1、 地下工程防排水施工技术地下工程防排水施工技术主 要 内 容 概述 地下工程中常遇的地下水 地下工程防排水原则 地下工程排水 地下工程细部防水地下水对地下工程危害主要表现为： 地下工程的渗漏水，会侵蚀地下结构，影响构筑物的耐久性，同时增加地下空间中的湿度，降低各种附属结构及设备的工作效率和使用寿命。当渗漏水具有腐蚀性时，表现得尤其严重； 渗漏水会恶化地下工程的使用环境，影响其使用功能，同时也会增加使用期的维护难度和维护费用； 地下水丰富地区，尤其在有地下暗河区域施工时，轻则增加施工难度，重则导致施工地质灾害的发生，甚至损坏施工设备和造成人员伤亡； 当地下工程为交通通道时，路面积水会恶化环境，降
2、低路面与轮胎的摩擦力，威胁行车安全； 寒冷地区反复的冻融循环，造成支护体混凝土冻胀开裂破坏；在支护混凝土体与围岩之间，由于冻胀引起拱圈变形、破坏； 寒冷地区交通隧道漏水还将使隧道路面冻结，顶部产生冰柱侵界，危及行车安全。 地下水的渗透和侵蚀作用对地下工程的危害，轻者增加施工难度和影响其使用功能，严重者使整个工程报废，造成巨大的经济损失和严重的社会影响。地下水分类：地下工程中常遇的地下水： 各种地下工程的防排水原则有相同之处，一般采取“防、排、截、堵”等措施。 多年的工程实践经验证明，仅有刚性防水层是不够的，还必须合理结合柔性防水层。修订后的地下工程防水技术规范（GB 50108-2001）规定
3、：地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”的原则。 由于地下工程的种类不同、使用功能各异、面对的地下水环境及对地下水的保护也存在差别，因此，各自的设计和施工原则也各具特点。公路隧道、铁路隧道和地下铁道设计和施工规范从各自的特点、功能和使用要求出发，分别提出了自己的防水设计和施工要求。 公路隧道设计规范（JTG D70-2004）规定：隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统。 公路隧道施工技术规范（JT
4、J 042-1994）规定：隧道施工防排水设施应与营运防排水工程相结合，施工防排水工作应按防、截、排、堵相结合的综合治理原则进行。 “防”要求隧道衬砌结构、防水层具有一定的防水能力，能防止地下水透过防水层、衬砌结构渗入。“防”的方法可采用防水混凝土、塑料防水板和防水布等。 “排”隧道应有畅通的排水设施，将衬砌背后、掌子面前方及路面结构层下的积水导入排水系统，排水效果好，可以减少渗水压力和渗水量，也能有效防止路面冒水、翻浆，较少隧道病害。 “截”在隧道施工和运营过程中，当洞口边仰坡有流水冲刷，地表水及地下水易于渗漏时，应设置截、排水沟和采取消除积水的措施。对易于流入和渗漏到隧道的地表水，应采用设
5、置截（排）水沟、清除积水、填筑积水坑洼地、封闭渗漏点等措施，对于地下水，应采取导坑、泄水洞、井点降水等措施。 “堵”在隧道施工工程中，有渗漏水时，可采用注浆、喷涂等方法堵住；运营后渗漏水地段也可采用注浆、喷涂或用嵌填材料、防水抹面等方法堵水。 铁路隧道设计规范（TB 10003-2005）规定：新建和改建隧道防排水应采取“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，保障结构物和设备的正常使用和行车安全。对地下水和地下水应作妥善处理，洞内外应形成一个完整的防排水系统。 地铁设计规范（GB 50157-2003）规定：地铁工程的防水设计，应根据气候条件、工程地质和
6、水文地质状况、结构特点、施工方法和使用要求等因素进行，以保证结构的安全、耐久性和使用要求，并应遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜，综合治理”的原则，采取与其相适应的防水措施。 多年的工程实践证明，地下防水工程是集材料、规划、设计、施工、维护为一体的综合性、系统性工程，它们之间既各自独立，又相互影响。材料是基础，规划与设计是前提，施工是关键，维护是保证，这已成为专家们的共识。因此，为了保证地下工程的防水质量，应从以上各方面系统考虑，采取合理的措施，达到地下工程的防水等级标准要求。 地下工程排水是将水在渗漏进建筑物、构筑物内部之前加以疏导和排除，各种地下工程如公路隧道、铁路隧道及地铁等的
7、设计和施工规范中均对排水有明确规定，实践中面对具体的工程对象可参照执行。 综合各种排水方法，可分为地表水的排除、人工降低地下水位和将水引入地下结构后再有组织地排走等几种做法。 该方法是将地下工程顶部以上的地表水有组织地排去。 在山区的隧道中，为了防止地表水汇集，从洞门进入隧道，隧道进洞前应先做好洞顶、洞口、辅助坑道口的地面排水系统，防止地表水的下渗和冲刷。 在城市地下工程中，为了防止地表水集聚下渗到地层中形成局部的上层滞水，在一定范围内将地面做出排水坡度，周围用排水沟将水引走，并在这个范围内用抗渗性较好的材料做成隔水层。 地表水的排除 当地下工程结构全部或部分处于地下水位线中且地下水较丰富时采
8、用该方法，设计和施工时在地下结构的中部或中下部周围设置集水管，将水集中后用机械抽出排走，从而将地下结构周围的地下水位降低，一直降到抽水点的标高，形成一个疏干漏斗区。 人工降低地下水位 当地下工程所处环境的渗水量不大时可采用该方法，是将水导入地下结构后再有组织地排走。 通常采用两种方法：u 允许地下水通过防水板的漏水层汇集于排水管，引入结构内的排水沟排走；u 在地下结构中设置一个夹层，两层之间留出一定空隙，在底部设排水沟将渗入的水集中后排走。 地下结构内排水 地下结构内排水 地下工程防水一般包括刚性防水和柔性防水。 刚性防水：通过提高地下结构主体的密实性和憎水性，并对接缝处进行防水处理，以达到不
9、让地下水渗漏进入地下工程结构内部的目的。 包括：防水混凝土、砂浆防水层、细部结构防水等。 柔性防水：通过铺设防水板和涂刷防水膜等方式，给地下结构施作一层具有一定延展性的附加防水层，以达到防水目的。 措施主要包括：卷材防水、涂抹防水及防水板防水等。 本节仅重点介绍地下工程细部结构防水。地下工程细部结构一般包括变形缝、施工缝、后浇带、穿墙管及桩头等。变形缝防水的一般规定：u 变形缝应满足密封防水、适应变形、施工方便、检修容易等要求；u 用于伸缩的变形缝宜不设或少设，可根据不同的工程结构类别及工程地质情况采用诱导缝、加强带、后浇带等替代措施；u 变形缝处混凝土的结构厚度不应小于300mm。 变形缝防
10、水变形缝防水设计要求：u 用于沉降的变形缝其最大允许沉降差值不应大于30mm。当计算沉降差值大于30mm时，应在设计时采取特殊措施；u 用于沉降的变形缝的宽度宜为2030mm，用于伸缩的变形缝的宽度宜小于此值；u 常见变形缝的几种复合防水构造形式，亦可采用其他新型、成熟、可靠的防水构造形式； 变形缝防水 变形缝防水u 对环境温度高于50度处的变形缝，可采用2mm厚的紫铜片或3mm厚的不锈钢等金属止水带，其中间呈圆弧形； 变形缝防水u 止水条宜选用制品型遇水膨胀橡胶止水条，其物理力学性能应符合下表的规定。当选用其他新型、成熟、可靠的材料时，其物理性能应符合国家相关标准的要求； 变形缝防水u 变形
11、缝使用的橡胶止水带的物理性能应符合下表的要求。当选用其他新型、成熟、可靠的材料时，其物理性能应符合国家相关标准的要求。 变形缝防水 变形缝防水变形缝施工要求：u 缝内两侧应平整、清洁、无渗水；u 缝底应先设置与嵌缝材料无黏结力的背衬材料或遇水膨胀橡胶条；u 嵌缝应密实；u 中埋式止水带接头连接应采用热焊，不得叠接；背贴式止水带应与防水板焊接，止水条不得受潮。 变形缝防水施工缝常见防水构造形式有单一构造形式和复合构造形式。单一构造形式： 施工缝防水复合构造形式是将单一构造形式结合使用。施工缝的施工应符合下列规定：u 墙体纵向施工缝不应留设在剪力和弯矩最大处或底板与边墙的交接处，应留在高出底板顶面
12、不小于30cm的墙体上。拱墙结合的水平施工缝，宜留在拱墙接缝以下1530cm处；墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于300cm。 施工缝防水u 环向施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合；u 水平施工缝浇筑混凝土前应将其表明浮浆和杂物清除，铺水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂并及时浇筑混凝土；u 垂直施工缝浇筑混凝土前应将其表明清理干净，涂刷界面处理剂并及时浇筑混凝土； 施工缝防水u 施工缝采用遇水膨胀橡胶止水条止水时，应将止水条牢固地安装在缝表面预留凹槽内；u 施工缝采用中埋式止水带止水时，应确保止水带位置正确、牢固可靠。 施工缝防水 后浇带防水后浇带的防水接缝施工应符合
13、下列规定：u 施工缝浇筑混凝土前应将其表面清理干净，涂刷水泥砂浆或界面处理剂并及时浇筑混凝土；u 选用的遇水膨胀止水条应具有缓胀性能，其7d的膨胀率应不大于最终膨胀率的60%。遇水膨胀止水条应牢固地安装在缝表面或预留槽内；u 采用中埋式止水带时，应确保位置准确、固定牢靠； 后浇带防水u 后浇带应设在受力和变形较小的部位，间距宜为3060m，宽度宜为7001000mm；u 后浇带可做成平直缝，结构主筋不宜在缝中断开，如必须断开，则主筋搭接长度应大于45倍主筋直径，并应按设计要求加设附加钢筋。 后浇带防水 穿墙管防水穿墙管防水施工应符合下列规定：u 金属止水环应与主管满焊密实，并作防腐处理，采用套管式穿墙防水构造时，翼环与套管应满焊密实，并在施工前将套臂内表面清理干净；u 管与管间距应大于30cm； 穿墙管防水u 遇水膨胀止水圈穿墙管，管径宜小于50mm，胶圈应用黏结剂满黏固定于管上，并应涂缓胀剂；u 穿墙管线较多时，宜相对集中，采用穿墙盒的方法。穿墙盒的封口钢板应与墙上的预留角钢焊严，并从钢板上的预留浇筑孔注入聚合物水泥砂浆或改性沥青等密封材料处理。谢谢大家THANKSFORATTENTION
