《GBK隧道防水防冻》PPT课件

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1、公路隧道防排水技术吕康成长安大学公路学院2011.51.引言1.2隧道常见病害1）渗水漏水2）衬砌开裂3）限界受侵4）路面破损1.引言1.3渗漏水的危害1)造成路面湿滑，威胁行车安全.2)引发各种冻害，恶化运营环境.3)损伤隧道结构，影响长期稳定2)增加洞内湿度，降低照明效率.大板山隧道的冻害（1）大板山隧道的冻害（2）千阳岭隧道渗漏水千阳岭隧道渗漏水千阳岭隧道路面斜缝千阳岭隧道路面错台千阳岭隧道洞壁擦痕新庄岭隧道检修道倾斜新庄岭隧道墙角旋转1.引言1.4产生渗漏水的原因1）认识问题2）设计问题3）施工问题4）运管问题1.引言1.5防范对策1）业主重视2）设计科学3）施工精心未雨绸缪，不留隐

2、患。2公路隧道的防排水体系两个基本概念隧道防水——防止地下水沿隧道径向流动隧道排水——排走可能沿径向流向隧道的地下水3围岩注浆堵水（防水圈1）现状：国外重视国内放弃（赛里木隧道）观点：一劳永逸，一举两得，封堵为宜。3围岩注浆堵水（防水圈1）条件方法1）断层破碎带超前导管注浆2）裂隙水发育区围堵法、洞顶扇区法2公路隧道的防排水体系4隧道防水层（防水圈2）构成：防水板+土工布（复合、分层）防水板材料：PVCEVALDPEHDPE等规格：幅宽2000——6000mm厚度1mm工艺：铺挂，拼幅铺挂方法：吊挂法、热合法、LV法4隧道防水层（防水圈2）4.1施工期防水层缺陷1）拼幅焊缝不严2）防水板损伤

3、4.2运营期防水层损伤喷射砼表面隧道运营期防水层损伤原因图1防水层力学性态试验试件规格与加载模式喷射砼表面力学性态模拟试验结论：1)粗糙表面会导致防水层损伤2)平滑表层有利于防水层保护防水层保护措施1）喷射混凝土的表面用砂浆罩面2）喷射混凝土的表面用卵石作粗集料表层喷砂浆人工抹光2公路隧道的防排水体系5衬砌和施工缝防水（防水圈3）5.1衬砌渗漏原因：（对策）1）衬砌裂缝（1）拆模过早（按规范要求控制拆模时间）（2）温变应力（让衬砌段自由变形）（3）围岩压力（使衬砌适应围岩压力）2）砼不密实（1）材料不匀（避免之）（2）振捣不良（避免之）（3）浇注间歇（避免之）5衬砌和施工缝防水（防水圈3）5

4、.2施工缝渗漏原因：1）渗水下排不畅2）止水带、膨胀橡胶条周围不密实3）止水带接头不严施工缝渗漏原因1）渗水下排不畅图2现行的施工缝防水构造2）止水带、膨胀橡胶条周围不密实施工缝防水不严3）施工缝止水带接头不严5.3可排水止水带可排水止水带及其设置环向施工缝下部排水构造衬砌环向施工缝下部排水构造传统安装工艺存在的问题图6止水带传统安装方法5.4止水带无接头安装工艺衬砌基础上预留止水带安装槽2公路隧道的防排水体系6喷射砼与防水层间隙的排水常规设计：1）沿隧道纵向5—10m设置1条（准）环向排水管。2）环向排水管下端与纵向排水管相接。可能的改进：1）环向排水管实现全环向，下端与中央排水管相通。2

5、）纵向排水管辅助环向排水管排水。2公路隧道的防排水体系7防水层与衬砌砼间隙的排水现状：目前设计中未考虑观点：1）应考虑2）可排水止水带可部分解决问题2公路隧道的防排水体系8纵向排水现状：纵向排水管的排水坡度与路面纵坡一致观点：纵向排水管在纵向可呈波浪状，局部加大水力坡度9横向排水与中央排水注意：1）上下游妥善连接2）照图施工，保证坡度3）谨防淤堵10总结渗漏水是隧道的常见病害，只有科学设计，合理选材和精心施工，才能避免隧道渗漏水的发生。隧道防冻隧道冻害可分为两大类（1）洞内结冰（2）结构因冻损伤前者影响车辆的正常行使，后者影响结构的长期稳定，两者都是隧道安全运营的隐患。冻害成因（1）关于隧道

6、洞内结冰冻害，具有圈层构造的防水体系未能充分发挥作用是洞内渗漏结冰的主要原因，排水体系因冻不能正常工作也对渗漏结冰有很大影响。（2）关于结构因冻损伤，有衬砌结构因壁外冻胀损伤和衬砌结构因内部冻胀损伤两种情况。结构因冻损伤（1）衬砌结构因壁外冻胀损伤（2）衬砌结构因内部冻胀损伤衬砌壁外冻胀衬砌结构因壁外冻胀损伤发生的条件：（1）衬砌壁外有一定的积水（2）一定范围内温度低于0℃当积水或/与围岩冻结体积膨胀时，会对衬砌结构施加作用力，如果此作用力很大，则可能使结构受到损伤。可将这种冻胀损伤称为宏观冻胀损伤。宏观冻胀损伤源于冻胀体对衬砌结构施加的压力。衬砌壁外冻胀发展示意图衬砌壁外冻胀研究宏观冻胀时

7、两个重要因素通常被忽视：一是水体的外开放性，即从衬砌外表面向围岩的各个方向，都可能有水体进退的通道；二是冻结过程的渐进性，即在隧道的横断面内，冻结过程是沿隧道的径向逐渐向外发展的。过程说明前图为衬砌壁后空腔充水后冰冻发展过程的示意图。水体冻结从衬砌的外表面开始，0℃等温面逐渐向外推进。此间，水体通过围岩节理裂隙提供的各种通道向外排挤。当冰冻发展到空腔壁面时，空腔完全被冰体占据。之后，渗水无法进入冰体，冰体的体