設計復合構造形式式中埋式止水帶帶與可卸式止止水帶復合使使用1-混凝土結結構；2-填填縫材料；3-中埋式止止水帶；4-預埋鋼板板；5-緊固固件壓板；6-預埋螺栓栓；7-螺母；8-墊圈；9-緊固件壓壓塊；10-型止水帶；11-緊固件件圓鋼變形縫防水設設計復合構造形式式中埋式止水帶帶與遇水膨脹脹橡膠條、嵌嵌縫材料復合合使用1-混凝土結結構；2-中中埋式止水帶帶；3-嵌縫縫材料；4-背襯材料；；5-遇水膨膨脹橡膠條；；6-填縫材材料變形縫防水設設計中埋式金屬止止水