隧道结构防排水施工技术规范及质量验收标准

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1、青岛胶州湾隧道工程隧道工程防排水系统、防排水结构及其施工质量控制防排水施工技术规范和质量验收标准中铁西南科学研究院有限公司二零零七年四月二十五日第一章胶州湾隧道防排水系统原则一．工程概况青岛胶州湾隧道工程是连接青岛市主城与辅城的重要通道，南接薛家岛，北连团岛，下穿胶州湾湾口海域，隧道位置见图1-1-1。设双向六车道，为城市快速道路隧道，设计车速80km/h。工程所处胶州湾，平均水深7m左右，最大水深65m，其中湾口最大水深40m。据地质报告提供资料，海底大部分无覆盖层，地形起伏较大，基岩为中风化和微风

2、化花岗岩与火山岩，而且中风化层很薄，岩石完整性好，Ⅱ、Ⅲ级围岩约占50%，Ⅳ级围岩约占43%，其余为Ⅴ级围岩。隧址处无大断裂构造，所发现断裂大部分为高角度、中新代脆性断裂构造，以压扭性为主，其宽度在数米至数十米不等。断层内以压碎岩、碎裂岩、糜棱岩为主。部分断裂具有张性，断层两侧有数米宽的影响带。在海域海底20m以内岩体中地下水量较大，其下部分岩体富水性和渗透系数显著降低，地下水量减少。陆域部分相对地下水量较小。本项目的隧道工程可划分为海域段和陆域段两个部分。其中海域段是本工程的重点和难点。海域段隧道主

3、要穿过花岗岩、角砾熔岩、凝灰岩、正长斑岩、流纹斑岩等火山岩地层，其单轴饱和抗压强度系数在60Mpa以上属坚硬岩，部分在30～60Mpa属较坚硬岩，局部为20Mpa(破碎带)属较软岩。从地质构造方面看，海域段穿越四组14条小断裂，断裂破碎带宽度系数为2～3m，仅f1-6断裂的破碎带宽度为近50m，（该断裂为推测断裂）；其次是f1-4断裂，其宽度为数十米，另外还有f1-5宽度为2～10m，这三条规模较大的断裂均位于浅海段，且隧道顶部岩层厚度较大，对隧道施工的危害有所减小。隧道轴线附近最大海水水深40m，推

4、荐方案隧道内路面距离水顶面最大深度h<80m。海域段围岩渗透性差异较大，掌子面出水状况会有很大差别，大部地段为滴水～线状流水，中等渗透性地段将会出现涌流状出水或喷射状出水。海域透水性较好的地段具备发生突涌的水文地质条件（按中等渗透性估算出的单位长度最大涌水量可达100m3/d.m左右）。陆域隧道主要穿过花岗岩、安山玢岩和粗安玢岩，上部地震覆盖层为第四系人工杂填土和亚粘土，其厚度不等，约1～10m，陆域隧道地段基岩受地质构造影响不大，北端仅有1条小断裂，南端有2条小断裂，陆域段掌子面一般渗水或滴水状出水

5、，地下水对施工影响不大。总之陆域地段从地质角度来看较海域简单，条件较好。胶州湾海底隧道有近4.0km处在海水下，对衬砌结构的防排水提出了更高的要求，因此，加强衬砌结构的防排水系统研究非常重要。二．胶州湾隧道的防排水原则根据胶州湾隧道所处的工程环境和使用要求要求，设计结构防水等级为一级防水，即不允许渗水，结构表面无湿渍。为达到一级防水的目标，提出如下的防排水设计原则：（1）隧道结构的防水设计应遵循“以防为主，限量排放，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理”的原则。（2）根据超前地质预报系统分析前方地质

6、破碎带，形成超前注浆—初期支护—防水层—二次衬砌防水混凝土的防水系统，多道防线，重点处理施工缝和沉降缝防水的薄弱部位。（3）采用混凝土结构自防水体系，以结构自防水为根本，加强混凝土结构的抗裂防渗能力，改善混凝土结构的工作环境，进一步提高其耐久性。（4）采用防水系统的可维护设计。对于防水板采用分仓防水设计，并附加注浆管，防止局部防水板破坏造成地下水在隧道内的贯通，便于后期检查可能出现渗漏点。对于施工缝、变形缝等防水薄弱的环节，采用可维护注浆槽、注浆管等系统。（5）隧道排水采用可清洗维护排水系统，保证排水

7、系统的可靠性及耐久性。衬砌背后用面状排水板，排除注浆后的地下水，采用纵向可清洗的排水盲管，并每隔一定间距设置检查井。三．隧道地下水控制排放标准挪威海底隧道的控制标准是30l/min/100m，日本青函隧道海底段大约为45l/min/100m。由于青岛海底隧道的地质情况较好，因此建议可采用比挪威海底隧道更为严格的控制排放标准，如20l/min/100m。按20l/min/100m的标准计算出4km的海底段隧道涌水量（单洞）约为：1152m3/d，而海底段单洞隧道原始最大涌水量约6000~7000m3/d

8、，因此施工中对涌水量大的地段需要提前进行预注浆，控制地下水的排放量。第2章防水层施工技术规范及验收标准隧道复合衬砌中的防水隔离层是隧道防排水技术的核心。防水层为不透水表面光滑的高分子防水卷材，它不仅起到防水作用，而且对初期喷混凝土及二次衬砌模注混凝土来说，还起到隔离与润滑作用，使初期支护喷混凝土对二次衬砌混凝土的约束应力减少，从而避免模注混凝土产生裂缝，提高了二衬混凝土的防水抗渗能力。防水层通常由两部分组成，缓冲层与防水板。缓冲层是直接安设在基层上，用以