钻爆法施工中的防水处理措施及问题分析毕业论文.doc

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1、 陕西交通职业技术学院毕 业 设 计（论 文）论文题目： 钻爆法施工中的防水处理措施及问题分析 所属系部： 公路工程系专 业： 建筑工程技术（地铁方向）学生姓名： * 班级、学号: 地铁0801班31号指导老师： * 2011年5月25日附件一：陕西交通职业技术学院公路工程系毕业论文（设计）选题申报表学生姓名*学号010930800131专业班级地铁0801联系电话1347864*电子信箱980304505毕业论文（设计）题目钻爆法施工中的防水处理措施及问题分析毕业论文（设计）提纲1. 钻爆法施工技术简介：、 技术原理； 、 适用范围； 、在隧道施工中如何运用。2. 防水工程在运用钻爆法建设隧

2、道中所起的重要作用：、 如何进行防水设计；、 防水设计不足可能会引起的严重后果。3. 钻爆法施工中防水现状及问题：、 未建成的隧道在进行防水设计时经常遇到的难题；、 已建成的隧道在防水方面出现的问题。4. 分类阐述所列问题产生的原因5. 结合实际情况对钻爆法施工中的防水问题提出改进意见：、 分为前期设计中应该注意避免的问题；、 后期管理维护中应该注意的细节问题；、 引进先进的实例具体说明。6. 总结全文指导教师意见（是否同意）选题可行，同意开题指导教师签名：年月日附件二：陕西交通职业技术学院 毕业设计（论文）任务书题目： 钻爆法施工中的防水处理措施及问题分析 任务与要求： 根据所选论文题目，论

3、文前期查阅相关的设计与书籍资料，论文撰写过程中重点突出，把要阐述的问题说明清楚。论文结构要层次分明， 论文格式严格按照要求排版。 时间： 2011 年03 月03 日 至 2011 年 05 月10 日共 10 周所属系部： 公路工程系学生姓名： * 学 号： 010930800131专业： 建筑工程技术（地铁方向）指导单位或教研室： 轨道交通教研室指导教师： * 职 称： 讲 师年 月 日附件三：陕西交通职业技术学院公路工程系毕业论文（设计）开题报告题目钻爆法施工中的防水处理措施及问题分析学生姓名*学号010930800131指导教师贺丽娟专业班级建筑工程技术（地铁方向）职称讲师选题目的及意

4、义专业相关，实习所接触；结合所学知识，系统综合各类资料对钻爆法施工地下防水这一问题进行深入剖析，锻炼自己分析问题总结经验的能力并指导今后的实践工作。主要内容、研究方法和思路钻爆法施工地下水处理研究，结合大连地铁205标段华北路站的亲身经历和相关资料的查询撰写。准备情况（查阅过的相关文献资料及调研情况等）城市轻轨概论 、 地下工程 、 城市轨道交通概论 、 大连地铁施工图纸 、大连-隧道工程施工质量验收规范以及地下施工的相关规范。总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）12011.3.52011.5.11：完成第一稿论文；22011.5.122011.5.13：送审；3. 2011.5.1

5、42011.5.17：完成第二稿论文；4. 2011.5.182011.5.19：送审；5. 2011.5.202011.5.23：完成第三稿论文；6. 2011.5.242011.5.25：送审；7. 2011.5.262011.5.28：完成论文，装订成册。指导教师意见（研究的可行性、深度、广度、工作量、前期基础工作、存在的难点和困难、建议等）论文选题可行,前期查阅相关的设计及论文资料，为论文的撰写收集素材。在论文的撰写过程中，重点突出，具体到防水设计与施工的一个点上展开论述。指导教师签名：年月日附件四：毕业论文 (设计)进度计划表班级：地铁0801班 姓名：侯自波 学号：01093080

6、0131日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字3.10-3.15搜集有关论文的相关资料良好*3.16-4.10完成论文的基本撰写良好*4.11-4.13提交论文初稿交老师审核良好4.14-4.19老师对论文进行第一次审核良好4.20-4.21对论文进行第二次修改良好4.22-4.24老师对论文进行第二次审核良好4.25-5.10对论文进行第三次修改良好5.11-5.15老师对论文进行第三次审核良好5.16-5.20逐步完善，完成论文良好教师对进度计划实施情况总评论文实际进度与计划进度一致，该学生能够很好的按照计划撰写论文。在论文的修改过程中，该学生态度非常认真，论文的格式及内容符合学

7、校的要求。 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。钻爆法施工中的防水处理措施及问题分析摘 要地下工程所处的环境，决定了它在防水的设计与施工中的要求高于地上结构。地下工程时刻受地下水的渗透作用，如果防水问题处理不好，致使地下水渗漏到工程内部，将会带来一系列问题，为了适应我国地下工程建设的需要，使新建、续建、改建的地下工程能合理正常地使用，充分发挥其经济效益、社会效益、战备效益，因此对地下工程的防水设计、施工内容作出相应规定是极为必要的，因此，杜绝水对地下工程的危害，做好地下结构的防水是地下工程设计、施工以至正常使用阶段的重要课题。本文从地下工程的防水设计原则、方法、现状、技术、防水

8、漏洞等多方面对地下隧道的防水技术进行了阐述。关键词：隧道工程 防水 排水 结构 铺设 AbstractUndUnderground engineering surroundings, determined the waterproof design and construction of land structure require higher. Underground engineering by groundwater osmosis moments, if waterproof problems, which deal with groundwater seepage to engin

9、eering internal, will bring a series of problems, in order to adapt to the needs of the construction of underground projects in China, the newly built, rebuilt establishs, underground engineering can reasonable normal use, give full play to its economic and social benefits, combat readiness benefit,

10、 therefore in underground engineering waterproof design, construction contents to make corresponding provisions is extremely necessary, therefore, eliminate water in underground engineering, do the harm of underground structure waterproof is underground engineering design, construction and normal us

11、e phase of the important topic. This article from underground engineering waterproof design principles, methods, the present situation, the technology, waterproof loophole sensors and actuators, underground tunnel waterproof technology is discussed in this paper.Key words: Tunnel project, waterproof

12、 and drainage, structure, laid目 录绪 论41隧道防水技术现状及其主要问题41.1铁路隧道防水技术发展41.2公路隧道防水状况51.3隧道防水主要问题52 地下水对隧道工程的影响62.1 国内外隧道渗漏水状况调查62.2 渗漏水缺陷对结构的影响72.3隧道产生渗漏的原因分析83 铁路隧道防排水技术规范（TB10119-2000）94 山岭隧道防排水104.1 围岩注浆堵水104.1.1围岩注浆的作用104.1.2 注浆材料104.2 喷射混凝土防水104.3 隧道排水管114.3.1 环向排水盲管114.3.2 纵向排水管124.3.3 横向排水管124.3.4

13、中央排水管124.4 防水层134.5 衬砌混凝土防水134.5.1 普通防水混凝土134.5.2 外加剂防水混凝土134.6 隧道排水系统144.6.1 外排水系统144.6.2 内排水系统145 隧道结构防排水155.1 基面检查处理施工155.2 排水盲管施工155.3 铺设165.3.1 铺设准备165.3.2 缓冲层铺设165.3.3 防水板铺设165.4 止水条施工195.5 止水带施工作业205.6防水混凝土235.6.1 防水混凝土采用的材料要求235.6.2 混凝土制作245.6.3 防水混凝土施工质量检查标准245.6.4 防水混凝土施工控制要点245.7 防水材料255.

14、7.1 防水板255.7.2 止水带256 渗漏水治理266.1 结构渗漏水治理266.1.1 沉降缝渗漏水处理266.1.2施工缝渗漏处理276.1.3 砼裂缝渗漏处理276.1.4 点渗漏的处理286.1.5 大面积渗漏水的处理286.1.6 施工工艺296.2案例分析306.2.1 双连拱隧道中隔墙区域渗漏水治理306.2.2病害整治方案316.2.3治理效果及评价347 结语34结束语35谢 辞36参考文献36绪 论由于地下工程所处的环境，决定了它在防水的设计与施工中的要求高于地上结构。地下工程时刻受地下水的渗透作用，如果防水问题处理不好，致使地下水渗漏到工程内部，将会带来一系列问题：

15、影响人员在工程内正常的工作和生活，使工程内部装修和设备加快锈蚀，减少结构本身的使用寿命等。使用机械排除工程内部渗漏水，需要耗费大量能源和经费，而大量的排水还可能引起地面和地面建筑物不均匀沉降和破坏。另外，具有关资料记载，美国有20%左右的地下室存在氡污染，而氡是通过地下水渗漏渗入到工程内部聚积在内表面的。我国地下工程内部氡污染的情况如何，尚未见到相关报道，但如地下工程存在渗漏水则会使氡污染的可能性增加。为了适应我国地下工程建设的需要，使新建、续建、改建的地下工程能合理正常地使用，充分发挥其经济效益、社会效益、战备效益，因此对地下工程的防水设计、施工内容作出相应规定是极为必要的。在防水设计和施工

16、中，要贯彻质量第一的思路，把确保质量放在首位。因此，杜绝水对地下工程的危害，做好地下结构的防水是地下工程设计、施工以至正常使用阶段的重要课题。1隧道防水技术现状及其主要问题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，。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。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

17、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。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。仍然未有解决渗漏问题，同时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。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。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

18、质橡胶止水材料，防水效果较好。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。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

19、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。铁路隧道设计施工有关标准补充规定（铁建设200788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

20、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。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。（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：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

21、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，导致防水板受损。（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。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

22、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。（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。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

23、和进度为主了。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12001500km的城市轨道交通，涉及大量隧道建设。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

24、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：1979年，日本对3807座隧道进行调查统计，渗漏水的有2135座，占56%，漏水长度达70%。1986年，日本对最寒冷的北海道地区公路隧道病害进行了调查，在北海道302座公路隧道中有141座出现漏水、洞内结冰。1990年4月，日本已有6705座公路隧道，总长1970km，调查发现，发生恶化的隧道数量约占隧道总数的23.9%，在恶化的隧道中，衬砌开裂出现的情况最多。1972年我国铁道部工务局及基建总局对全国3070年代在不同地质（坚硬、软岩、黄土）条件下修建不同类型（单心圆拱、三心圆拱、直边墙和曲边墙、单线

25、和双线断面）的隧道混凝土衬砌裂缝产生的原因进行调查分析，共调查隧道94座，总长80.7km，约有93.2%的隧道衬砌开裂，裂缝长度占隧道总长19.2%。1995年，我国铁路共有运营隧道4855座，总长度2261.56km，存在的主要隧道缺陷类型有侵限、漏水和通风照明不良。据工务部门1995年秋检测，净空不足侵入建筑限界的2546座，严重漏水1428座，衬砌严重腐蚀677座，仰拱变形212座，通风不良112座，照明不良817座。根据1997年，我国铁路隧道技术状态统计，全路有运营隧道5000余座，共计2500km，其中严重漏水（包括拱部滴水、边墙渗水、流水，隧道底部翻浆冒泥、严寒地区隧道结冰、冻

26、胀），影响隧道运营的达1502座。占隧道总数的30%左右。2.2 渗漏水缺陷对结构的影响目前，铁路隧道结构设计理论与方法主要有：荷载结构模型、收敛约束模型、连续体模型及工程类比法等，其稳定性判断一般为强度准则或位移准则以及二者的结合。这些方法对正常使用状态的隧道是适用的，但对于可能产生结构缺陷性隧道不太适应。由于造成隧道结构破坏的原因很多，其发生破坏的形式也多种多样，有时由于裂纹尖端的应力集中，结构会出现脆性断裂，有时由于结构内部的损伤，出现损伤断裂，因此，其力学机制比较复杂，如果仅用强度或位移准则进行判断是不合理的。在我国铁路隧道设计规范（TB100032001）中提出了利用位移来进行隧道稳

27、定性的判断，对正在施工的隧道，尤其对隧道初期支护的稳定性判断比较适用，但对于运营隧道却不适用，由于对于行车密集较大的隧道，要获得不同时间，大量的二次衬砌的位移数据是困难的，同时，有的隧道虽变形很小，但由于裂缝影响，极易发生突然破坏。目前，一些专家学者用断裂力学和损伤力学的有关理论，研究带理解裂缝隧道的破坏机理是一种新的尝试，有助于推动隧道与地下工程的进步和发展。2.3隧道产生渗漏的原因分析（1）隧道开挖对地下水的影响根据水力学和水文地质学原理，地下水的流动，有其固定的流线，从高压水位流向低压水位，但由于隧道的开挖，将引起围岩应力释放和重分布，从而改变围岩的力学特性和泾流路线，使周围水向隧道内汇

28、集和积聚，给衬砌及底部渗漏水留下隐患。隧道开挖影响范围的大小与地层的渗漏系数、水位降深、过水断面大小有关，此外还受隧道周围溶洞、泉眼、水库或湖泊、江河的影响。（2）衬砌混凝土中的泌水管路浇筑混凝土时由于水灰比过大，在混凝土硬化过程中，由于多余的水分（不参与水化作用的游离水分）的蒸发，在混凝土中形成透水的开放性毛细泌水管路。（3）施工中的原因使混凝土中存在空隙在混凝土拌合时，因拌合物和易性不佳，或因施工作业草率，以致混凝土质地不够均匀；或水泥浆未能与骨料表面很好粘结，如骨料表面被污染，水泥本身的内聚力超过了与集料的附着力，形成透水缝隙；或混凝土拌合物未能很好灌满捣实，从而产生疏松层或留下各种形状

29、的缝隙与孔洞。衬砌混凝土材料中有杂物，腐烂后形成缝隙或孔洞。特别是在两环混凝土接缝部位，由于挡头板未拆除干净，腐烂后形成缝隙而漏水。灌筑衬砌混凝土的工作缝未加处理或处理不当，产生接合不严的漏水缝隙。先拱后墙法施工的拱墙连接部位处理不当而产生漏水。变形缝止水带安设不规范或未安设止水带而漏水。衬砌或混凝土砌块衬砌的灰缝不密实而漏水。（4）衬砌混凝土的化学腐蚀衬砌周围的天然水对衬砌混凝土有腐蚀性。常见有溶出性、碳酸性、一般酸性、硫酸盐型和镁盐性的腐蚀等。这些腐蚀可能造成漏水孔隙，严重时将造成混凝土结构的破坏。（5）内应力作用使衬砌产生裂隙如施工方法不当，或拆模过早，或围岩压力过大超过设计荷载等，都能

30、使衬砌内应力超过破坏强度而导致裂缝。如果隧道不设变形缝，当温差超过710时，混凝土可能因不能承受温度应力而产生裂缝。（6）防水板安装不规范的隐患防水板安装不规范，未处理好防水板的接缝和破损部，导致渗水，排水管路堵塞。按施工规范，防水板不能有孔洞，如因锐器戳破，则要修补完好。上下搭接采用上压下，并且上下连接部位要粘好，而在施工中操作上的不规范，往往导致以上环节不能保证，使防水板不能很好地达到预期效果。在半封闭结构中，往往设计有盲管等排水设施，但是，地下水中所含矿物质较多，随时间推移，水中离析出来的矿物质会附着在管壁上，逐渐堵塞管路，造成排水不畅，结构背后水位升高，压力增大，最后从结构薄弱部位漏水

31、。3 铁路隧道防排水技术规范（TB10119-2000）（1）基本要求新建和改建的铁路隧道洞内外应有完善的防排水设施，以保证结构和设备的正常使用和行车安全，并做到衬砌不滴水、安装设备孔眼不渗水，隧道防排水应采用“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理的原则”。（2）防水混凝土要求防水混凝土的抗渗等级不得小于P8，衬砌厚度不小于30cm，迎水面的主筋保护层不应小于5cm，表面裂缝宽度不得大于0.2mm。并对混凝土的水泥用量作了规定，现在铁路隧道一般采用耐久性混凝土，施工要求可按照铁路隧道混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设2005157号）的相关要求。（3）注浆防水的要求在预计涌水量大的软弱地层

32、地段宜采用超前预注浆，衬砌、支护后渗漏水严重的地段宜采用衬砌内注浆或衬砌后围岩注浆。超前注浆浆液固结体达到设计强度后，方可开挖，回填注浆应在混凝土达到设计强度的70%后进行。（4）防水层和防水板的要求防水层应在基层验收合格后方可施工，在施工过程中，应对每一个工序进行检查，合格后方可进行下一道工序。铺设基面要求平整、无尖锐物，采用暗钉铺设，热锲法双缝焊接，焊缝强度不小于防水板本身强度的70%，二次衬砌时要对防水板采取保护措施。（5）施工缝、变形缝的要求混凝土和防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝。在先浇筑的混凝土终凝后，应立即用钢丝刷将其表面浮浆清除，用水冲洗，保持湿润，继续浇筑时铺设一层砂浆。设

33、置遇水膨胀止水条7d的膨胀率不应大于最终膨胀率的50%，采用塑料、橡胶、金属止水带时，应采用有效措施确保位置准确、固定牢靠。（6）隧道排水要求隧道、明洞、辅助坑道宜采用自流排水，纵向设排水沟，横向设排水坡，衬砌背后设环向盲管（沟）、纵向盲管（沟）和隧底盲管（沟），组成完整的排水系统。洞内排水沟坡度与线路一致。铺底面或仰拱上混凝土填充面紧靠水沟侧，水沟边墙上预留泄水孔。4 山岭隧道防排水完善的隧道防排水设计是搞好隧道防排水工程的前提。一般山岭隧道的防排水体系具有圈层构造，可用“一堵两排两防”来概括：即一圈围岩注浆堵水，喷射混凝土与防水层间、防水层与衬砌间两圈排水，专用防水层和衬砌混凝土两层防水。

34、4.1 围岩注浆堵水注浆是将注浆材料按一定的配比制成的浆液，通过一定的方式压入隧道围岩或衬砌壁后的空隙中，经凝结、硬化后起到堵水和加固围岩作用的一种施工方法。围岩注浆堵水可封堵地层中的渗水裂隙，减少围岩流向隧道的渗水。可保持作业面“干施工”，利于隧道运营。它既可在隧道开挖前从地表钻孔实施，也可在隧道开挖后通过径向或超前向围岩钻孔注浆完成。4.1.1围岩注浆的作用（1）充填围岩裂隙，封堵渗水通道，在隧道周围形成隔水保护圈，防止地下水外泄，减轻隧道结构直接承受的水压力。（2）经过围岩注浆，岩层中的裂隙被浆液充填，固化后的浆液形成岩块之间的胶结材料，使围岩的力学性能达到改善，减小了作用在衬砌结构上的

35、永久荷载。（3）具有充分灵活的方式，比喷锚支护优越，是对围岩深层次的加固。4.1.2 注浆材料通常按照有机或无机材料两大类来分。4.2 喷射混凝土防水目前山岭隧道基本上采用新奥法设计与施工，喷射混凝土是新奥法施工最常用的初期支护方式。喷射混凝土的基本作用是加固、支护围岩，起防水作用往往得不到重视。事实上，喷射混凝土与隧道的防排水有着密切的关系。一般的喷射混凝土密实度较差，强度低，在围岩的变形过程中容易产生大量裂缝，因而其抗渗型也较差，所以普通工程难以考虑喷射混凝土的抗渗性。客运专线铁路隧道工程对结构防排水要求较高，正在建设中的宜万线铁路隧道在全线中占着很大的比例，而且大部分为岩溶富水隧道，设计

36、上已经明确提出了“以堵为主、限制排放”的总体防排水原则，并且要求隧道初期支护喷射混凝土的强度等级不应低于C25，24小时强度不应低于10MPa。常用的抗渗喷射混凝土是在喷射混凝土中掺加BR-2型防水剂，掺量为水泥质量34%。在渗水较大的部位，先找准出水点，钻1020 cm深集水孔，孔内插导水管排水，然后在该渗水区域，围绕导水管，由远到近喷射混凝土，最终将水集中于导水管。待喷射混凝土达到其强度的70%左右时，用BR-1。4.3 隧道排水管隧道防排水系统的排水管主要包括：环向排水管，纵向排水管和横向排水管。4.3.1 环向排水盲管 环向排水盲管的作用是在岩面与初期支护喷射混凝土之间、初期支护喷射混

37、凝土与防水板之间提供过水通道，并使之下渗汇集到纵向排水管。环向排水管的设置使地下水施工渗漏情况具有较大的灵活性，表现为：（1）当围岩渗水严重时，岩面与初期支护喷射混凝土之间、初期支护喷射混凝土与防水板之间都应当设置环向排水盲管，渗水较少时，只在初期支护喷射混凝土与防水板间设置，如果没有渗水或渗水极少，则可以不设。（2）当围岩渗水严重时，环向排水盲管的纵向间距小，渗水量少时，纵向加大。目前，工程上使用的环向排水盲管通常为涂塑弹簧外裹玻璃纤维布或塑料布构成，称为弹簧排水管，直径58mm。检查弹簧管质量时，首先检查玻璃纤维布或塑料布是否套紧；其次检查弹簧涂塑层是否均匀，涂层有无老化；然后用直尺量测弹

38、簧管的直径，检查是否与设计尺寸一致；最后从轴向和横向用力压弹簧管，观察其是否有较大的塑性变形，孔径是否有异常变化。隧道围岩中的地下水是随季节与年份的变化而变化的，施工中经常因隧道渗水量少或无渗水而扩大弹簧排水管的间距。因此，施工检查中：首先，要按要求布设环向弹簧排水管，要保证基本间距，局部涌水量大时还应适当加大密度。其次，安装时弹簧排水管应尽量紧贴渗水岩壁，尽量减小地下水由围岩到弹簧排水管的阻力。4.3.2 纵向排水管纵向排水管是沿隧道纵向设置在衬砌底部外侧的透水盲管。常用直径10cm的弹簧排水盲管或带孔软式透水管。它将环向排水管和防水板垫层排下的水汇集并通过横向排水管排除。纵向排水管应按一定

39、的坡度安装，中间不得有凹陷、扭曲等，以防泥沙在这些位置淤积、堵塞排水管。施工时应进行以下检查（1）排水管材质及规格检查塑料制品若保存不当极易发生老化，可目测管材的色泽和管身的变形；轻轻敲击观察管体是否变脆；用卡尺或钢尺量管径与管壁，检查其是否与设计要求相符。第三，弹簧排水管布置时沿环向应尽量圆顺，尤其在拱顶部位不得起伏不平。第四，弹簧排水管安装时应先用钢卡等固定，再用喷射混凝土固定。最后应检查弹簧排水管与下部纵向排水盲管的连接，确保弹簧排水管下部排水畅通。（2）管身透水孔检查纵向排水盲管主要有两个作用，一是将环向排水管下流之水经其排至横向排水管，二是将防水卷材阻挡之水经纵向盲管上部透水孔向管内

40、渗流。为了实现这两种功能，盲管上的透水孔必须有一定的规格并保证有一定的间距，必须进行检查。（3）定位安装检查满足设计坡度要求，要用土工布包裹，防止泥沙进入，其与上下排水管应用三通连接，接头要联结牢靠，防止脱落，保证流水顺畅。4.3.3 横向排水管横向排水盲管位于衬砌基础和路面的下部，布设方向与隧道轴线方向垂直，是连接纵向排水盲管与中央排水管的水力通道。横向排水管通常为硬质塑料管，施工中先在纵向盲管上预留接头，然后在路面施工前接长至中央排水管。横向盲管的检查主要是街头应牢靠、密实，保证纵向盲管与中央排水管间水路畅通，严防接头处断裂，致使纵向盲管排出之水在路面下漫流，造成路面翻浆冒泥，严重影响行车

41、安全，其次是在横向盲管上部应有一定的缓冲层，以免路面荷载直接对横向盲管施压，造成横向盲管破裂或变形，影响其正常的排水能力。4.3.4 中央排水管中央排水管是隧道最后的排水设施，它将衬砌背后的渗水汇集排出隧道，进入路基排水边沟。中央排水管采用带孔预制混凝土管段拼接而成，纵向间隔一定距离设置沉砂井和检查孔。其作用一是集中排放由上游管路流来的地下水，二是通过其上部的众多小孔（12mm）疏排路基中的各种积水。施工检查方式：基础检查：中央排水管埋置深度0.5 2.0m，施工时先挖基槽，整平基础，然后再铺设管段，最后回填压实。在软岩或断层破碎带区域施工中，应将不良岩（土）体用强度较高的碎石替换，并用素混凝

42、土找平基面，并满足坡度要求。铺设管段检查：首先要保证将具有透水孔的一面朝上，逐节放稳后，再用水泥砂浆将段间接缝密封填实，砂浆凝固后进行通水试验，漏水时及时处理，最后用土工布覆盖管段并回填上部。4.4 防水层隧道防水层是由防水板及其垫层组成，它能将地层中的渗水阻隔于二次衬砌之外，避免水与二次衬砌混凝土接触，防止地下水通过二次衬砌的薄弱环节渗入隧道。垫层的作用是保护防水板，使防水板免遭尖锐物的刺伤，同时充当渗水通道。防水板多为合成高分子卷材，种类繁多，隧道工程上常用的防水板有PVC、EVA、HDPE、LDPE等，一般采用双焊缝，无钉铺设的方式。从围岩中渗流的水，在受到防水层阻隔后，不再沿径向渗向隧

43、道，而只能在重力的作用下沿着喷射混凝土与防水层的间隙下渗。当渗水量较小时，很容易下排；当渗水量较大时，则通过铺设的排水盲管排出。4.5 衬砌混凝土防水混凝土衬砌是隧道防水的最后一道防线，根据结构受力的不同，混凝土衬砌的厚度一般在30 60cm之间。铁路隧道混凝土抗渗等级要求P8，现在要求采用耐久性混凝土，若配合比得当，浇筑工艺合理，一般能起到防水混凝土的作用。4.5.1 普通防水混凝土普通防水混凝土是指以控制水灰比，适当调整含砂率和水泥用量的方法来提高其密实性及抗渗性的一种混凝土。其配合比需经过抗压强度及抗渗性能试验后确定。在有冻害地区或受侵蚀介质作用的地区应选择适宜品种的水泥，并按有关要求严

44、格施工。4.5.2 外加剂防水混凝土在混凝土中掺入适量的外加剂，如引气剂、减水剂或密实剂等，使其达到防水的要求。这种防水混凝土施工较为方便，若使用得当，一般能满足隧道衬砌的防水要求。（1）引气剂防水混凝土常用的引气剂有松香酸钠、松香热聚物等。松香酸钠引气剂在混凝土中产生的气泡数量多、均匀而细小、间距小、质量好，其抗渗等级可达1.2MPa，抗冻性比普通混凝土提高3倍，抗侵蚀性和抗碳化能力亦有提高。但是，掺有引气剂的防水混凝土强度及弹性模量均有所下降，因此，使用时应先做实验。(2）减水剂防水混凝土减水剂防水混凝土在工程中应用广泛，可增加密实性、提高混凝土的抗渗能力和抗压强度。引气型减水剂混凝土的抗

45、渗性能较好，非引气型减水剂混凝土强度较高。缓凝型减水剂可使混凝土缓凝3 6小时，促凝型缓凝型可使混凝土早凝1 2小时，能较好的满足各种施工需要。（3）密实剂防水混凝土氯化铁防水混凝土可具有高密度、高抗渗性（1.2MPa以上），抗压强度可比普通混凝土增加13 40%，并有早强作用。三乙醇胺防水混凝土具有抗渗和早强作用，其强度在前两天提高60%，28d提高10%。（4）膨胀水泥防水混凝土用膨胀水泥配制的混凝土，其空隙率减小，毛细孔径缩小，可提高抗渗性，用于隧道的拱墙接缝处效果明显。4.6 隧道排水系统隧道的排水与防水具有同样的重要地位。对于已从围岩渗出的地下水，如果只堵不排，造成水压升高，渗水会以两层防水构造的细微缺陷为通道渗至衬砌表面。隧道排水系统分为内排水系统和外排水系统两