现行隧道防水技术及渗漏水治理课件
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1.2 公路隧道防水状况 20世纪80年代，我国公路隧道逐渐增多，当时公路
隧道的建设经验不足，设计理念和施工方法照搬铁 路隧道的经验，由于公路隧道断面大，按照铁路隧 道设计方法施工，在施工方法和结构上产生了一定 的缺陷，但是公路隧道针对结构特点迅速改变了设 计理念和方法。目前，公路隧道防排水效果明显优 于铁路隧道。
现行隧道防水技术及渗漏水治理
主要内容
1、我国隧道防排水技术的发展 2、地下水对隧道工程的影响 3、现行隧道防水设计与施工要求 4、山岭隧道防排水 5、隧道结构防排水 6、渗漏水治理
2
1 我国隧道防排水技术的发展
1.1 铁路隧道防水技术发展 20世纪70年代之前的铁路隧道—采用矿山法修建，料石
8
防水设计应当从三个方面考虑： 一是围岩加固：在富水区段，采用帷幕注浆。 二是铺设高分子防水层，采用无钉铺设。 三是耐久性防水混凝土，包括施工缝、沉降缝
的处理。
9பைடு நூலகம்
（3）防水施工
• 精心施工是搞好隧道防水的关键，只有完全贯彻设计 思想，隧道的防水排水体系才有可能完备而没有缺陷。 隧道防排水常见的问题：
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（5）施工管理
由于隧道工程中防排水施工多为隐蔽工程，施工期间 没有及时检查或纠正存在的问题，运营以后很难加以 维修和治理。主要表现在：
• 一是施工单位重视程度不够，往往认为按照设计施工 不会存在问题，实际上，防水施工是一个系统工程， 防排水体系是施工各个环节的配合，如果每道工序不 能起到防水作用，往往造成层层设防，层层漏水，达 不到防水目的。
凝土基面上，未按照规范对基面进行处理，二次衬砌
混凝土浇筑时，塑料防水层受到挤压力，以及混凝土
收缩时，防水板受到剪力，导致防水板损坏。
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（4）材料使用
• 防水层是隧道防水技术的核心，只有用合格的材料， 才能建成合格的工程，而防排水体系是靠各种材料构 建的。
• 目前我国防水材料生产厂家繁多，材料性能良莠不齐， 要进行试验选择。
• 一是排水系统衔接不畅：山岭隧道的排水系统由环向 排水管、纵向排水管、排水边沟或中心排水管等组成， 施工过程中若排水管上下没有衔接好或中间断开、三 通管连接不畅、纵向排水管反坡设置和排水管中间淤 塞等，使隧道在运营中不能将地层中的渗水畅通排出， 造成衬砌壁后水压增高而引起隧道渗漏。
• 二是铺设基面粗糙损伤防水层：在岩石地层或喷射混
• 主要存在的问题：
• 一是设计中防水层的性能指标要求不明，施工时可供 选择的厂家很多，建立防水材料规范化及合格供应方 的名录非常重要。
• 二是防水层的耐久性无配套实验方法，工程试验中对 材料的拉伸、撕裂、刺破等性能有较多的试验检查， 可避免在施工过程中不受损坏，但一些工程运营一定 时间后开始渗漏水。
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80年代以后—由于电气化铁路建设的需要，铁路隧道 的渗漏得到了重视，我国开始研究隧道结构渗漏水的 处理措施。
1985年我国在大瑶山隧道开始研究防水混凝土，开 始研究软性防水层，铺设聚氯乙烯塑料板防水板，采 用焊接方式，使混凝土与初期支护分离施工进行防水， 取得了明显的效果。
1986年在北京地铁复兴门折返线开始研究高分子卷 材，聚乙烯塑料板防水技术研究，采用射钉方式固定， 但防水板破损较多。
• 二是在地下水丰富地段，往往也是防排水的重点地段， 但在该地段施工时，由于作业环境条件差，工程本身 难度大，施工技术和难度较高，在防止渗漏水效果方 面往往被放在第二，只是以工程施工安全和进度为主 了。
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2 地下水对隧道工程的影响
2.1 国内外隧道渗漏水状况调查 目前我国有铁路、公路隧道8800 多座，总长度约
4600多km，已成为世界上隧道最多、最复杂、发展 最快的国家。我国城市轨道交通的隧道建设也正在 进入快速发展时期，目前已建成运营405.73km，在 建255.79km。国内43个百万以上人口城市中已有近 30个提出了建设城市轨道交通的要求。未来十年我 国要建设1200～1500km的城市轨道交通，涉及大量 隧道建设。
衬砌，没有采取任何防水措施，隧道的渗漏水量完全取 决于地下水本身的大小及其渗流方式。 70年代以后—采用新奥法施工，隧道开始采用混凝土衬 砌，但对于施工缝没有任何防水处理措施，衬砌结构裂 缝也比较多，仍然未有解决渗漏问题。 80年代初期，主要采用刚性防水，即混凝土自身防水， 施工缝开始铺设止水带。
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• 隧道产生渗漏水病害，既有地质条件、气候条件、材 料老化、地震方面的原因，也有设计、施工方面的原 因。隧道缺陷类型主要有渗漏水；结构恶化产生缺陷， 包括衬砌开裂、变形、片块剥离以及大块坍落；基底 隆起、边沟变形和塌陷；底板破裂、翻浆冒泥等几种。 国内外的有关资料统计如下：
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1.3 隧道防水主要问题 （1）地质勘查
• 隧道地质勘查及选线，对隧道施工和结构设计关系重大。 一条线路的确定，需要做很多前期地质工作，做多次可 行性研究，方案论证。然而，由于经费及其他方面的原 因，绝大部分隧道的水文地质勘查工作，做得不是太细， 获取的资料不充分、准确，没有避开复杂地质或不良地 质，给隧道施工技防排水带来困难，有些甚至产生严重 水害或后期渗漏水病害。 （2）防水设计
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1988年，我国在军都山隧道、天马山隧道开始研究 塑料薄膜防水技术研究。
1990年，北京地铁试验宽幅防水板，研究自动焊接 机，两道焊缝，逐步改为无钉铺设。
塑料防水层由原来的塑料板、发展到复合式防水层， 背后铺设无纺布垫层。
90年代后期，开始使用掘进机施工，管片衬砌精度 高，安装误差小接缝采用优质橡胶止水材料，防水 效果较好。
• 设计的主体思路决定着防水方式，同时也决定着施工的 成本。
• 《铁路隧道设计规范》（TB10003--2005）中规定：隧 道防排水应采取“防、排、截、堵结合，因地制宜，综 合治理”，的原则，采取切实可靠的设计、施工措施， 达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。
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《铁路隧道设计施工有关标准补充规定》（铁建设 〔2007〕88号）中规定：隧道防排水设计应采取 “防、堵、截、排，因地制宜，综合治理”的原则， 应进行环境评价，重视环现保护。对下穿江、河、 城市及对环境有特殊要求的隧道宜采取全封闭不排 水的原则；对岩溶、高压水和适当排水不会影响环 境的隧道宜采取以堵为主，限量排放的原则；排水 对环境确无影响时宜采取排水的原则，井考虑排水 措施的可维护性。
1.2 公路隧道防水状况 20世纪80年代，我国公路隧道逐渐增多，当时公路
隧道的建设经验不足，设计理念和施工方法照搬铁 路隧道的经验，由于公路隧道断面大，按照铁路隧 道设计方法施工，在施工方法和结构上产生了一定 的缺陷，但是公路隧道针对结构特点迅速改变了设 计理念和方法。目前，公路隧道防排水效果明显优 于铁路隧道。
现行隧道防水技术及渗漏水治理
主要内容
1、我国隧道防排水技术的发展 2、地下水对隧道工程的影响 3、现行隧道防水设计与施工要求 4、山岭隧道防排水 5、隧道结构防排水 6、渗漏水治理
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1 我国隧道防排水技术的发展
1.1 铁路隧道防水技术发展 20世纪70年代之前的铁路隧道—采用矿山法修建，料石
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防水设计应当从三个方面考虑： 一是围岩加固：在富水区段，采用帷幕注浆。 二是铺设高分子防水层，采用无钉铺设。 三是耐久性防水混凝土，包括施工缝、沉降缝
的处理。
9பைடு நூலகம்
（3）防水施工
• 精心施工是搞好隧道防水的关键，只有完全贯彻设计 思想，隧道的防水排水体系才有可能完备而没有缺陷。 隧道防排水常见的问题：
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（5）施工管理
由于隧道工程中防排水施工多为隐蔽工程，施工期间 没有及时检查或纠正存在的问题，运营以后很难加以 维修和治理。主要表现在：
• 一是施工单位重视程度不够，往往认为按照设计施工 不会存在问题，实际上，防水施工是一个系统工程， 防排水体系是施工各个环节的配合，如果每道工序不 能起到防水作用，往往造成层层设防，层层漏水，达 不到防水目的。
凝土基面上，未按照规范对基面进行处理，二次衬砌
混凝土浇筑时，塑料防水层受到挤压力，以及混凝土
收缩时，防水板受到剪力，导致防水板损坏。
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（4）材料使用
• 防水层是隧道防水技术的核心，只有用合格的材料， 才能建成合格的工程，而防排水体系是靠各种材料构 建的。
• 目前我国防水材料生产厂家繁多，材料性能良莠不齐， 要进行试验选择。
• 一是排水系统衔接不畅：山岭隧道的排水系统由环向 排水管、纵向排水管、排水边沟或中心排水管等组成， 施工过程中若排水管上下没有衔接好或中间断开、三 通管连接不畅、纵向排水管反坡设置和排水管中间淤 塞等，使隧道在运营中不能将地层中的渗水畅通排出， 造成衬砌壁后水压增高而引起隧道渗漏。
• 二是铺设基面粗糙损伤防水层：在岩石地层或喷射混
• 主要存在的问题：
• 一是设计中防水层的性能指标要求不明，施工时可供 选择的厂家很多，建立防水材料规范化及合格供应方 的名录非常重要。
• 二是防水层的耐久性无配套实验方法，工程试验中对 材料的拉伸、撕裂、刺破等性能有较多的试验检查， 可避免在施工过程中不受损坏，但一些工程运营一定 时间后开始渗漏水。
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80年代以后—由于电气化铁路建设的需要，铁路隧道 的渗漏得到了重视，我国开始研究隧道结构渗漏水的 处理措施。
1985年我国在大瑶山隧道开始研究防水混凝土，开 始研究软性防水层，铺设聚氯乙烯塑料板防水板，采 用焊接方式，使混凝土与初期支护分离施工进行防水， 取得了明显的效果。
1986年在北京地铁复兴门折返线开始研究高分子卷 材，聚乙烯塑料板防水技术研究，采用射钉方式固定， 但防水板破损较多。
• 二是在地下水丰富地段，往往也是防排水的重点地段， 但在该地段施工时，由于作业环境条件差，工程本身 难度大，施工技术和难度较高，在防止渗漏水效果方 面往往被放在第二，只是以工程施工安全和进度为主 了。
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2 地下水对隧道工程的影响
2.1 国内外隧道渗漏水状况调查 目前我国有铁路、公路隧道8800 多座，总长度约
4600多km，已成为世界上隧道最多、最复杂、发展 最快的国家。我国城市轨道交通的隧道建设也正在 进入快速发展时期，目前已建成运营405.73km，在 建255.79km。国内43个百万以上人口城市中已有近 30个提出了建设城市轨道交通的要求。未来十年我 国要建设1200～1500km的城市轨道交通，涉及大量 隧道建设。
衬砌，没有采取任何防水措施，隧道的渗漏水量完全取 决于地下水本身的大小及其渗流方式。 70年代以后—采用新奥法施工，隧道开始采用混凝土衬 砌，但对于施工缝没有任何防水处理措施，衬砌结构裂 缝也比较多，仍然未有解决渗漏问题。 80年代初期，主要采用刚性防水，即混凝土自身防水， 施工缝开始铺设止水带。
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• 隧道产生渗漏水病害，既有地质条件、气候条件、材 料老化、地震方面的原因，也有设计、施工方面的原 因。隧道缺陷类型主要有渗漏水；结构恶化产生缺陷， 包括衬砌开裂、变形、片块剥离以及大块坍落；基底 隆起、边沟变形和塌陷；底板破裂、翻浆冒泥等几种。 国内外的有关资料统计如下：
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1.3 隧道防水主要问题 （1）地质勘查
• 隧道地质勘查及选线，对隧道施工和结构设计关系重大。 一条线路的确定，需要做很多前期地质工作，做多次可 行性研究，方案论证。然而，由于经费及其他方面的原 因，绝大部分隧道的水文地质勘查工作，做得不是太细， 获取的资料不充分、准确，没有避开复杂地质或不良地 质，给隧道施工技防排水带来困难，有些甚至产生严重 水害或后期渗漏水病害。 （2）防水设计
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1988年，我国在军都山隧道、天马山隧道开始研究 塑料薄膜防水技术研究。
1990年，北京地铁试验宽幅防水板，研究自动焊接 机，两道焊缝，逐步改为无钉铺设。
塑料防水层由原来的塑料板、发展到复合式防水层， 背后铺设无纺布垫层。
90年代后期，开始使用掘进机施工，管片衬砌精度 高，安装误差小接缝采用优质橡胶止水材料，防水 效果较好。
• 设计的主体思路决定着防水方式，同时也决定着施工的 成本。
• 《铁路隧道设计规范》（TB10003--2005）中规定：隧 道防排水应采取“防、排、截、堵结合，因地制宜，综 合治理”，的原则，采取切实可靠的设计、施工措施， 达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。
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《铁路隧道设计施工有关标准补充规定》（铁建设 〔2007〕88号）中规定：隧道防排水设计应采取 “防、堵、截、排，因地制宜，综合治理”的原则， 应进行环境评价，重视环现保护。对下穿江、河、 城市及对环境有特殊要求的隧道宜采取全封闭不排 水的原则；对岩溶、高压水和适当排水不会影响环 境的隧道宜采取以堵为主，限量排放的原则；排水 对环境确无影响时宜采取排水的原则，井考虑排水 措施的可维护性。