高速铁路隧道防排水技术.pptVIP

我国铁路隧道，已规划设计、即将开工建设的铁路隧道超过5 000座，总长超过9 000 km。而隧道防水问题一直是困扰铁路建设的难题。高速铁路对隧道防水要求非常严格，防水等级为《地下工程防水技术规范》(GB50108--2008)规定的一级防水标准。即二次衬砌不允许渗水、二次衬砌表面无湿渍。 一、防水设计原则 1 隧道防排水遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理，保护环境”的原则，采取切实可靠的措施，已达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的。 2 隧道防排水应对地表水和地下水作妥善处理。洞内排水应满足道床、人员行走面、线缆沟槽无滞水的要求，洞外排水系统完整，保证隧道结构和设备正常使用和行车安全。 一、防水设计原则 3 隧道防水尽可能加强初期支护防水，以衬砌结构自防水为主题，以防水层防水，施工缝、变形缝防水为重点。 二、排水设计原则 1 对水资源有严格要求的隧道，防排水采取“以堵为主、限量排放”的原则。 2 时速350公里的隧道洞内设置双侧排水沟加中心排水沟，衬砌背后设置环向、纵向盲沟，将衬砌外地下水引入洞内侧沟，经侧沟的汇集和沉淀后再由侧沟和中心水沟排出洞外。 防水工程措施 隧道防水工程措施包括围岩注浆堵水、初支喷混凝土防水、防水层防水、两缝防水、二衬自防水、拱顶充填注浆防水等。 一 、注浆堵水 注浆堵水主要适用于大的富水断层破碎带、地下水发育可能引起大量地下水流失的隧道段落。 富水地段的照片 突泥涌水的照片 突泥涌水的照片 隧道注浆堵水措施 1、注浆的目的 注浆就是在一定的压力下，将可凝固的液体压入地层中，充填凝固，从而达到改良地层性能，降低地层的含水量、空隙率和渗透系数，提高地层强度和整体性，起到加固、堵水的目的。 2、注浆的原理 浆液注入土体的过程，一般总是先渗透，当通道被阻，浆液渗透困难，即对周围地层进行压密，当压力继续升高，在土体中产生劈裂现象，浆液顺裂缝进一步扩散。渗透、压密和劈裂互相影响、互相补充。 几种注浆方案的特点 全断面预注浆 1、加固隧道前方核心区及轮廓线外约3～8m范围内的围岩，防止地下水、泥等从隧道周边和掌子面突入隧道内，并加固隧道围岩； 2、每循环加固段长 (15～50m）、掘进时必须保留止水岩盘的厚度，一般为5～8m。钻孔和注浆量大、作业周期长；注浆时，工作面其他作业无法进行。 3、一般需设置专门的混凝土止浆墙，以抵抗浆液压力和水压力； 4、通常采用分段前进式注浆，也有利用钻杆采用后退式注浆的，还有全孔一次性注浆。注浆顺序一般是从外圈到内圈依次进行。 几种注浆方案的特点 周边帷幕预注浆 1、以加固隧道待开挖段周边的岩体，防止岩体从隧道上方坍塌为主。 2、每循环加固长度15～50m，注浆时，掌子面其他作业停止。 3、通常采用分段前进式或分段后退式注浆，条件允许时采用全孔一次性注浆，多圈孔时，先注外圈孔，再注内圈孔，最后依次注中间圈孔。 几种注浆方案的特点 周边小导管预注浆 1、周边预注浆的一种特殊型式，在注浆孔中安设小导管，导管与支护钢架连接在一起，注浆加固的同时起到管棚的作用。 2、注浆孔一般沿掌子面周边轮廓线钻设，外插角10°～15°，钻设深度视具体情况合理确定，宜为3～6m。 几种注浆方案的特点 径向注浆 1、隧道开挖后，洞壁渗漏水较大时，或支护后围岩软弱，支护结构变形较大时，通过径向注浆达到堵水减排和加固围岩、限制变形的目的。 2、根据加固厚度，钻孔可采用气腿式风钻（5m以下）或风动潜孔钻机（5～10m），隧道底部也可采用地质钻机钻孔。径向注浆时，前方工作面仍可平行作业。 3、通常采用全孔一次性注浆，分序加密进行。 注浆设备 注浆现场照片 注浆现场照片 二、初支喷混凝土防水 喷混凝土作为防水层是被国际隧协所提倡的，但这种观点在国内尚未被广泛接受和利用。喷射混凝土层施作质量和防水效果受围岩开挖、施作工艺及目前业内施工现状影响很大，要在初期支护阶段把防水做好有一定的难度，但作为复合式衬砌的最外层支护及第一道防水屏障，其在整个隧道防水体系中起着重要的作用，但现行设计多数未从防水的角度做针对性的设计。 二、初支喷混凝土防水 提高喷混凝土的防水质量，主要有以下几点。 1 对围岩基面进行处理：包括对松散危石清理加固和对围岩渗漏水的注浆堵漏、引排等。 2 对喷混凝土和围岩不完全密贴的处理：主要存在于钢架密集地段，对此主要依托于施工工艺和现场施工管理，必要时可通过围岩补注浆措施解决。(初期支护背后注浆） 3 对喷混