轨交及其他隧道工程防水设计与施工概述(powerpoint 85页).pptx

轨交及其他隧道工程防水设计与施工概述上海隧道工程轨道交通设计研究院朱祖熹教授级高工1 1 国内外的地下工程防水等级分级标准及渗漏水国内外的地下工程防水等级分级标准及渗漏水检测方法检测方法1.11.1我国的地下工程防水等级标准及我国的地下工程防水等级标准及 相应的工程类型相应的工程类型1.1.1 1.1.1 地下工程防水等级标准的规定地下工程防水等级标准的规定地下工程防水技术规范中的地下工程防水等级标准地下工程防水技术规范中的地下工程防水等级标准1.1.2 1.1.2 地下工程防水等级的适用地下工程防水等级的适用范范围围1.1.3 1.1.3 我国分级标准的特点我国分级标准的特点1.一级标准：一级标准：不允许渗水，结构表面无湿渍不允许渗水，结构表面无湿渍2. 2. 二级标准：提出隧道工程总湿面积不应大于总防水面积的二级标准：提出隧道工程总湿面积不应大于总防水面积的2/10002/1000，与任意，与任意100 m100 m2 2内防水面积的湿渍不超过内防水面积的湿渍不超过3 3处，单个湿渍最大面积处，单个湿渍最大面积不大于不大于0.2 m0.2 m2 2的说法，基本是合理的的说法，基本是合理的。

整体整体”与与“任意任意”的关系，的关系，同样分别为同样分别为2 2倍倍44倍，倍，考虑到隧道的总内表面积通常较大，故定为考虑到隧道的总内表面积通常较大，故定为3 3倍倍 3. 3. 设计人员可提出比国标规定要求高的规定量设计人员可提出比国标规定要求高的规定量1.2. 1.2. 国外的分级标准国外的分级标准1.2.11.2.1德国的防水等级标准德国的防水等级标准 1). 1). 渗漏量与湿渍的关系渗漏量与湿渍的关系 2). 2). 整体渗漏与局部渗漏的关系整体渗漏与局部渗漏的关系德国铁路隧道及地下工程防水等级德国铁路隧道及地下工程防水等级 1.2.2 1.2.2 国外分级标准的特点国外分级标准的特点 国际常例，隧道工程即使国际常例，隧道工程即使1 12 2级防水都应提出级防水都应提出L/mL/m2 2.d.d的渗漏量的渗漏量指标，隧道工程中的渗漏量应等于湿渍对应的渗水量加上底部测指标，隧道工程中的渗漏量应等于湿渍对应的渗水量加上底部测到的积水量之和到的积水量之和 湿渍与漏量的关系应结合空气湿度、风速，最终来建立这种关湿渍与漏量的关系应结合空气湿度、风速，最终来建立这种关系系 1.3 1.3 防水等级分级检测法防水等级分级检测法介绍两种主要的渗漏水量的检测法介绍两种主要的渗漏水量的检测法 (1) (1) 集水井积水量测集水井积水量测 (2) (2) 有流动水的隧道内设定水堰有流动水的隧道内设定水堰1.3.11.3.1隧道内设集水井积水量检测法隧道内设集水井积水量检测法 ( (以某道路隧道江中段为例以某道路隧道江中段为例以某道路隧道江中段为例以某道路隧道江中段为例) )隧道内设贮水堰积水量检测示意图隧道内设贮水堰积水量检测示意图隧道内设贮水堰积水量检测示意图隧道内设贮水堰积水量检测示意图检测每天检测每天检测每天检测每天. .每每每每mm2 2的出水量为的出水量为的出水量为的出水量为Q1 Q1 1.3.2 1.3.2 1.3.2 1.3.2 有流动水的隧道内设定水堰有流动水的隧道内设定水堰有流动水的隧道内设定水堰有流动水的隧道内设定水堰1.3.31.3.31.3.31.3.3漏水量为漏水量为漏水量为漏水量为貯貯貯貯水检测量与蒸发量之和水检测量与蒸发量之和水检测量与蒸发量之和水检测量与蒸发量之和n邻近邻近貯貯水堰处，放设一个面积为水堰处，放设一个面积为1 m21 m2的混凝土盛水储盘，同样，的混凝土盛水储盘，同样，经经2424小时，测得储盘蒸发的水量小时，测得储盘蒸发的水量Q2Q2。

n由于，储盘与贮水堰所处的工况条件几乎一致，故可将此蒸发量由于，储盘与贮水堰所处的工况条件几乎一致，故可将此蒸发量看作看作貯貯水堰中贮水蒸发量该范围内的实际漏水量水堰中贮水蒸发量该范围内的实际漏水量Q3 (L/ MQ3 (L/ M2 2 d) d)n：Q3= Q1Q3= Q1，+ Q2+ Q2a洒水造湿的地点，应在湿迹的附近，湿度、温度、风速相近洒水造湿的地点，应在湿迹的附近，湿度、温度、风速相近b. 洒水涂抹形成湿迹的潮湿程度与渗入湿迹接近洒水涂抹形成湿迹的潮湿程度与渗入湿迹接近 1.3.41.3.4湿迹用洒水造湿方法检测与近似换算湿迹用洒水造湿方法检测与近似换算A. A. 点漏的检测最为简单点漏以有刻度的玻璃量杯、点漏的检测最为简单点漏以有刻度的玻璃量杯、点漏的检测最为简单点漏以有刻度的玻璃量杯、点漏的检测最为简单点漏以有刻度的玻璃量杯、 量筒为容器，量测漏点每分钟滴水量筒为容器，量测漏点每分钟滴水量筒为容器，量测漏点每分钟滴水量筒为容器，量测漏点每分钟滴水B. B. 难以用容器测的，也可以难以用容器测的，也可以难以用容器测的，也可以难以用容器测的，也可以6 6滴滴滴滴/ml/ml计。

计 1.3.4 1.3.4 点滴的检测点滴的检测点滴的检测点滴的检测 1.41.4防水设防要求防水设防要求1.4.1-1 1.4.1-1 明挖法地下工程防水设防要求明挖法地下工程防水设防要求 续续表表1.4.1-21.4.1-2暗挖法地下工程防水设防要求暗挖法地下工程防水设防要求 2.2.地铁地下车站、区间隧道构造防水地铁地下车站、区间隧道构造防水2.1 2.1 地下明挖暗埋车站防水构造地下明挖暗埋车站防水构造2.2 2.2 地下区间隧道防水构造地下区间隧道防水构造同类构造的其它功能隧道也可参考同类构造的其它功能隧道也可参考2.1.1 2.1.1 叠合墙车站防水构造叠合墙车站防水构造2.1.22.1.2复复( (重重) )合墙车站防水构造合墙车站防水构造2.1.3 2.1.3 分离墙车站防水构造分离墙车站防水构造( (一一) )2.1.3 2.1.3 分离墙车站防水构造分离墙车站防水构造( (二二) ) 设压顶梁设压顶梁( (牛腿牛腿) )抗浮的分离墙抗浮的分离墙2.1.3 2.1.3 分离墙车站防水构造分离墙车站防水构造( (三三) ) 设下设牛腿抗浮的分离墙2.1.4 2.1.4 单墙车站防水构造单墙车站防水构造2.1.4-1奥地利地铁单层墙结构奥地利地铁单层墙结构2.2. 2.2. 盾构区间隧道防水盾构区间隧道防水江中盾构隧道衬砌结构江中盾构隧道衬砌结构采用钢筋混凝土通用管采用钢筋混凝土通用管片错缝拼装，衬砌外径片错缝拼装，衬砌外径为为15m。

管片厚度为管片厚度为650mm，环宽为环宽为2000mm，混凝土强度为混凝土强度为C60 2.2.1. 2.2.1. 盾构隧道的衬砌防水措施盾构隧道的衬砌防水措施不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施不同防水等级盾构隧道的衬砌防水措施2.2.2 2.2.2 盾构隧道接缝及其密封垫防水构造盾构隧道接缝及其密封垫防水构造2.2 .2-12.2 .2-1盾构隧道两种接缝密封垫的特长及耐久盾构隧道两种接缝密封垫的特长及耐久性的评价性的评价n弹性橡胶密封垫是以弹性压密弹性橡胶密封垫是以弹性压密( (压缩反力止水；压缩反力止水；n遇水膨胀橡胶密封垫是以膨胀树脂的膨胀应力止水遇水膨胀橡胶密封垫是以膨胀树脂的膨胀应力止水n注意这注意这“材料材料”与与“胶料胶料”的差别正在于前者指成品加工制成试样检测的性的差别正在于前者指成品加工制成试样检测的性能，后者指由胶料硫化后直接做试样检测的性能，因此两者差值大，要求有能，后者指由胶料硫化后直接做试样检测的性能，因此两者差值大，要求有一定的比例关系一定的比例关系 n多孔型弹性橡胶密封垫长期压缩下的应力松弛是影响耐久性的关键多孔型弹性橡胶密封垫长期压缩下的应力松弛是影响耐久性的关键n遇水膨胀橡胶密封垫长期压缩下的膨胀树脂的析出与老化是影响耐久性的关遇水膨胀橡胶密封垫长期压缩下的膨胀树脂的析出与老化是影响耐久性的关键键2.2 .2-22.2 .2-2盾构隧道接缝橡胶密封垫试验盾构隧道接缝橡胶密封垫试验n1.1.应进行模拟一字缝或应进行模拟一字缝或十字缝水密性的试验检十字缝水密性的试验检测测2.2.2-32.2.2-3盾构隧道接缝密封垫截面要求盾构隧道接缝密封垫截面要求密封垫沟槽的截面积密封垫沟槽的截面积大于或等于密封垫的截面积，大于或等于密封垫的截面积，其关系宜符合下式规定：其关系宜符合下式规定：A=1A=11.15A01.15A0因国外设计一些超多孔（称因国外设计一些超多孔（称“蜂窝状蜂窝状”）的三元乙丙橡胶弹性密封垫的允）的三元乙丙橡胶弹性密封垫的允许压缩率就已近许压缩率就已近50 %50 %，由于硬度大，由于硬度大，其回弹功效仍然良好，耐久性也不差其回弹功效仍然良好，耐久性也不差 2.2.32.2.3盾构隧道接缝其它防水构造盾构隧道接缝其它防水构造2.2.3-12.2.3-1接缝传力衬垫与螺孔密封接缝传力衬垫与螺孔密封2.2.3-22.2.3-2盾构隧道管片接缝嵌缝防水盾构隧道管片接缝嵌缝防水n随着盾构隧道防水技术的发展和隧道渗漏水量的减少，嵌缝功随着盾构隧道防水技术的发展和隧道渗漏水量的减少，嵌缝功能弱化，能弱化，n目前国内外越来越少进行管片整体嵌缝目前国内外越来越少进行管片整体嵌缝( (国外近年几乎没有管片国外近年几乎没有管片嵌缝了嵌缝了) )。

目前的嵌缝更多是起堵水与引排水功效目前的嵌缝更多是起堵水与引排水功效2.2.42.2.4预制衬砌与耐侵蚀措施预制衬砌与耐侵蚀措施n1.1.盾构隧道开挖掘进中用现浇混凝土成为隧道衬砌的方式，虽然盾构隧道开挖掘进中用现浇混凝土成为隧道衬砌的方式，虽然还存在，但国内工程中极少使用，绝大部份都采用预制衬砌还存在，但国内工程中极少使用，绝大部份都采用预制衬砌n2.2.当隧道处于侵蚀性介质的地层时，首先应考虑耐侵蚀混凝土措当隧道处于侵蚀性介质的地层时，首先应考虑耐侵蚀混凝土措施；也可采用外防水涂层来抵御侵蚀性离子侵入的措施对于严施；也可采用外防水涂层来抵御侵蚀性离子侵入的措施对于严重腐蚀地层重腐蚀地层, ,两项耐侵蚀措施一起采用更为可靠两项耐侵蚀措施一起采用更为可靠2.2.4-12.2.4-1外防水涂料与内衬外防水涂料与内衬n1. 1. 外防水涂料的使用范围外防水涂料的品种，包括了水外防水涂料的使用范围外防水涂料的品种，包括了水泥基渗透结晶型、硅氧烷类渗透型材料与环氧类封闭型材料泥基渗透结晶型、硅氧烷类渗透型材料与环氧类封闭型材料n2.2.盾构隧道设计与施工内衬的做法，总体上在不断减少盾盾构隧道设计与施工内衬的做法，总体上在不断减少。

盾构隧道如果施作内衬，则主要根据使用功能的需要，设计全构隧道如果施作内衬，则主要根据使用功能的需要，设计全内衬砌或局部内衬内衬砌或局部内衬 2.2.4-2 2.2.4-2管片混凝土防水与耐久性要求管片混凝土防水与耐久性要求n1.1.混凝土试块的抗渗等级都大于混凝土试块的抗渗等级都大于P8P8，通常达到，通常达到P12P12；n2.2.管片宜进行管片宜进行混凝土氯离子扩散系数或混凝土渗透系数的检测混凝土氯离子扩散系数或混凝土渗透系数的检测及单块抗渗检漏，满足设计要求后方可使用及单块抗渗检漏，满足设计要求后方可使用n3.3.如检测如检测Cl-Cl-扩散系数的自然扩散法、扩散系数的自然扩散法、RCMRCM法、法、NELNEL法以及电量法以及电量法等等）要求不一，检测标准尚无正式规定，因而条文中也不法等等）要求不一，检测标准尚无正式规定，因而条文中也不作具体规定（包括定量要求）作具体规定（包括定量要求）2.2.5 盾构隧道连接通道复合式衬砌防水盾构隧道连接通道复合式衬砌防水1.1.1.1.复合防水层的设置是通道与隧复合防水层的设置是通道与隧复合防水层的设置是通道与隧复合防水层的设置是通道与隧道同寿命的必要措施道同寿命的必要措施道同寿命的必要措施道同寿命的必要措施2 2 2 2 当处于粉砂地层等不利施工环当处于粉砂地层等不利施工环当处于粉砂地层等不利施工环当处于粉。