隧道及地下工程防排水技术探讨武广客运专线_精品文档.ppt

隧道及地下工程防排水技术探讨武广客运专线_精品文档.ppt

《隧道及地下工程防排水技术探讨武广客运专线_精品文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道及地下工程防排水技术探讨武广客运专线_精品文档.ppt（115页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

隧道及地下工程防排隧道及地下工程防排水技术探讨水技术探讨李治国李治国中铁隧道集团有限公司科学技术研究所中铁隧道集团有限公司科学技术研究所一一前言前言二二隧道及地下工程防排水技术的现状及发展隧道及地下工程防排水技术的现状及发展趋势趋势三、隧道及地下工程施工防排水技术三、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四、隧道及地下工程结构防排水技术五五防排水新技术、新设备、新材料和新工艺防排水新技术、新设备、新材料和新工艺六六几点认识几点认识汇报提纲汇报提纲一、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根据中长期铁路网规划中长期铁路网规划，我国将规划建设省，我国将规划建设省会城市及大中城市间的快速客运通道，建设客运专线会城市及大中城市间的快速客运通道，建设客运专线1.21.2万公里以上，规划万公里以上，规划“四纵四横四纵四横”铁路快速客运通道铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统。

以及三个城际快速客运系统。

“四纵四纵”分别是北京上海客运专线、北京武汉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）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。

客运专线、杭州宁波福州深圳客运专线。

“四四横横”分别是徐州郑州兰州客运专线、杭州南昌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。

三个城际快速客运京武汉重庆成都客运专线。

三个城际快速客运系统分别是环渤海地区、长江三角洲地区和珠江三角系统分别是环渤海地区、长江三角洲地区和珠江三角洲地区城际客运系统。

洲地区城际客运系统。

到到20202020年，全国铁路营业里程达到年，全国铁路营业里程达到1010万公里，主万公里，主要繁忙干线实现客货分线，复线率和电化率均达到要繁忙干线实现客货分线，复线率和电化率均达到5050，运输能力满足国民经济和社会发展需要，主要技，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。

术装备达到或接近国际先进水平。

根根据据有有关关资资料料，19971997年年全全路路有有运运营营隧隧道道50005000余余座座，共共计计近近2500km2500km，其其中中严严重重漏漏水水（包包括括拱拱部部滴滴水水、边边墙墙渗渗水水、流流水水，隧隧道道底底部部翻翻浆浆冒冒泥泥、严严寒寒地地区区隧隧道道结结冰冰、冻冻胀胀），影响隧道运营的达影响隧道运营的达15021502座，占全路隧道总数的座，占全路隧道总数的30%30%左右。

左右。

20022002年年我我国国有有铁铁路路隧隧道道座座，总总长长度度公公里里，为为世世界界第第一一；我我国国公公路路隧隧道道总总数数已已达达座座，总总长长度度公公里里，20032003年年我我国国公公路路隧隧道道21752175座座，总总长长度度10011001公公里里，是是世世界界上上公公路路隧隧道道最最多多的的国国家家。

近近年年来来，虽虽然然隧隧道道施施工工的的防防排排水水质质量量不不断断提提高高，竣竣工工时时基基本本能能够够达达到到设设计计要要求求，但但隧隧道道及及地地下下工工程程防防排排水水面面临临的的形形势势仍仍不不容容乐乐观观，尤尤其其是是地地质质条条件件比比较较复复杂杂的的隧隧道道，渗渗漏漏水水现现象象比比较较普普遍遍。

有的虽经多次整治，效果仍不理想。

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铁路隧道病害情况统计铁路隧道病害情况统计19981998年隧道翻浆冒泥情况年隧道翻浆冒泥情况隧道冻胀问题也比较严重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。

防排水原则不断完善和创新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。

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、排二十世纪九十年代后，防排水原则：

防、排、截、截、堵相结合、因地制宜、综合治理。

堵相结合、因地制宜、综合治理。

20012001年国标防排水年国标防排水规范中又加入了规范中又加入了“钢柔相济钢柔相济”。

v随着地下水资源的日益紧张及环保意识的增强，堵随着地下水资源的日益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。

防排水未来的发展方向将是以堵水主、堵排结合。

英国隧道防水等级划分英国隧道防水等级划分新加坡地铁系统规定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隧道结构内表面每小时每平方米的渗水量控制在量控制在55mlml的容许值。

任意的容许值。

任意1010mm区间不得大区间不得大于于1010ml,ml,如换算成每天允许的渗水量则为如换算成每天允许的渗水量则为:

0.12:

0.12L/d.mL/d.m22。

匈牙利布达佩斯地下铁道设计规定：

匈牙利布达佩斯地下铁道设计规定：

每天隧道渗漏量小于每天隧道渗漏量小于0.120.12L/mL/m22,并且无并且无集中渗漏水集中渗漏水,即满足防水要求。

即满足防水要求。

德国慕尼黑地下铁道设计规定：

德国慕尼黑地下铁道设计规定：

渗漏量为渗漏量为0.070.070.20.2L/d.mL/d.m22。

地下工程防水技术规范地下工程防水技术规范（GB50108-2001）GB50108-2001）的有关防水等级的规定的有关防水等级的规定上海地铁一号线上海地铁一号线车站和区间隧道的渗水量应控制在车站和区间隧道的渗水量应控制在0.10.1L/mL/m22.d,.d,严禁渗漏泥砂。

严禁渗漏泥砂。

每小时每公里区间隧道的渗漏量不大于每小时每公里区间隧道的渗漏量不大于1.11.1L,L,这个标准十分严格。

这个标准十分严格。

此标准基于此标准基于1979197919821982年上海地铁新村试验隧年上海地铁新村试验隧道的实际渗漏水量观测值确定道的实际渗漏水量观测值确定,1982,1982年为年为0.020.02L/mL/m22.d,1989.d,1989年年55月月44日为日为0.120.12L/mL/m22.d.d。

我国客运专线要求隧道不渗不漏，需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达到一级防水标准。

尤其是混凝土耐久性为为100100年。

年。

防排水技术不断发展防排水技术不断发展v第一阶段：

盲沟、排水沟排水第一阶段：

盲沟、排水沟排水/平导排水平导排水/泄泄水洞排水；水洞排水；v第二阶段：

排水盲沟、排水沟排水第二阶段：

排水盲沟、排水沟排水/混凝土混凝土自防水；自防水；v第三阶段：

注浆加固圈第三阶段：

注浆加固圈/防水隔离层防水隔离层/混凝土混凝土自防水自防水/排水体系排水排水体系排水/施工缝、变形缝防水处施工缝、变形缝防水处理的综合防排水系统；理的综合防排水系统；11、开挖阶段防排水、开挖阶段防排水-施工防排水施工防排水主要方法：

引排法、注浆法、降水法、冷冻法、主要方法：

引排法、注浆法、降水法、冷冻法、旋喷法等。

旋喷法等。

22、主体结构施工阶段防排水、主体结构施工阶段防排水-结构防排水结构防排水（11）初期支护防排水）初期支护防排水引排引排局部和补充注浆局部和补充注浆（22）防水隔离层及排水盲管）防水隔离层及排水盲管（33）防水混凝土）防水混凝土（44）施工缝和变形缝处理）施工缝和变形缝处理防排水的分类防排水的分类三、隧道及地下工程施工防排水技术三、隧道及地下工程施工防排水技术主要内容主要内容11、钻孔探测、钻孔探测22、预警标准、预警标准33、注浆堵水、注浆堵水44、洞内沟、管排水、洞内沟、管排水55、泄水洞排水、泄水洞排水66、降水法、降水法77、冻结法、冻结法88、旋喷法、旋喷法3.13.1防水的主要方法之一：

钻孔探测防水的主要方法之一：

钻孔探测

（1）

（1）钻孔数量一般钻孔数量一般4488个（根据断面大小确定）；个（根据断面大小确定）；

（2）

（2）钻孔深度一般在钻孔深度一般在30m30m左右；采用潜孔钻和取芯钻相结合；左右；采用潜孔钻和取芯钻相结合；（3）（3）终孔位置，一般应在隧道开挖轮廓线外终孔位置，一般应在隧道开挖轮廓线外（0.5（0.51）D,1）D,且不应小且不应小于于3.0m3.0m。

相邻两个钻探循环应搭接。

相邻两个钻探循环应搭接10m10m。

（4）（4）如遇到涌水、突泥应观察、分析、判断：

在确保安全的条件如遇到涌水、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。

下，进行水压、水压测试。

（5）（5）风钻钻孔，长度和范围有限，只能作为补充方法，不能作为风钻钻孔，长度和范围有限，只能作为补充方法，不能作为主要方法。

主要方法。

超前钻探的作用主要为：

防止隧道坍塌、涌水、突泥。

超前钻探的作用主要为：

防止隧道坍塌、涌水、突泥。

（1）

（1）判断掌子面及隧道周边围岩的稳定；判断掌子面及隧道周边围岩的稳定；

（2）

（2）判断隧道涌水突泥的规模、危害；判断隧道涌水突泥的规模、危害；（3）（3）在一定程度上，可以起到泄压作用；在一定程度上，可以起到泄压作用；（3）（3）制订对策和防范措施，调整施工预案。

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。

大地质灾害，应引起高度重视。

3.23.2预警标准预警标准（建议值）建议值）预警级别涌水连量（预警级别涌水连量（mm33/s）/s）水压水压（MPaMPa）（特大）特大）5522（重大）（重大）1-51-51-21-2（中等）（中等）.1-1.1-1.5-1.5-1（少量）（少量）0.01-0.10.01-0.1.5-0.2.5-0.2（微量）（微量）0.010.010.20.2注意：

以上条件具备其中之一者，即可判定为相应级别，不注意：

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。

必两者都具备。

此外洞内水深和水的流速也是重要的条件。

如果洞内水深大于如果洞内水深大于0.5m0.5m，或水的流速大于，或水的流速大于0.5m/s0.5m/s，也应，也应该按特大预警级别对待。

该按特大预警级别对待。

3.33.3注浆堵水注浆堵水

（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。

（3）（3