隧道渗漏水成因分析与预防治理Word文档格式.docx
《隧道渗漏水成因分析与预防治理Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道渗漏水成因分析与预防治理Word文档格式.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
年级
2014
层次
专升本
工作单位
######有限责任公司
职称
工程师
联系电话
18######
E-mail地址
g714200@
所学专业
土木工程
毕业设计
（论文）
拟选题目
及指导老师
题目
指导老师
（一）
城市隧道渗水成因分析与预防治理
（二）
毕业设计（论文）自推荐选做题
题目、内容及主要研究的问题等：
目前，我国的城市地下工程建设项目正进入一个高峰期，综合管廊、地铁、下穿隧道等项目在全国多个城市开展，北京、上海等城市已形成网络化地下轨道交通线路；
穿越城市江河湖泊的隧道建设也在多个城市展开。
上述地下工程主要采用明挖法、矿山法和盾构法进行施工，而与三种工法配套的防水技术关系到隧道、轨道交通的运营安全，其重要性不言而喻。
近20年来，随着地下工程防水技术经验的积累、防水新材料的研发与应用，各类工法的防水技术已逐步趋向成熟并形成了标准化规程，但其中仍然存在不少问题，必须对其加以治理。
说明：
1．此表由毕业生本人填写、交教学中心。
由教学中心汇总在规定的时间内统一报我院教学部。
2．毕业生可根据学校公布的选题目录，结合自己的工作实际，确定自己的拟选题目，可选1~2题供学校在统一分配选题时做参考。
3．毕业生若有推荐选做题，可填入表中供学校参考。
但自我推荐题要符合专业培养目标和教学要求，能够达到综合运用所学知识，得到比较全面训练的目的。
####学院
毕业设计（论文）成绩评议
年级
层次
专业
姓名
###
城市隧道渗漏水成因分析与预防治理
指
导
教
师
评
阅
意
见
成绩评定：
指导教师：
年月日
指
小
组
组长：
答
辩
成
绩
综
合
评
议
教学中心负责人：
毕业设计（论文）任务书
本任务书下达给：
2014级土木工程（专升本）专业学生##
设计（论文）题目：
城市隧道渗漏水成因分析与预防治
一、毕业设计（论文）基本内容
通过调查，分析研究城市隧道及地下工程在设计、施工、运营阶段的产生渗漏水的原因及常见处置方案。
二、基本要求
三、重点研究的问题
四、主要技术指标
五、其他要说明的问题
下达任务日期：
年月日
要求完成日期：
开题报告
题目：
学生姓名：
##学号：
###############2016年6月15日
一、文献综述
隧道及地下工程渗漏水是长期以来困扰运营单位问题，也是当前地下工程中突出的质量通病和亟待渗入解决的课题。
目前，我国的城市地下工程建设项目正进入一个高峰期，全国多个一线、二线城市正在开展轨道交通项目的建设工作，北京、上海等城市已形成网络化地下轨道交通线路；
参考文献有：
[1]魏新江等《城市隧道工程施工技术》化学工业出版社ISBN9787122103390
[2]周传波等《地下建筑工程施工技术》人民交通出版社ISBN：
9787114071249
[3]陈克济《地铁工程施工技术》中国铁道出版社ISBN：
9787113186104
[4]战启芳《地铁车站施工》人民交通出版社ISBN：
9787114090578
[5]周文波《盾构法隧道施工技术及应用》中国建筑工业出版社ISBN：
9787112067763
[6]李景泉《浅议地下工程防水施工技术措施》[J].科技信息,2010（20）
[7]申林《高速公路隧道渗水原因及处理技术探究》[J].珠江水运,2014（17）:
82-83.
[8]李立青.《济源市友谊隧道改造措施分析与探讨》[J].公路与汽运,2014（6）:
190-193.
[9]唐前松,韩伟威,陈赟.《高速公路隧道施工安全管理水平多级可拓评价研究》[J].公路与汽运,2014（6）:
199-203.
[10]高岩《浅谈地铁工程防水》[J].品牌，1671-1009（2011）12-0145-02
二、选题的目的和意义
国务院2015.8.10下发了《国务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》（国办发〔2015〕61号），对我国城市地下综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。
我国正处在加速城镇化发展时期，地下基础设施建设滞后。
推进城市地下综合管廊建设，统筹各类市政管线规划、建设和管理，解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展，有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量，有利于增加公共产品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力。
根据指导意见到2020年，建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营。
未来15年乃至更长时期我国的城市地下隧道项目将爆炸式的增长。
作为施工企业，隧道方面的施工量将由明显的提升，而防渗水预防治理将是每个施工企业都不能回避的现实问题。
广阔的市场前景，吸引企业参与的同时，也对施工技术管理水平提出更高的要求，本文根据笔者多年的施工经验结合国内外相关的文献及工程实例分析，对隧道及地下工程的渗水成因做以分析，并提出一定的处置建议，为今后的类似事件提供一定的借鉴和参考。
三、研究方案（框架）
本文从设计、施工到后期维保对城市隧道的渗水成因及施工防治措施，到后期维保方案做系列的调查分析，为城市隧道今后的类似事件在工程中处理提供借鉴。
四、进度计划
2016.5.25完成选题；
2016.6.25完成资料的调查和准备工作，列出大纲，听取指导老师意见。
2016.8.10完成论文初稿并交老师审阅指导。
2016.9.30交毕业设计初稿（电子版）
2016.10.27交毕业设计正高（书面）
五、指导教师意见
中期报告
###学号：
######
一、进展情况
调查基本完成，对国内城市隧道渗漏水的情况有了初步了解，并对近年来国内外相关专业书籍和论文进行详细梳理了，初步对论文大纲框架进行了补充完善。
并根据自己工作经验编写草稿，请业内相关领导专家进行指点评定，根据意见完善大纲，并补充相关资料。
##
2016-7-30
二、指导教师意见
结题验收
一、完成日期
2016.9.25
二、完成质量
三、存在问题
四、结论
中文摘要
摘要：
关键词：
城市隧道施工渗漏水预防治理
目录
中文摘要i
1绪论3
1.1选题背景3
1.2选题的目的与意义4
1.3国内外城市隧道渗漏水现状4
2城市隧道渗漏水产生的原因和处理5
2.1设计的疏漏5
2.2城市隧道主要施工工艺6
2.3施工过程控制和工艺7
2.3.1施工前防排水处理7
2.3.2防水材料施工要点控制和质量检查8
2.3.3结构混凝土施工9
2.3.4盾构隧道防水施工9
2.3.5工后的不均匀沉降11
2.4隧道上浮引起的结构变形产生渗漏12
2.4.1上浮原因分析12
2.4.2及预防措施13
2.5防水材料13
3结论14
参考文献16
1绪论
国务院推进建设的综合管廊也在各个大中城市全面试点修建。
建设上述地下工程主要采用明挖法、矿山法和盾构法进行施工，而与三种工法配套的防水技术关系到隧道、轨道交通的运营安全，其重要性不言而喻。
城市隧道作为城市建设投资规模相对较大，所以建设方从方案设计开始，就非常重视结构防水系统设计，并组织各方面的专家献计献策，从而形成了治标的、治本的和纯理论的不同方案。
然而，解决了材料的质量而解决不了施工工艺，总是无法实现设计意图，达不到较理想的防水效果。
各地的建设主管部门和科研院校也以此为科研课题，在结构、抗渗、混凝土施工质量、防水材料等方面进行了深入探讨和研究。
防水工程在工程建设项目中始终是质量控制和施工的难点，防水工程施工质量的好与坏直接影响工程的结构安全和施工功能以及结构的耐久性。
对结构整体防水的把控和结构西埠节点的防水都必须重视起来，最终才能保证地下隧道防水工程的质量。
1.1选题背景
我国正处在城镇化快速发展时期，地下基础设施建设滞后。
在城市轨道交通方面，到2015年我国城市轨道交通运营历程将达到3000公里。
到2020年，我国将建设城际轨道交通和客运专线约1.5万公里。
公开数据显示，截止目前，经国务院批准修建地铁的城市有39个，已经有22个城市开通了轨道交通，运营里程2764公里，其中北京、上海都已经超过500公里；
不过，今年5月国务院将城市轨道交通项目核准权限下放至省级投资主管部门的决定，使得很多二三线城市开始申报地铁项目，中等城市迎来一股“地铁潮”。
1.2选题的目的与意义
随着中国城市化进程的加快，轨道交通和管线城市综合管廊建设进入爆炸式的增长阶段，未来15年乃至更长时期我国的各类城市地下隧道项目前景广阔。
无论施工、设计、监理单位在城市隧道建设方面都面临前所未有的机遇。
隧道方面的工程项目将由明显的增长，而防渗水预防治理将是每个施工企业都不能回避的现实问题。
1.3国内外城市隧道渗漏水现状
隧道及地下工程渗漏水是长期以来困扰专家们的一个头痛问题，也是当前地下工程建筑中突出的质量通病和亟待解决的课题。
我国北京、上海和广州的城市地下铁道中，渗漏水情况也已在30%左右。
在地下工程较发达的日本，据调查渗漏水也达到30%以上。
由此可见，隧道及地下工程渗漏水的情况十分严重。
根据对隧道及地下工程防水体系的失败原因进行了统计分析，分析数据表明：
由于施工原因导致渗漏水的占34.2%，设计不合理占10.4%，防水材质在不同水环境条件下变异占33.1%，结构变异致使防水体系失效占11%，维修养护不善占2.3%。
由此可见，发生渗漏的原因是多方面，因此研究和分析这些原因将对提高地下工程防水质量起到重要的作用。
2城市隧道渗漏水产生的原因和处理
城市隧道和大多地下工程一样时刻受到地下水的渗透作用，其环境特殊，隐蔽性大，施工涉及的工种多，施工复杂，较容易出现防水施工质量问题。
如果处理不好，将导致地下水渗漏到工程内部，引起一系列的不良影响，扰乱正常的生产、生活秩序，制约使用功能的发挥，甚至是重大的经济损失。
工程中出现的地下工程上浮，变形缝渗漏水，结构渗漏水等问题，屡见不鲜。
这也是一直困扰着我们难以解决和根治的主要防水类型。
地下工程防水施工的经验教训是沉痛的，弥足珍贵的，借鉴、吸收、改进、完善、运用、能减少弯路，有助于提高地下工程防水施工质量。
但要解决地下工程渗漏水等防水问题，不仅要加强设计环节的优化，更重要施工环节的控制，要充分认识到地下工程防水作用的重要性，提高地下工程防水质量，才是最有效的防水措施。
2.1设计的疏漏
由于近年来，国内基础建设的高速发展，很多城市的中长期规划设计不能满足城市发展需要，一些项目仓促上马，设计勘测设计时间短，因勘测遗漏造成地质不符的情况频有发现。
尽管进场后施工监理单位的专业人员会对发现的一些问题进行联系变更处理作为弥补措施，还是有很多问题因为专业知识和经验的欠缺或者其它原因不能被发现和及时改正，造成后期的沉降开裂，发生渗漏情况。
特别是地下水水对工程承建设的影响非常巨大。
地下水类型复杂、形式多样，且有周期性、多变性、长期性的特点，参与作用的地下水由于地址环境和水文条件的不同，起作用可能是缓慢的或者瞬时的，也可能是直接的或者间接的，是影响建筑工程安全稳定性的最重要因素之一。
季节性降雨、开发利用水资源的活动等引起的水文地质条件的改变、地下水位的升降只在基础底面以上某个范围内变化是，影响不大；
若地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化，情况就不同了，若水位上升，水浸湿和软化岩土，从而使地基土的强度降低，压缩性增大，这种现象可能导致建筑物的变形或破坏。
若地下水在压缩层范围内下降，则增加土的自重应力，引起基础的附加沉降。
地下水位的下降不是在整个建筑物下面均匀而缓慢的进行，基础会产生不均匀沉降，能使建筑物变形或结构物遭到破坏。
地下水对地下结构有浮拖作用，在不利荷载的作用下，地下水位的突然上升可能硬气结构物的上浮或破坏。
要春分认识到地下水对工程造成的危害，要对所建的工程地下水环境规律进行分析，制定有效的防排水方案，采取措施降低地下水带来的危害。
2.2城市隧道主要施工工艺
2.2.1明挖隧道
明挖隧道结构多采用“围护结构＋主体结构”的结构形式（本文此处对硬质岩地质不做探讨，明挖针对软弱地层）深基坑的围护结构形式主要有：
钻孔灌注桩、挖孔桩，钢板桩，深层搅拌桩＋钻孔灌注桩，连续墙。
①钻孔灌注桩。
钻孔灌注桩有相割和相切两种形式。
相割钻孔灌注桩：
施工时，跳桩施工，先施工奇数桩，后施工偶数桩，钻偶数桩时将奇数桩切割一部分，桩与桩间相割连成整体，形成防水围护结构，达到隔水的效果。
相切钻孔灌注桩：
桩与桩间相切，不能形成防水围护结构，需要在桩间采用注浆，或旋喷、摆喷等隔水措施，或在钻孔桩外侧做深层搅拌桩来隔水。
②挖孔桩。
挖孔桩相割挖孔和相切挖孔的防水原理与钻孔桩相同。
③钢板桩。
钢板桩具有很好的防渗漏功能，但因目前条件限制还不能达到预期效果。
④深层搅拌桩＋钻孔灌注桩。
深层搅拌桩加钻孔灌注桩，为了增加其抗弯强度，在桩内插入Ｈ钢、工字钢等型钢。
⑤地下连续墙。
地下连续墙的止水、防水效果好，并且适合于各种地质条件，被广泛采用。
地下连续墙的质量问题主要集中在墙身和接头两处。
墙身的缺陷主要表现在墙内夹有劣质砼，或泥块，究其原因一是成槽后清底不够，槽底沉淀物在灌入水下砼时被裹入砼中，也可能是槽底沉淀物与新鲜砼接触迅速凝聚，变成劣质砼，又被后续砼冲到某处而形成缺陷。
其次是埋管深度不足，或拔管过高，形成夹入劣质砼或产生冷缝；
砼供应不上，超过初凝时间也可能产生冷缝。
再其次是钢筋过密，尤其是钢筋接驳器处过密等因素形成渗水通道。
接头是地下连续墙防水的薄弱环节。
圆柱形锁口管较易在接头处留下夹层而导致渗水，有时在钢板与砼间也会出现夹缝。
解决办法除了在下钢筋笼之前对接处进行冲、涮等外，还应使导管尽量靠近接头以加强砼的冲刷。
围护结构与主体结构的关系围护结构不仅在施工期间起到挡土止水作用，在运营期间也是结构受力的一部分，即与主体结构共同受力。
构造上有复合式和分离式：
复合式，即内衬墙板与围护结构采用锚筋相连，此种构造较经济，但围护结构与内衬墙间不能做附加防水层，而且内衬墙浇注砼后，受围护结构的约束，易产生收缩开裂。
分离式，围护结构与内衬墙没有锚筋连接，可以施作附加外防水层，改善了防水条件。
2.2.2暗挖隧道
暗挖隧道常见的施工工法有矿山、顶进、盾构三类，但是隧道的结构大都是初支，二衬两部分。
隧道的初期支护是防水施工第一步也是最重要的部分，一般设计为挂钢筋网片后喷射抗渗性较好的混凝土作为主要结构层，并对水流集中的地方用钢管导流，减少渗水对喷射混凝土的冲击。
施工工程中必须动态调整喷射混凝土的配合比，确保初支混凝土的质量。
在变形观测达到设计要求后，在初期支护与二次模注砼之间设一柔性防水层。
一般采用１ｍｍ厚ＥＣＢ塑料板，二次衬砌砼抗渗标号为０．８Ｍｐａ（ｐ８）。
防水板挂设完毕后，利用定型模板台车进行二衬混凝土施工。
盾构法施工没有初支，在预制管片环向、径向均设有止水胶垫，并且管片安装完成后要对外围土体注浆加固，以增强隧道的防水效果。
2.2.3防水效果对比
从国内外众多的项目施工效果来看，采用明挖法施工的防水效果比暗挖法施工的好。
采用盾构法施工的止水效果更佳，但造价非常的高，而且注浆加固土体对周边地下水有一定污染。
2.3施工过程控制和工艺
施工过程渗漏成因中主要可分为两大类型，第一种是结构主体本身的质量通病产生的缺陷造成地下水渗入。
第二种是结构地基的不均匀沉降和主体结构上浮对隧道主体结构拉裂剪切破坏或者将用于防水的止水机构设备破坏造成渗漏。
第一种情况在施工过程中要加强过程控制。
2.3.1施工前防排水处理
首先，在隧道进洞前应根据设计图纸对隧道轴线范围内的地表水进行充分调查了解，分析地表水的补给方式、来源情况。
做好地表防排水工作:
用分层夯实的粘土回填勘探用的坑洼、探坑；
对隧道影响范围内的城市管线、排水沟渠、城市河流、湖泊等明暗水源进行防止水处理或进行临时迁改，开沟疏导隧道附近封闭的积水洼地，不得积水；
在地表有泉眼、水井的地方，涌水处埋设导管进行泉水引排，在隧道洞口上方按设计要求做好截排水沟，并用浆砌片石砌筑，将地表水排到隧道穿过的地表外侧，防止地表水的下渗，并与城市排水系统顺接。
2.3.2防水材料施工要点控制和质量检查
目前，在城市隧道防排水技术上仍然沿用常用的技术措施，除了在洞内外进行防排水设置外，对衬砌自防水､二次衬砌铺设复合式防水层､注浆堵水和施工缝､沉降缝､伸缩缝的止防水等方面也日益引起重视，大量采用复合式防水层､软式透水管､弹簧引水管､HDPE波纹网管和PVC､EVA､LDPE､PE等各种防排水板材与卷材。
复合式衬砌的防水层设于一次支护与二次模注之间，表面光滑，除了防水，还能减少喷射混凝土与二次衬砌模注混凝土之间约束应力，防止二次模注混凝土产生裂缝。
隧道复合式衬砌防水层常采用EVA（EthyleneVinylAccetatecopolymer乙烯一醋酸乙烯共聚物）､ECB（乙烯一醋酸乙烯与沥青共聚物）､PVC（聚抓乙烯）､LDEP（低密度聚乙烯）及HDPE（高密度聚乙烯）等材料。
为了使防水板不受损伤，保证防水的可靠性，在防水板与初期支护加设泡沫塑料衬垫或无纺布做缓冲层。
1）主要防水材料施工工艺
（1）PVC防水卷材施工
铺设流程：
先用射钉和PVC垫片将无纺布固定于混凝土表面，采用自动热风焊机将PVC防水卷材和PVC垫片焊接好，再从尾端部将PVC防水卷材焊接在一起，其重叠部位不少于60mm。
对焊缝焊接质量检查用测压仪器加压测试，压力在0.15～0.2MPa，保持压力2min以上为合格，维修的部位用真空方式测试；
最后安排好防水卷材施工完成后的保护工作。
2）自粘防水卷材施工
附加层：
采用专用基层处理剂在转角等节点部位均匀涂刷一遍，待底涂干燥后，按节点构造图做好附加增强处理，附加层总宽度不小于500mm。
大面底涂：
将专用基层处理剂涂刷在基层表面，要涂刷均匀，不漏底、不堆积，晾放至指触不粘。
弹线、试铺：
在基层上按规范要求弹出基准线，排铺卷材。
铺贴大面卷材：
先将卷材对准基准线试铺约5m长。
正式铺贴时，将隔离纸从卷材背面缓缓撕开，同时将卷材沿基准线慢慢向前推铺。
推铺时，应随时注意与基准线对齐，推铺速度不宜过快，以免出现偏差难以纠正。
卷材粘贴时不得用力拉伸，粘贴后随时用胶辊用力向前、向两侧滚压排出空气，使卷材牢固粘贴在基层上。
粘贴大面卷材时，不要将卷材背面搭接部位的隔离纸撕掉，以免污染粘结层或误粘。
3）防水板的质量检查
除对防水板的母材进行检查外，在铺设完毕后，应重点检查防水板的焊接质量，经热熔压焊在一起的防水板呈透明状且无气泡，则表明其焊接质量良好，必要时应做充气试验。
方法是:
在一端插入气针，并密封气针四周然后向两条焊缝中间的空腔内压气，一般试验长度为50
升级会员 