第7章 地下工程防水(上课)课件

地下工程防水地下工程防水第第7 7章章7.1 7.1 地下工程中常遇的地下水地下工程中常遇的地下水7.2 7.2 地下工程防水的重要性地下工程防水的重要性7.3 7.3 地下工程防水等级和设防要求地下工程防水等级和设防要求7.4 7.4 地下工程防水设计地下工程防水设计7.5 7.5 地下工程防排水的措施地下工程防排水的措施7.6 7.6 地下工程防水材料地下工程防水材料7.7 7.7 混凝土结构细部构造防水混凝土结构细部构造防水主要内容主要内容7.1 7.1 地下工程中常遇到的地下水地下工程中常遇到的地下水l上层滞水上层滞水l潜水潜水l毛细管水毛细管水l层间水层间水上层滞水上层滞水距地表一般较浅，一般不超过距地表一般较浅，一般不超过1-21-2米米,分布范围有限，补给区分布范围有限，补给区与分布区一致，水量极不稳定，通常是雨季出现，旱季消失。与分布区一致，水量极不稳定，通常是雨季出现，旱季消失。l定义定义l特征特征埋藏在地表浅处、局部隔水层（透水体）上部且具有自由水埋藏在地表浅处、局部隔水层（透水体）上部且具有自由水面的地下水。面的地下水。潜潜 水水l定义定义潜水是埋藏在地表以下潜水是埋藏在地表以下第一个隔水层以上具有第一个隔水层以上具有自由水面的地下水。自由水面的地下水。l特征特征潜水主要由大气降水、地表水和凝结水补给，变化幅度潜水主要由大气降水、地表水和凝结水补给，变化幅度比较大。比较大。毛细管水毛细管水l定义定义l特征特征毛细管水是由于土粒和水接触毛细管水是由于土粒和水接触时受到表面张力的作用，沿着时受到表面张力的作用，沿着土粒间连通孔隙上升而形成。土粒间连通孔隙上升而形成。毛细管水的上升高度与毛细管水的上升高度与土壤的种类、孔隙的大土壤的种类、孔隙的大小，颗粒大小以及土壤小，颗粒大小以及土壤湿度有关。湿度有关。层间水层间水l定义定义l特征特征埋藏在两个隔水层之埋藏在两个隔水层之间的地下水称为层间间的地下水称为层间水。水。承压水上下都有隔水层，具有明显的补给区、承压区和承压水上下都有隔水层，具有明显的补给区、承压区和泄水区泄水区1 1 地下工程常见水害地下工程常见水害7.2 7.2 地下工程防水的重要性地下工程防水的重要性地下人行通道成地下人行通道成“水帘水帘洞洞”水管爆裂水管爆裂 自来水四处流淌自来水四处流淌 通道天花板与墙壁瓷砖接缝处不停地往外通道天花板与墙壁瓷砖接缝处不停地往外冒水，通道内形成了冒水，通道内形成了“水帘洞水帘洞”。地板上。地板上也不断有水冒出，形成了积水。也不断有水冒出，形成了积水。地下室漏水地下室漏水2 2 隧道水害隧道水害隧道漏水隧道漏水“服役服役”还不到还不到5 5年的东山口隧道出现严重漏水。年的东山口隧道出现严重漏水。南京九华山隧道渗水南京九华山隧道渗水 隧道山体段通风井变形缝处出现的长约隧道山体段通风井变形缝处出现的长约2020厘米的水帘，厘米的水帘，不停地往下滴水。不停地往下滴水。20062006年年1 1月月1919日晚，靠近龙蟠中路出口附近多处开始渗水，日晚，靠近龙蟠中路出口附近多处开始渗水，造成一股车道约造成一股车道约400400米长路段不能通行。米长路段不能通行。1 1）运营中隧道水害）运营中隧道水害（1 1）隧道衬砌漏水）隧道衬砌漏水（2 2）衬砌周围积水）衬砌周围积水（3 3）潜流冲刷）潜流冲刷（1 1）隧道衬砌漏水）隧道衬砌漏水隧道衬砌的漏水现象一般表现为渗、滴、淌、隧道衬砌的漏水现象一般表现为渗、滴、淌、涌几种涌几种 。对隧道产生危害：。对隧道产生危害：l对电力牵引区段和电力配线对电力牵引区段和电力配线l影响养护人员身体健康影响养护人员身体健康l使洞内设备锈蚀，使洞内设备锈蚀，混凝土衬砌结构破坏混凝土衬砌结构破坏l涌涌水水病病害害造造成成衬衬砌砌破破坏坏，造造成成道道床床基基底底被被软软化化或或掏掏空，使道床翻浆冒泥或下沉开裂，中断行车空，使道床翻浆冒泥或下沉开裂，中断行车l有有冻冻害害地地段段的的隧隧道道漏漏水水会会造造成成衬衬砌砌挂挂冰冰侵侵限限和和冻冻融融破坏破坏主主要要是是指指运运营营隧隧道道中中地地表表水水或或地地下下水水向向隧隧道道周周围渗流汇集。常见病害有：围渗流汇集。常见病害有：（2 2）衬砌周围积水）衬砌周围积水l水压较大时会导致衬砌破裂水压较大时会导致衬砌破裂l使围岩及围岩结构面间软弱夹层软化或泥化使围岩及围岩结构面间软弱夹层软化或泥化l使膨胀性围岩体积膨胀，导致衬砌破坏使膨胀性围岩体积膨胀，导致衬砌破坏l在在寒寒冷冷地地区区发发生生冰冰胀胀和和围围岩岩冻冻胀胀，快快速速导导致致衬衬砌砌破破坏坏主主要要是是指指由由于于地地下下水水渗渗流流和和流流动动而而产产生生的的冲冲刷刷和和溶溶蚀作用。其危害有：蚀作用。其危害有：（3 3）潜流冲刷）潜流冲刷l衬衬砌砌基基础础下下沉沉，边边墙墙开开裂裂或或者者仰仰拱拱、整整体体道道床床下下沉开裂沉开裂l围岩滑移错动导致衬砌变形开裂围岩滑移错动导致衬砌变形开裂l对对超超挖挖回回填填不不密密实实或或未未全全部部回回填填者者，引引起起围围岩岩坍坍塌，导致衬砌破坏塌，导致衬砌破坏l侵蚀性水对衬砌的侵蚀侵蚀性水对衬砌的侵蚀 施施工工中中的的隧隧道道水水害害主主要要是是指指隧隧道道围围岩岩的的地地下下水水或或部部分分地地表表水水，以以渗渗漏漏或或涌涌出出方方式式进进入入隧隧道道内内造成的危害。造成的危害。施工中的隧道水害施工中的隧道水害7.3 7.3 地下工程防水等级和设防要求地下工程防水等级和设防要求1 1 地下工程的防水等级地下工程的防水等级地下工程防水技术规范规定地下工程的防水等级分为四级地下工程防水技术规范规定地下工程的防水等级分为四级防防 水水 等等 级级标标 准准适适 用用 范范 围围一一 级级不允不允许许渗水，渗水，结结构表构表面无湿面无湿渍渍人人员长员长期停留的期停留的场场所；因有少量湿所；因有少量湿渍渍会使物品会使物品变质变质、失、失效的效的贮贮物物场场所及所及严严重影响重影响设备设备正常运正常运转转和危及工程安全和危及工程安全运运营营的部位；极重要的的部位；极重要的战备战备工程工程二二 级级不允不允许许漏水，漏水，结结构表构表面可有少量湿面可有少量湿渍渍人人员经员经常活常活动动的的场场所；在有少量湿所；在有少量湿渍渍的情况下不会使物的情况下不会使物品品变质变质、失效的、失效的贮贮物物场场所及基本不影响所及基本不影响设备设备正常运正常运转转和和工程安全运工程安全运营营的部位；重要的的部位；重要的战备战备工程工程三三 级级有少量漏水点，不得有少量漏水点，不得有有线线流和漏泥砂流和漏泥砂 人人员临时员临时活活动动的的场场所；一般所；一般战备战备工程工程四四 级级有漏水点，不得有有漏水点，不得有线线流和漏泥砂流和漏泥砂 对对渗漏水无渗漏水无严严格要求的工程格要求的工程2 2 地下工程的防水设防要求地下工程的防水设防要求l地下工程的设防要求，应根据使用功能、结构形式、地下工程的设防要求，应根据使用功能、结构形式、环境条件、施工方法及材料性能等因素合理确定。环境条件、施工方法及材料性能等因素合理确定。l处于侵蚀性介质中的地下工程，应采用耐侵蚀的防处于侵蚀性介质中的地下工程，应采用耐侵蚀的防水材料；水材料；l处于冻土层中的混凝土结构，其抗冻融循环不得少处于冻土层中的混凝土结构，其抗冻融循环不得少于于100100次；次；l结构刚度较差或受振动作用的工程，应采用柔性防结构刚度较差或受振动作用的工程，应采用柔性防水材料。水材料。7.4 7.4 地下工程防水的设计地下工程防水的设计1 1 地下工程防水设计原则地下工程防水设计原则2 2 地下工程防水设计要求地下工程防水设计要求3 3 地下工程防水设计资料地下工程防水设计资料4 4 地下工程防水设计内容地下工程防水设计内容5 5 地下工程防排水系统地下工程防排水系统1 1 地下工程防水设计原则地下工程防水设计原则地下工程防水技术规范（地下工程防水技术规范（GB50108-2001GB50108-2001）规定：）规定：l铁路隧道设计规范（铁路隧道设计规范（TB10003-2005TB10003-2005）l公路隧道设计规范（公路隧道设计规范（JTG D70-2004JTG D70-2004）l地铁设计规范（地铁设计规范（GB 50157-2003GB 50157-2003）地下工程防水的设计和施工应遵循地下工程防水的设计和施工应遵循“防、防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理综合治理”的原则。的原则。大同小异铁路隧道设计规范（铁路隧道设计规范（TB10003-2005TB10003-2005）规定）规定 隧道防排水应采取隧道防排水应采取“防、排、截、堵结防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理合，因地制宜，综合治理”的原则，采取的原则，采取切实可靠的设计、施工措施，达到防水可切实可靠的设计、施工措施，达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。靠、排水畅通、经济合理的目的。“防防”：铁路隧道设计规范（铁路隧道设计规范（TB10003-2005TB10003-2005）规定）规定“排排”：“截截”：“堵堵”：要求隧道衬砌结构具有一定的防水能力，能防要求隧道衬砌结构具有一定的防水能力，能防止地下水渗入。止地下水渗入。隧道应有排水设施并充分利用，以减少渗水压隧道应有排水设施并充分利用，以减少渗水压力和渗水量；力和渗水量；隧道顶部如有地表水易于渗漏处所或有坑洼积隧道顶部如有地表水易于渗漏处所或有坑洼积水，应设置截、排水沟和采取消除积水的措施。水，应设置截、排水沟和采取消除积水的措施。在隧道施工、运营过程中有渗漏水时，可以采在隧道施工、运营过程中有渗漏水时，可以采用注浆、喷涂或嵌填材料、防水抹面等方法堵水。用注浆、喷涂或嵌填材料、防水抹面等方法堵水。公路隧道设计规范（公路隧道设计规范（JTG D70-2004JTG D70-2004）规定）规定 隧道防排水应遵循隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。“防防”：要求隧道衬砌、防水层具有防水能力。要求隧道衬砌、防水层具有防水能力。“排排”：隧道应有畅通的排水设施，将衬砌背后、隧道应有畅通的排水设施，将衬砌背后、路面结构层下的积水排入洞内中心水沟或路侧边沟。路面结构层下的积水排入洞内中心水沟或路侧边沟。“截截”：对易于渗漏到隧道的地表水，应采用设置对易于渗漏到隧道的地表水，应采用设置截（排）水沟措施。对于地下水，应采取导坑、泄截（排）水沟措施。对于地下水，应采取导坑、泄水洞、井点降水等措施。水洞、井点降水等措施。“堵堵”：针对隧道围岩有渗漏水地段，采用注浆、针对隧道围岩有渗漏水地段，采用注浆、喷涂、堵水墙等方法，将地下水堵在围岩体内。喷涂、堵水墙等方法，将地下水堵在围岩体内。公路隧道设计规范（公路隧道设计规范（JTG D70-2004JTG D70-2004）规定）规定地铁设计规范（地铁设计规范（GB 50157-2003GB 50157-2003）的规定）的规定 地铁工程的防水设计应遵循地铁工程的防水设计应遵循“以防为主，刚柔以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理结合，多道防线，因地制宜，综合治理”的原则，的原则，采取与其相适应的防水措施。采取与其相适应的防水措施。“刚柔结合，多道防线刚柔结合，多道防线”地铁设计规范（地铁设计规范（GB 50157-2003GB 50157-2003）的规定）的规定“因地制宜、综合治理因地制宜、综合治理”刚性防水材料和柔性防水材料结合使用。通过防水材刚性防水材料和柔性防水材料结合使用。通过防水材料和构造措施，在各道设防中发挥各自的作用。料和构造措施，在各道设防中发挥各自的作用。勘察、设计、施工、管理和维护保养每个环节都要考勘察、设计、施工、管理和维护保养每个环节都要考虑防水要求，