地下工程的防排水和抗?jié)B堵漏

地下工程的防排水和抗?jié)B堵漏第1頁/共50頁第2頁/共50頁第3頁/共50頁§4.1概述

地下工程滲水除了帶來地下工程滲漏的一般危害如損壞結(jié)構(gòu)、腐蝕設(shè)備、影響外觀和危害運營安全等外，它更易造成地下工程及地面建筑物的不均勻沉降和破壞。第4頁/共50頁§4.1概述防水等級標準(GB50108-2008)衡量地下工程防水技術(shù)標準的一個重要指標，就是工程的滲漏量(L/m2.d)防水等級按滲漏的程度分為一到四級第5頁/共50頁防水等級標準工程項目一級不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面無濕漬人員經(jīng)?；顒訄鏊壊辉试S漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬人員經(jīng)?；顒訄鏊売猩倭柯┧c，不得有線流和漏泥砂人員臨時活動場所四級有漏水點，不得有線流和漏泥砂對滲漏水無嚴格要求的工程第6頁/共50頁第7頁/共50頁第8頁/共50頁§4.1概述地下工程防水的原則：1）以防為主；2）多道防線，“剛?cè)峤Y(jié)合，防排截堵”3）因地制宜，緊密結(jié)合地下工程的工程地質(zhì)，水文地質(zhì)條件與地下結(jié)構(gòu)的埋深等條件采取對應措施；4）綜合治理，指結(jié)構(gòu)設(shè)計、土建施工、通風與給排水等工種一起綜合治理的排水。第9頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)剛性防水:防水混凝土、抹面防水；柔性防水：卷材防水、涂層防水；三縫防水處理第10頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)防水混凝土防水原理

由于混凝土內(nèi)部存在大小不等的無數(shù)孔隙，水灰比過大時會形成毛細滲水通道和離析水孔隙，通過調(diào)整配合比和施工工藝，抑制和減少混凝土內(nèi)部孔隙的生成或改變混凝土內(nèi)部孔隙的特征，提高密實度，以截斷水流的通道達到防水的目的。普通防水混凝土，外加劑防水混凝土第11頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)1、普通防水混凝土

水泥標號不低于325號，應優(yōu)先采用硅酸鹽水泥；水灰比應小于0.6，水泥用量在300kg/m3-400kg/m3；砂子一般選用中粗砂，砂率在35%-45%之間，灰砂比應控制在1:(2.0-2.5)之間；在施工條件允許條件下，應標準養(yǎng)護，一般不少于14晝夜。第12頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)2、外加劑防水混凝土在混凝土中加入少量有機或無機化合物，可改善和賦予混凝土某些性能。常用添加劑有：減水劑，如木質(zhì)素硫酸鈣；早強劑，如三乙醇胺與氯化納；防水劑，如氯化鐵第13頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)防水混凝土施工要點：1）施工場地應保持干燥至混凝土養(yǎng)護完畢；2）模板支撐牢固，不宜采用螺栓或鐵絲貫穿砼墻來固定模板；3）防水混凝土攪拌應嚴格控制水灰比；4）應盡量采用連續(xù)灌注不留施工縫，尤其不留垂直施工縫；5）采用標準養(yǎng)護。第14頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)抹面防水技術(shù)在防水混凝土外采用水泥砂漿抹面，作輔助防水。優(yōu)點:取材容易,施工方便,成本低;缺點:抵抗變形的能力差,對受腐蝕、高溫工程不宜采用；五層施工方法利用素灰（即稠度極小的水泥漿）和水泥砂漿分層交替抹壓密實而構(gòu)成多層防線。抹面防水層的施工縫，必須留成階梯形的搓。第15頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)涂層防水技術(shù)應用調(diào)制好的防水涂料，噴涂或涂刷于需防水的結(jié)構(gòu)物表面，形成一薄膜層，作為地下工程的防潮層或輔助防水層。第16頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)卷材防水技術(shù)常用卷材有：石油瀝青油氈、高聚合物改性瀝青油氈、高分子防水卷材卷材防水施工法：內(nèi)貼法、外貼法第17頁/共50頁第18頁/共50頁第19頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)內(nèi)貼法1）混凝土墊層；2）砌四周保護墻；3）抹水泥砂漿找平層；4）刷冷底子油；5）鋪貼卷材防水層；6)抹水泥砂漿保護層7）地下結(jié)構(gòu)底板和墻身施工優(yōu)點：可減少挖方量，防水層可一次作完；缺點：竣工后漏水時較難修補外貼法1)先用內(nèi)貼法施工完基礎(chǔ)底面卷材防水層，并在四周留有余頭；2）進行地下構(gòu)筑物底板和墻身施工；3）墻身外側(cè)抹水泥砂漿找平層；4）涂刷冷底子油；5）鋪設(shè)卷材防水層；6）砌保護墻。優(yōu)點：受結(jié)構(gòu)不均勻沉降影響小，修補方便；缺點：接頭保護困難，施工時挖土量較多。第20頁/共50頁山嶺隧道防水示意圖第21頁/共50頁第22頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)三縫的防水處理沉降縫、伸縮縫（砼干縮和溫度變化導致的脹縮）、施工縫縫隙處理是地下工程防水的關(guān)鍵：變形縫的構(gòu)造，止水帶的埋設(shè)，施工縫的處理第23頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)變形縫的構(gòu)造

合理設(shè)置變形縫是防止混凝土開裂的主要措施之一。在結(jié)構(gòu)變化處，外荷載明顯變化處，地基軟硬變化處，溫差變化顯著處一般考慮設(shè)置變形縫。第24頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)變形縫的合理間距

L=△L/(α*△T)△L—構(gòu)筑物允許的側(cè)向變形（一般取0.01m）α—混凝土的膨脹系數(shù)（1/C）△T—最大溫度差結(jié)構(gòu)物使用溫度（c）伸縮縫間距（m）-10c以下20-5~-10250~-53010~03510c以上50第25頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)在受水壓的工程中，宜采用橡膠或塑料止水帶；在受油壓侵蝕中，應選用耐油橡膠或塑料止水帶；在受高溫和水壓中，應選用紫銅板或不銹鋼板制成的金屬止水帶。止水帶應是整條的，若有接頭應采用焊接或膠結(jié)，不得采用搭接，轉(zhuǎn)角處金屬止水帶應做成圓弧形。第26頁/共50頁第27頁/共50頁盾構(gòu)管片密封條墊是目前國內(nèi)外用于拼裝式隧道管片密封止水的主流材料。它有單一的多孔型三元乙丙橡膠與遇水膨脹橡膠復合而成。多空型彈性橡膠密封墊能減少裝配時的壓縮應力，并具有較好的耐壓縮應力松弛性能，能延長使用壽命。這種復合的橡膠密封墊具有雙重保險的密封止水功能。當工程施工中管片之間產(chǎn)生一定的間隙和偏移時，該產(chǎn)品也能有效的確保密封止水作用。水第28頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)止水帶類型1）BW止水條，體積膨脹50%；2）膨脹止水帶，體積膨脹十倍；3）塑料止水帶；4）止水橡皮及橡膠止水帶；5）遇水膨脹橡膠，彈性好，遇水膨脹率100%-500%第29頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)施工縫防水混凝土，應盡可能一次澆注完畢；施工縫：平口縫，企口縫和設(shè)鋼片止水三種。第30頁/共50頁§4.2地下結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)第31頁/共50頁施工后澆帶的做法后澆帶待相鄰結(jié)構(gòu)施工完成2個月以后用C45、S8微膨脹混凝土進行澆筑。施工縫防水構(gòu)造第32頁/共50頁工程實例防水工程實例1第33頁/共50頁§4.3地下工程的抗?jié)B堵漏滲漏水原因：設(shè)計，材料和施工等三個方面1）防水方案選擇不當，結(jié)構(gòu)強度不足；2）防水材料環(huán)境和變形是應性不能符合要求；3）防水混凝土配合比不準確，砂石中含泥量大，漏振，養(yǎng)護不當，三縫預埋件構(gòu)造留設(shè)不當?shù)?。?4頁/共50頁§4.3地下工程的抗?jié)B堵漏滲漏水的調(diào)查方法：1）總滲漏量檢測：利用集水井、集水坑或集水圍堰，量測設(shè)定時間內(nèi)的水量變化來計算；2）滲漏水部位檢測：（1）具體滲漏部位可通過干水泥的濕點或濕線來反映，或通過吸水紙變色予以反映；

(2)局部滲漏量可利用目測法估算如頂板每平方米的滴漏如1~2滴/min，相當于0.4-0.6L/m2.d第35頁/共50頁§4.3地下工程的抗?jié)B堵漏滲漏水封堵的作法1、封堵的原則：先引后堵大漏變小漏，線漏變點漏，片漏變孔漏2、常規(guī)做法：1）引排導水2）剝離、剝落補修3）化學灌漿法

第36頁/共50頁§4.3地下工程的抗?jié)B堵漏化學灌漿法

化學漿液具備結(jié)構(gòu)補強的性能和在有水情況下與混凝土粘結(jié)能力，同時對化學漿液和結(jié)構(gòu)外對應圖題有良好加固作用常用灌漿材料有：顆粒性灌漿材料（即水泥漿材料和水泥水玻璃漿材）；無顆粒的快速灌漿（環(huán)氧樹脂類、聚氨脂類）和丙烯酸胺類材料第37頁/共50頁（1）單液水泥漿以水泥為主包括添加一定量的附加劑，用水配制成漿液，采用單液方式注入，這樣的漿液稱為單液水泥漿。所謂附加劑，是指水泥的速凝劑、早強劑、塑化劑、懸浮劑等。單液水泥漿的特點：①水泥作為注漿材料，來源豐富，價格低廉；②漿液結(jié)石體強度高，抗?jié)B性能好；③采用單液方式注入，工藝及設(shè)備簡單，操作方便；④由于水泥是顆粒材料，可注性差，難以注入中細粉砂層及細裂隙巖層；⑤水泥漿液初、終凝時間長，不能準確控制，容易流失，結(jié)石率低。第38頁/共50頁（2）水泥-水玻璃類漿液水泥-水玻璃類漿液亦稱C-S漿液，是以水泥和水玻璃為主劑，兩者按一定比例采用雙液方式注入，必要時加入附加劑所形成的注漿材料。水泥-水玻璃類漿液是一種用途極其廣泛、使用效果良好的注漿材料。水泥-水玻璃類漿液的特點：①漿液可控性好，凝膠時間可準確控制在幾秒到幾十分鐘的范圍內(nèi)；②漿液結(jié)石體強度高，可達10.0~20.0MPa；③漿液的結(jié)石率高，可達100％；④結(jié)石體的滲透系數(shù)小，為3~10cm/s；⑤該漿液適宜于0.2mm以上裂隙及1mm以上粒徑的砂層使用；⑥材料來源豐富，價格便宜，漿液對地下水和環(huán)境無污染。第39頁/共50頁（3）聚氨酯類漿液聚氨酯注漿材料是由聚氨酯預聚體與添加劑(溶劑、催化劑、緩凝劑、表面活性劑、增塑劑等)組成的化學漿液。一般是單液型，也可以是雙液型；遇水后能立即分散、乳化、發(fā)生化學反應產(chǎn)生二氧化碳，進而膨脹、固結(jié)，最終生成一種不溶于水的固結(jié)體。聚氨酯化學灌漿材料主要有兩大系列：水溶性聚氨酯和油溶性聚氨酯。水溶性聚氨酯灌漿材料親水性好、包水量大、彈性大，適用于潮濕裂縫的灌漿堵漏、動水地層的堵涌水、潮濕土質(zhì)表面層的防護等。油溶性聚氨酯灌漿材料的固結(jié)體強度大、抗?jié)B性好、彈性小，比較適合混凝土靜縫的防滲堵漏及地基加固、防水堵漏兼?zhèn)涞墓こ獭?/p>

第40頁/共50頁第41頁/共50頁第42頁/共50頁注漿治理隧道滲漏水隧道滲漏水原因通常，導致隧道滲漏水的原因有以下幾點：①管片拼裝質(zhì)量差（螺栓未擰緊、接縫張開過大）；②封孔質(zhì)量差（手孔、螺栓孔、注漿孔等薄弱部位未加防水墊片）；③管片在制作中養(yǎng)護不合理，表面出現(xiàn)氣孔和干縮裂縫；④管片在運輸、拼裝過程中碰撞破損，主要是局部應力集中，管片環(huán)縱面外延破裂。⑤遇水膨脹橡膠粘貼不牢，或過早浸水使膨脹止水效果降低；⑥隧道投運后，隧道不均勻沉降及周邊施工影響造成管片接縫處的止水帶失效。第43頁/共50頁注漿治理隧道滲漏水注漿堵漏修復方法（1）首先需對隧道滲漏水情況進行調(diào)研，記錄下隧道內(nèi)滲漏點的位置及滲漏類型和滲漏量的大小。（2）再根據(jù)滲漏統(tǒng)計情況選擇合適的注漿材料，確定適當?shù)淖{工藝。①對于輕微和普通的滲漏狀況，采用的堵漏手段應能夠切斷結(jié)構(gòu)與外界水源聯(lián)系，宜采用的是襯砌內(nèi)注漿的方法。②對于嚴重的滲漏狀況，采用的堵漏手段應不僅能夠切斷結(jié)構(gòu)與外界水源聯(lián)系，而且能夠?qū)χ車耐馏w起到改良和加固的效果，宜采用襯砌內(nèi)注漿和襯砌后注漿相結(jié)合的手段。（3）注漿完成后短時間內(nèi)沒有滲漏現(xiàn)象，但是由于施