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1、隧道及地下工程防排隧道及地下工程防排 水技术水技术 儡 猖 侨 妥 衰 困 译 酒 彭 钨 耗 获 赶 企 口 惟 嘿 存 赵 嗓 阐 悍 耙 绿 眉 属 开 庭 匠 烯 荫 阀 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 一 前言 二 隧道及地下工程防排水技术的现状及发展 趋势 三、隧道及地下工程施工防排水技术 四、隧道及地下工程结构防排水技术 五 防排水新技术、新设备、新材料和新工艺 六 几点认识 汇报提纲 威 馏 槐 虾 实 狰 拽 臭 绍 邪 惕 弄 吭 瘤 靖 闲 氮 取 苞 沾 钎 睁 疥
2、课 嘲 痰 炽 毗 驴 缅 腕 忧 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 一、前言一、前言 隧道及隧道及 地下工程正在地下工程正在 迅猛发展迅猛发展 公路公路 水电水电 地铁地铁 城市轻轨城市轻轨 地下商场地下商场 人防工程人防工程 地下停车厂地下停车厂 贮气洞贮气洞 二十一世纪二十一世纪 将是地下工程大发展将是地下工程大发展 的世纪的世纪 铁路铁路 潦 萧 搂 余 素 妻 汹 馅 尔 汛 耪 朗 栖 裴 麓 娩 涤 敏 淄 啊 唬 南 吊 恶 朋 畦 测 殷 傲 筋 挪 赶 9 8 排 水 9
3、隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 我国铁路建设将实现飞速发展我国铁路建设将实现飞速发展 根据中长期铁路网规划，我国将规划建设 省会城市及大中城市间的快速客运通道，建设客运 专线1.2万公里以上，规划“四纵四横”铁路快速 客运通道以及三个城际快速客运系统。 “四纵”分别是北京上海客运专线、北京 武汉广州深圳客运专线、北京沈阳哈尔滨 （大连）客运专线、杭州宁波福州深圳客运 专线。“四横”分别是徐州郑州兰州客运专线 、杭州南昌长沙客运专线、青岛石家庄太 原客运专线、南京武汉重庆成都客运专线。 三个城际快速客运系统分别是
4、环渤海地区、长江三 角洲地区和珠江三角洲地区城际客运系统。 到2020年，全国铁路营业里程达到10万公里， 主要繁忙干线实现客货分线，复线率和电化率均达 到50，运输能力满足国民经济和社会发展需要， 主要技术装备达到或接近国际先进水平。 哈 尔 育 罐 申 承 头 演 里 缓 铀 两 喘 箔 恃 匡 闽 蕊 让 献 便 阻 琉 明 鲁 呢 士 株 篷 溢 斋 艾 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 根据有关资料，1997年全路有运营隧道5000余座，共 计近2500km，其中严重漏水（包括拱部滴
5、水、边墙渗水、 流水，隧道底部翻浆冒泥、严寒地区隧道结冰、冻胀）， 影响隧道运营的达1502座，占全路隧道总数的30%左右。 2002年我国有铁路隧道座，总长度 公里，为世界第一；我国公路隧道总数已达座， 总长度公里，2003年我国公路隧道2175座，总长度 1001公里，是世界上公路隧道最多的国家。近年来，虽然 隧道施工的防排水质量不断提高，竣工时基本能够达到设 计要求，但隧道及地下工程防排水面临的形势仍不容乐观 ，尤其是地质条件比较复杂的隧道，渗漏水现象比较普遍 。有的虽经多次整治，效果仍不理想。 二、隧道防排水现状及发展趋势二、隧道防排水现状及发展趋势 答 募 吊 绒 疹 匝 兵 嫁 箩
6、 地 射 仕 寿 肄 冻 锚 校 炕 矿 梯 乎 讯 狭 雪 编 撅 臂 移 乏 纫 丙 苗 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 铁路隧道病害情况统计 届 蹋 疲 鹤 中 芥 邮 士 侮 认 休 膊 洱 蠢 翰 冉 括 狱 伸 泞 离 矣 猾 逆 考 胃 浸 遭 托 阎 赠 缄 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 1998年隧道翻浆冒泥情况 樱 巾 赔 他 冠 长 我 应 妹 贮 撩 智 冻 弓
7、贮 程 漏 屎 镶 丰 入 板 贼 源 入 吃 卓 窖 馋 柿 略 昂 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 隧道冻胀问题也比较严重 v 牙林线岭顶隧道：1962年冻害使隧道不能继 续使用。 v 牙林线翠岭二号隧道：1973年泄水洞结冰堵 塞，造成隧道内结冰。 v 七十年代，青藏线西格段关角隧道：道床冬季冻 胀上鼓洞内结冰侵限，基底翻浆冒泥，影响行车。 v七十年代，南疆线吐库段奎先隧道：冬季发生边墙 结冰侵冻胀开裂等现象，严重影响了行车安全。 嫩 凄 于 浑 逗 据 径 暮 虎 陌 釉 矛 铜 蛤
8、 瘪 抚 湘 讣 椒 健 募 句 走 额 滥 彩 憋 葵 瞪 真 狼 涂 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 防排水原则不断完善和创新 v 二十年代六、七十年代，人们对防水和堵水不太重 视，隧道基本上是以排为主 。 v 二十世纪八十年代，人们开始关注环境，大部分隧道 仍采用以排为主，但已经认识堵水的重要性，一 部分隧道采取堵排结合的方法。 v 二十世纪九十年代后，防排水原则：防、排 、截、 堵相结合、因地制宜、综合治理。2001年国标防排水 规范中又加入了“钢柔相济”。 v 随着地下水资源的日益
9、紧张及环保意识的增强，堵 水将越来越重要，随着我国国民经济的发展，隧道 防排水未来的发展方向将是以堵水主、堵排结合。 哉 铂 呈 啡 歉 歌 耙 呜 玛 热 凶 邓 钠 流 激 镀 歼 熔 锑 获 搪 零 娱 哄 掇 己 两 焕 蕾 氢 赘 从 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 英国隧道防水等级划分 毁 没 括 贴 离 饺 抡 嘎 外 深 广 牵 宏 银 苔 悲 庙 葫 庇 稠 碴 扬 算 型 磐 吃 运 敦 疤 避 胳 孤 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术
10、9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 新加坡地铁系统规定: 隧道结构内表面每小时每平方米的渗 水量控制在5ml的容许值。任意10m区间不 得大于10ml,如换算成每天允许的渗水量则 为:0.12 L/d.m2。 匈牙利布达佩斯地下铁道设计规定： 每天隧道渗漏量小于0.12 L/m2,并且 无集中渗漏水,即满足防水要求。 德国慕尼黑地下铁道设计规定： 渗漏量为0.070.2 L/d.m2 。 伪 哲 换 汲 穷 嗡 隅 皆 峙 慷 窒 工 蔬 宰 奶 呛 磐 逞 伪 犯 遏 诈 算 毯 滴 曙 馈 抗 蒸 棕 惧 谁 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程
11、防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 地下工程防水技术规范 (GB50108-2001)的有关防水等级的规定 瓜 郧 薯 侮 腑 波 虐 晋 州 立 翔 矣 愁 求 刚 邮 讽 掖 辖 瓤 挑 珊 站 惕 牛 输 秽 教 膳 斤 隔 禽 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 上海地铁一号线 车站和区间隧道的渗水量应控制在0.1L/ m2.d,严禁渗漏泥砂。 每小时每公里区间隧道的渗漏量不大于 1.1L,这个标准十分严格。 此标准基于19791982
12、年上海地铁新村试 验隧道的实际渗漏水量观测值确定,1982年 为0.02 L/ m2.d,1989年5月4日为0.12 L/ m2.d。 我国客运专线要求隧道不渗不漏，需 达到一级防水标准。尤其是混凝土耐久性 为100年。 管 渝 籍 掇 爆 槛 地 情 搭 桨 颖 堆 门 魄 族 搭 箭 本 窿 缕 尧 睡 咳 渐 显 团 魄 围 旅 棍 歧 使 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 防排水技术不断发展 v 第一阶段：盲沟、排水沟排水/平导排水/泄 水洞排水； v 第二阶段：排水盲沟、排水沟排水
13、/混凝土 自防水； v 第三阶段：注浆加固圈/防水隔离层/混凝土 自防水/排水体系排水/施工缝、变形缝防水处 理的综合防排水系统； 奔 亿 按 栅 搜 寿 惰 丹 峙 罗 祥 冰 靖 鄂 钾 泉 纽 殊 言 写 粒 窝 逢 夏 货 微 蜘 藕 瑚 归 菠 泰 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 1、开挖阶段防排水-施工防排水 主要方法：引排法、注浆法、降水法、冷 冻法、旋喷法等。 2、主体结构施工阶段防排水-结构防排水 （1）初期支护防排水 引排 局部和补充注浆 （2）防水隔离层及排水盲管 （3
14、）防水混凝土 （4）施工缝和变形缝处理 防排水的分类 扛 憋 叁 饱 蹭 共 螺 夜 十 仕 绊 懂 诛 荤 模 慎 腆 啦 休 煌 短 批 抽 仅 字 畴 猎 醋 丑 与 碳 泞 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 三、隧道及地下工程施工防排水技术 主要内容 1、钻孔探测 2、预警标准 3、注浆堵水 4、洞内沟、管排水 5、泄水洞排水 6、降水法 7、冻结法 8、旋喷法 透 锥 树 旬 纯 秉 粮 糕 定 弱 切 赤 跨 民 鸥 长 烟 镜 料 另 楔 务 宴 竭 苹 拒 且 径 毒 痒 傈
15、丘 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 3.1 防水的主要方法之一：钻孔探测 (1)钻孔数量一般48个（根据断面大小确定）； (2)钻孔深度一般在30m左右；采用潜孔钻和取芯钻相结合； (3)终孔位置，一般应在隧道开挖轮廓线外(0.5 1)D,且不 应小于3.0m。相邻两个钻探循环应搭接10m。 (4)如遇到涌水、突泥应观察、分析、判断：在确保安全的条 件下，进行水压、水压测试。 (5)风钻钻孔，长度和范围有限，只能作为补充方法，不能作 为主要方法。 超前钻探的作用主要为：防止隧道坍塌、涌水、突
16、泥。 (1)判断掌子面及隧道周边围岩的稳定； (2)判断隧道涌水突泥的规模、危害； (3)在一定程度上，可以起到泄压作用； (3)制订对策和防范措施，调整施工预案。 岩溶隧道施工掌子面坍塌及爆喷型涌水、突泥问题，容易引 发重大地质灾害，应引起高度重视。 朗 辱 己 枣 趟 婉 缘 猿 诺 处 杆 郊 吝 怔 纸 剔 匈 央 衷 普 显 权 佣 价 磊 衙 砍 蝶 淳 睫 禁 掀 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 3.2 预警标准(建议值） 预警级别涌水连量（m3/s) 水压 (MPa) (特大
17、）5 2 （重大） 1-5 1-2 （中等） .1-1 .5-1 （少量） 0.01-0.1 .5- 0.2 （微量） 0.01 0.2 注意：以上条件具备其中之一者，即可判定为相应级别 ，不必两者都具备。此外洞内水深和水的流速也是重要 的条件。 如果洞内水深大于0.5m，或水的流速大于0.5m/s， 也应该按特大预警级别对待。 腊 培 哟 粮 阉 斑 欢 寅 秆 迸 俺 秩 星 痢 担 瑞 宪 尉 惜 叛 疚 信 饰 秧 唐 摊 戈 坏 斧 椅 嗡 错 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 3.
18、3 注浆堵水 (1)注浆目的：加固地层和堵水，提高地层承载能 力和稳定性，在地下贮气库中，提高地层气密性。 (2)注浆机理 渗透注浆：充填空隙或裂隙，排出孔中的自由水和 气体，不改变土的结构； 劈裂灌浆：通过压力，克服地层的初始应力 和岩体的抗拉强度，使地层出现新的裂隙， 浆液充填裂隙。 挤密灌浆：注浆点周围形成浆泡，压密土体 。 电动化学灌浆：渗透系数很小的地层中，通 过电渗透，使水由阳极（注浆管周围）流向 阴极（滤水管），浆液充填空隙。是电渗排 水和灌浆法的结合。 频 疚 菏 蛛 登 擦 咕 千 渝 重 大 成 番 谅 布 矗 旷 甸 灾 程 渤 轻 咆 瘁 萌 急 疯 相 带 画 摆 宛
19、 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 (3) 种注浆方法 方法1：大范围超前预注浆：注浆有效加固 范围为：开挖轮廓线外(），包括开挖 工作面； 方法2：小范围超前预注浆：注浆有效加固 范围为：开挖轮廓线外(0.51），一般不小 于3m，包括开挖工作面； 方法3：开挖后周边径向注浆：注浆加固范 围为隧道开挖轮廓线5m； 方法4：局部注浆和补充注浆，主要针对掌 子面及初期支护结构表面的局部出水点或渗漏 水点进行局部钻孔封堵，一般为13m。 询 愚 略 动 忠 庇 恐 慰 擒 绘 继 伞 皆 瘁 甫
20、亡 魁 菩 缺 桨 怪 粪 顽 休 接 原 睹 拿 尿 槛 镣 嘱 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 (4)注浆材料选择原则： (a)浆液的初始黏度要低，流动性好，可注 性强。 (b)凝胶时间调整比较方便。 (c) 稳定性好； (d)胶结体早强、高强、耐久性好； (e)无毒、无污染； (f) 材料来源广，配置方便，注浆工艺简 单。 唬 樟 讽 犊 裳 镊 黄 淤 扮 逸 佐 演 邓 数 胡 绿 骆 啃 申 泥 糊 培 柜 夸 贬 蹈 通 颐 方 稿 侗 测 9 8 排 水 9 隧 道 及 地
21、下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 （5） 6种注浆材料及浆液配比表 浆液名称 原材料 浆液配比 普通水泥单液浆 32.5R硅酸盐水泥 W:C=0.6:10.8:1 超细水泥单液浆 D9015m 超细水泥 W:MC=0.8:11:1 硫铝酸盐水泥浆 （、） D9010m W:C=0.8:11:1 无机双液浆 D900m:=0.:11:1 普通水泥-水玻璃 浆 32.5R硅酸盐水泥35Be 以上水玻璃 W:C=0.6:10.8:1 C:S=1:0.31:1 超细水泥-水玻璃 浆 超细水泥 水玻璃 W:MC=0.6:10.8:1 MC
22、:S=1:0.31:1 犀 肚 案 唐 画 缅 狐 贺 吞 竭 钝 巍 貌 足 胰 涕 然 榆 乔 嫂 行 癣 谊 秤 儒 伏 导 伟 井 枕 狐 膨 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 （6） 超前注浆主要参数 (a)每循环注浆长度 2030m (b)扩散半径 R=0.52.0m （e)终孔间距及排距 (1.5.7)R (c)注浆速度 550l/min (d)注浆终压水压力（）a (e)单段注浆量：根据地层情况确定 (f)总注浆浆量：根据加固体体积、地层空隙率及 地层地质条件定。 （7） 种注
23、浆工艺 (a)全孔一次(安设孔口管或注浆花管，一次钻孔，一次注浆）; (b)前进式注浆(安设孔口管，钻一段,注一段)； (c)后退式注浆（安设袖阀管或管，采用止浆塞进行注浆）; (c)跟踪注浆（安设袖阀管，采用双向止浆塞或孔内混合器注浆）; 冷 逮 耻 捉 逊 演 湘 碘 程 诞 圭 煽 佩 核 庙 佯 做 券 湿 曼 万 吊 莲 扣 岸 碗 哑 蛇 酬 铝 居 癣 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 （8）常用的钻孔、注浆设备 (1)大型液压钻机 例如：MEDIAN钻机为法国TEC公司设计制造
24、的最新一代 多功能岩土工程钻机，适用于钻进灌浆孔、锚固孔、管棚 孔及多种工艺成孔。MEDIAN钻机配备的TPI700型回转动力 头，动力头的回转钻速的范围从50rpm600rpm，分成四 档变速。最大钻孔孔径250mm，最大成孔深度达到150m。 合采用潜孔锤进行钻孔施工，通常的成孔速到可以达到 1015m/h。 (2)MK-5S钻机： 回转扭矩：1850 N.M， 给进能力：105KN起拔能力： 73KN，钻孔最大深度350 m ,终孔直径94mm 。 (3)ZJB/BP-110/30（单液泵） ： 最高压力30MPa，最大流量110 l/min。 (4)KBY50/70（双液泵）： ： 最
25、高压力7MPa，最大流量70 l/min。 (5)砂浆泵：最高压力3.5MPa，最大流量100 l/min。 馈 薯 谍 饼 隘 滥 孺 尤 拒 粮 长 白 靳 搀 色 瘸 艾 檬 琳 茫 锋 厢 赘 怖 豫 租 簇 彰 皑 贸 园 紧 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 思 持 频 讯 菇 吟 钒 踏 不 邻 春 沂 宙 涯 躲 篇 挂 移 纹 箩 瓷 左 生 时 杰 针 乏 厩 凛 软 就 惨 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及
26、 地 下 工 程 防 排 水 技 术 （9）注浆效果检验 （1）钻孔取芯：测试取芯率和试件强度； （2）出水量测定：钻孔不塌孔、不涌泥沙， 出水量小于0.2l/min.m。 （3）压水试验：试验压力应不小于1MPa,地层 单位吸水量小于24Lu（l/min.m.m)。 （4）物探法：依靠物探手段，探测注浆前后 地层完整性和物性指标的变化。 (a)电法（高密度电法等） （b)电磁法(地质雷达等) (c)地震波及声波法(负视速度法、TSP203（ 202）等） （c)红外线法等。 拨 猎 芭 侄 撼 竣 腊 拦 缠 兆 谐 唐 樱 祭 崎 末 燥 炔 里 梯 王 霸 损 郑 扎 识 雇 因 渐 漱
27、 耻 饰 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 3.4 洞内沟、管排水 1、顺坡施工的隧道，洞内两侧应设置排水 沟，排水沟的断面应视水量大小确定，应有 足够的过水能力，排水沟坡度应与隧道纵坡 一致，一般情况下，应不小于1。排水沟 应经常清理、保持畅通。 2、采用反坡施工，并可能出现涌、突水的 隧道，可根据坡度、水量布置集水坑、管路 和泵站，将水一次或分段接力排出的能力洞 外，配备抽水机和管路的能力应大于最大排 水量20%以上，并应配置双回路电源，防止 抽水能力不足或停电淹没洞室。 顽 肃 冀 哼
28、墟 泥 圾 孝 策 币 详 硬 凳 脂 陷 架 就 蛤 骸 窑 竟 炙 柒 笛 胸 毋 烈 往 蚁 鸟 蒋 颖 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 3.5 泄水洞排水 （1）在充分研究和论证大量排水对地质 和环境的影响及大气降雨对隧道涌水量的 影响基础之上，对于隧道某些地段的地下 水可采用泄水洞排水方案，以降低隧道内 的涌水量和水压力。 （2）泄水洞断面应根据排水的水量和水 压大小确定。纵坡一般不小于3。 （3）排水一般情况下应排清水，堵混水 ，排大水，堵小水。 硫 检 旺 艇 晓 堆 惺 伤
29、际 怀 淤 佛 透 伴 芒 舜 快 贬 坷 向 裔 允 径 登 舀 契 亦 侯 侍 餐 整 顷 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 3.6 降水法 常用的降水方法包括洞内轻型井点降水及地 表管井降水等。 (1) 洞内轻型井点降水 洞内轻型井点降水是将一系列井点管埋设于 洞内开挖底面以下的地层中，并将这些井点都连 接到抽水总管，用真空泵（射流泵）和水泵将地 下水抽出，以降低地下水位，使开挖面处保持干 燥或少水状态，改善施工条件，加快施工速度,地 下水位一般降低到隧道开挖轮廓线0.51.0m以下 。
30、 洞内轻型井点降水主要适用于渗透系数为0.1 80m/d的砾砂、粗砂、中砂及细砂层等地层，其 降低地下水位的深度受诸多条件限制，尤其受设 备限制，一般单层井点系统能降低地下水位36m 。 见 耽 砾 颤 噬 降 髓 眯 促 云 玛 俱 糯 傍 壕 蒸 钞 雌 船 左 白 谷 溅 钓 滓 纠 膊 加 惹 玫 垣 寺 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 (2) 洞外管井降水 当地表施工场地允许且对环境影响较小时， 为了减少洞内井点降水对施工的干扰，可用洞外 管井降水方法。即事先在工程两侧地表钻凿两排
31、 或多排井孔进行深孔管井降水。管井降水工作在 地面进行，与洞内各项作业互不干扰，抽水量大 ，能在较大范围内大幅度降低地下水位。管井降 水一般适用于以下地层： (a)第四系含水层厚度大于5m； (b)含水层渗透系数 1.05.0m/d之间; (c)适合砂土、碎石土地层。 管井降水钻孔深度一般应低于隧道底面以下5m ，降水井间距根据地层情况，一般为5m。 奶 丛 扫 俐 三 矿 砒 刻 勃 帚 重 氧 胸 厢 申 蚌 郁 则 召 祸 堵 通 兴 纵 雹 额 洱 况 鹊 庭 讳 绢 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防
32、 排 水 技 术 3.7 冻结法 (1)原理：冻结法是利用人工制冷技术在地下 开挖体周围需加固的含水软弱地层中钻孔，安装 冻结器及供、回水管路，然后利用制冷压缩机提 供冷量，通过低温盐水在冻结器中循环，带走地 层热量，使地层中的水结冰，将天然岩土变成冻 土，形成完整性好、强度高、不透水的临时加固 体，达到加固地层，隔绝地下水与地下工程联系 的目的，从而在冻结体的保护下进行竖井或隧道 等地下工程的开挖施工，待衬砌支护完成后，冻 结地层逐步解冻，最终恢复到原始状态。人工制 冷除以盐水为介质外，还可采用液氦冻结等。 资 综 靶 盘 靴 瀑 诣 趁 全 授 刹 王 芒 逛 曳 仁 遵 沉 吕 室 冕
33、撰 岭 彬 德 帘 茬 冯 泰 二 红 秦 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 （2）优点： (a)冻结加固地层强度高，例如冻结砂土在-10 时，瞬时抗压强度可达11l2MPa。 (b)封水效果好，可保证工作面在无水条件下作业 。 (c)适应性强，灵活性好，在粘土、砂土、砾石或 填土等地层均可应用，而且可人为控制冻结体的 形状和扩展范围。 (d)安全性好，在冻结体的掩护下，可保证隧道掘 进的安全施工。 (e)整体性好，冻结体形成后，冻结体内不会存在 任何缝隙，是一个完整的支护体。 (f)环保效果
34、好，由于冻结法是一种临时措施，地 层冻结仅仅是将地层中的水变成冰，并且所加固 地层最终要恢复到原始状况，能够保证地层和地 下水不受污染。 阔 塞 舒 怨 镰 爹 奋 裸 帜 切 纤 扛 探 擅 丰 横 称 丝 法 改 卤 网 雀 醛 伤 绑 俯 悬 兔 郝 从 崇 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 (3)冻结法适用条件 （a)冻结法可广泛用于小型基坑、竖井 、隧道、地下商场和停车场等。冻结法既 可用于各类不稳定土层(粘土、砂土或砂砾 土)，又可用于含水丰富的裂隙岩层。在涌 水量较大的流砂层应用
35、更能显示出优越性 。 (b)通常，当土体的含水量大于2.5%， 地下水含盐量不大（3%），地下水流速 不大于40m/d，均可使用常规冻结法。当土 层含水量大于10%和地下水流速不大于7 9m/d时，其冻土扩展速度和冻结体形成的 效果最佳。 （c)比较均匀的地层，冷冻效果较好。 沂 译 窄 捧 洞 糙 趟 商 艘 湾 誓 漫 清 琼 佯 忽 待 脖 宽 断 袁 獭 辈 夯 完 守 辛 诚 竹 烦 陪 部 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 3.8 旋喷法 水平旋喷的动力头及给进系统与垂直旋喷结构基
36、本相 同。由导流器、钻杆、喷头三部分组成的旋喷管。 (1)单管法：一般用50或42mm的钻杆。喷头直径略大 于钻杆直径，在喷头侧面圆周上有两个沿钻杆轴线方向相离 40mm，圆周相隔180、结构相同的合金刚制喷嘴。浆液喷 射方向垂直于钻杆轴线，喷头前端有刀刃用于钻孔破土。 (2)二重管法：用二根直径不同的钢管套装，其后端接导 流器，前端连喷头，组成一个整体。在喷头侧面圆周上设置 一个或两个浆气同轴喷射的喷嘴，气的喷嘴成环状，高压空 气在浆液四周喷出。 (3)三重管法：用三根直径不同的钢管套在一起，内管送 高压水，中管送空气，外管送水泥浆。在喷头的侧面圆周上 设置一个水、气同轴，垂直管轴线喷射的喷
37、嘴，气喷嘴套在 水喷嘴之外，空气从环状间隙喷出。 注意：水平旋喷法不适应于水量和水压较大的地层。 债 腻 克 臭 痉 性 侍 智 陆 长 粪 寸 诱 敢 塞 沾 才 掺 艘 踊 涕 刚 庞 行 与 头 桑 岛 辩 扬 乖 黄 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 主要内容 1、围岩表面及初期支护表面渗漏水处 理 2、注浆防水 3、排水盲管及防水隔离层 4、防水混凝土 5、施工缝和变形缝处理 6、二次衬砌回填灌浆 7、二次衬砌渗漏水处理 四、隧道及地下工程结构防排水技术 簿 弥 膏 立 巡 加 捍
38、膊 呐 析 振 茂 勿 厨 涡 务 昭 雨 昏 私 定 展 怪 俭 砚 痪 跑 车 牙 心 切 毫 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 4.1 围岩及初期支护表面渗漏水的引排 （1）原则：大堵小排,堵混排清，限量排放 。 （2）对大面积渗漏水，应采用注浆封堵； 减小渗漏水范围； （3）对混浊水，应尽量通过封堵使其成为 清水，再考虑引排； （4）对小股水可采用塑料管或钢管引排。 大量的工程实践表明：注浆可有效地减 小出水量和水压力。 拔 券 苹 将 绝 俭 谩 掸 惨 壬 变 呼 果 薛 陀 勋
39、饺 吊 斜 醚 港 佰 打 翘 副 窑 捣 菇 稿 肇 粱 撅 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 4.2 注浆防水 主要依靠初期支护施工后的径向注浆 ，降低地层的渗透系数，提高地层强度。 初期支护径向注浆一般应满足以下要求： （1）孔深应符合设计要求，一般情况下 ，不应小于3m。 （2）钻孔注浆顺序应由水少处向水多处 进行。 （3）注浆材料以水泥系浆材为主，水量 较大时可采用快凝早强浆材。 （4）注浆终压宜为1.02.0MPa。 床 脓 曳 呼 豹 溉 溯 下 颗 阎 穗 知 奉 帅 刽 橱
40、翰 镊 叫 驱 渣 驻 绊 茸 种 袱 领 督 干 鹰 瞥 僧 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 4.3 排水盲管 （1）纵、环向排水盲管 应固定牢固，环向盲管应与纵 向盲管及侧沟泄水管用三通连 为一体，形成完整的排水系 统。 （2）中心排水管（沟）管 径 符合设计要求，管身不得变形 ， 不得有裂缝，管身上部透水孔 畅 通。中心排水管（沟）基础的 总 体坡度、段落坡度、单管坡度 应 协调一致，并符合设计要求， 不 得高低起伏。管路埋设好后， 进 行通水试验，发现漏水、积水 ， 立即处理。 排水
41、盲管的固定示意图 敖 缎 瘩 绑 旭 殊 哮 撑 斧 催 衰 盟 钡 条 捎 冷 今 变 瑟 陋 屏 棺 邓 幕 鞠 阉 颤 曼 袖 迈 惮 购 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 TS透水管规格型号 童 佯 回 筐 饱 撇 诡 哗 沫 狞 燎 涤 闯 层 要 颖 畏 怎 骇 田 弯 橱 挠 壬 淮 韭 绝 究 敖 酮 培 佐 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 TS软式透水管性能指标 虫 晕 卉
42、 稀 霞 菏 士 赞 剥 蕾 夜 昧 啡 儿 场 弄 阮 笨 话 帜 编 边 勃 寓 连 骗 吱 田 褐 获 抿 噪 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 直通接头 连接三通 旺 瓤 棘 性 胳 硼 精 畅 蕴 锡 命 渴 侨 缉 袭 刷 宏 跺 冯 彼 蔓 誊 急 咋 晒 阉 邦 撮 票 汪 绣 唯 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 主要成份为 性热熔性改性塑料丝； 自身融结成三维立体网状； 主
43、要特点:具有良好的弹性/抗压强度 /寿命长/不降解/适用温度范围广； 截面形式可根据需要加工； 规格/性能下表。 热熔性塑料透水管 穗 架 姑 鞋 蛋 纷 讣 胆 用 昼 桐 咙 肄 股 猎 呈 舒 靶 惑 凄 眉 阔 渤 煞 帮 祟 志 咆 搅 现 蹬 素 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 热熔性塑料透水管规格性能 赌 俐 云 惺 类 逛 嫉 爸 禽 肋 陀 佯 迂 欲 桔 鸡 彤 萎 蹿 鹏 况 锗 塑 办 话 聂 嚎 粉 浦 淳 鸟 措 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防
44、 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 TMF排水盲管TMY10排水盲管 匆 秦 彰 袁 量 难 虹 登 赂 烈 环 浊 逝 丁 伯 慑 杠 砰 锹 春 句 扳 回 撵 本 勒 环 向 暖 哉 扶 不 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 （）塑料防水板厚度应不小于1.2mm，耐刺穿性好、柔性 好、耐久性好；主要物理力学性能应符合下列要求： 拉伸强度（Mpa）12 断裂延伸率（） 200 热处理时变化率（）2.5 低温弯折性20无裂纹 抗渗性指标：0.
45、2MPa压力下，24h不透水 （）防水板铺设应超前二次衬砌施工920m，并设临时挡 板防止机械损伤和电火花灼伤防水板，同时与开挖掌子面应 保持一定的安全距离。铺设防水板前应对初期支护采用简单 易行的锤击检查，必要时辅以其它物探手段；对初期支护的 渗漏水情况进行检查，并采取有效措施进行处理；初期支护 表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷混凝土（或砂浆 ）对基面进行找平处理，表面平整度应符合下式要求： D/L1/6 式中 ： L初期支护表面相邻两凸面间的距离； D初期支护表面相邻两凸面凹进去的深度。 4.橡塑（塑料）防水层 码 寝 奠 济 定 爹 嗓 书 绕 闹 恬 硒 欠 茵 耶 噶 军 皖
46、昂 郡 弄 划 恍 欠 嗜 港 苹 论 拜 蝉 仗 模 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 （）防水板铺设宜采用专用台架铺设。铺设前进行精确 放样，画出标准线进行试铺后，确定防水板一环的尺寸， 并尽量减少接头。 （）防水板铺设应采用无钉铺设工艺，可采用热熔法或 悬挂法，松紧应适度并留有余量，检查时要保证防水板与 围岩密贴。 （）防水板铺设前，应先铺设缓冲层。缓冲层用暗钉圈 固定在基层上，并布置与防水板连接的垫圈或栓钉。如下 图所示。 （6）两幅防水板的搭接宽度不应小于100mm。 （7）环向铺设
47、时，先拱后墙，下部防水板应压住上部防 水板。 （8）防水板之间的搭接缝应采用热熔法，用专用焊机焊 接严密，每条焊缝的有效焊接宽度不应小于10mm，不得焊 焦焊穿。 柳 均 悦 瞳 桑 蠢 絮 蛔 躺 女 帖 事 喀 曾 烧 稚 雏 档 匙 峻 武 啸 噎 恩 栗 枫 篇 莆 虎 起 马 茅 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 （9）防水板的搭接缝焊接质量检查应按充 气法检查，将5号注射针与压力表相接，用 打气筒进行充气，当压力表达到0.25MPa时 停止充气，保持15min，压力下降在10%以内 ，说明焊缝合格；如压力下降过快，说明有 未焊好处。用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的 地方重新补焊，直到不漏气为止。 （10）对于富水隧道，宜采用分区隔离防排 水技术，区段的长度应根据洞内渗漏水量和 水压的大小确定，分区部位应采取防止地下 水纵向串流的措施，即设置一定长度的隔离 带。 侧 桂 唯 矛 舱 傀 顿 酶 札 逆 靖 摇 擂 炸 耙 霹 逛 妆 泳 独 困 伞 陶 洁 慕 胀 兼 添 蟹 莲 登 匆 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术 9 8 排 水 9 隧 道 及 地 下 工 程 防 排 水 技 术