隧道及地下工程结构防排水技术的发展和应用

文章总结了大瑶山隧道修建以来其复合式衬砌结构防排水试验研究和应用情况,介绍了塑料防水隔离层的防水机理及各种防水型式的优缺点,提出了改进建议.     

铁路隧道防排水现状与思考

文章针对铁路隧道的防排水现状,指出了目前在防排水设计与施工中存在的问题和难点,并进行了具体分析,在防水类型的选择、地下水处理、衬砌外围结构防水、内衬砌防水等方面提出了铁路隧道防排水的措施和建议。     

山区软岩大跨度四线铁路车站隧道防排水施工关键技术研究

在浅埋且围岩地质条件较差的情况下,确保大跨度隧道衬砌表面不渗不漏、排水系统通畅、填充混凝土面干燥无积水,是隧道长期安全运营的基本要求,也是国内外工程实践过程中的难题。文章以贵昆线六盘水至沾益段增建二线工程乌蒙山二号隧道出口段四线车站隧道为例,系统研究了浅埋与深埋段大跨度隧道防排水关键技术要点,创新性地提出了浅埋隧道防排水施工的改进措施,并总结归纳了防水板以及排水管路施工质量控制要点。     

粤赣高速公路隧道工程防排水综合治理方法

文章介绍了粤赣高速公路隧道工程的防排水设计与施工工艺。粤赣高速公路通过采取将隧道初期支护防水和二次衬砌防排水体系相结合,采用新材料,新工艺,按照“以排为主,防、截、排、堵相结合”的综合治理原则,取得了良好的治理效果,为山区高速公路隧道的防排水设计与施工提供参考。     

隧道防排水技术及材料进展与展望

随着隧道建设实践探索的不断深入和对防排水规律认识的加深,我国隧道防排水技术逐步发展。通过梳理隧道防排水技术及材料发展历程,可大致将其分为建国前无防排水设计阶段、20世纪50年代压浆防水阶段、20世纪60～70年代以排为主阶段和20世纪80年代至今“防、排、截、堵结合”阶段共4个阶段,并对不同阶段的防排水设计重心以及防排水技术措施的产生过程进行总结。随后,阐述目前隧道防排水系统组成的现状,并对防（排）水板、排水盲管和衬砌接缝防水止水带进行重点介绍。最后,从设计、材料、施工3个方面对未来几年隧道防排水的发展方向和研究重点进行展望。     

复合式衬砌若干问题探讨

复合式衬砌已成为矿山法隧道衬砌的主要形式,但是一些认识上的误区,对其设计和施工均有不同程度的负面影响。文章强调初期支护在复合式衬砌中的重要性,指出初期支护是我国矿山法隧道工程中的薄弱环节,并探讨了二次衬砌的功能和设计中应考虑的因素。此外,还就复合式衬砌质量管理的重点——衬砌的整合性问题进行了论述,根据基面平整度提出了防水板柔度指标,对比分析了喷膜防水与挂板式防水效果的优劣。     

地层注浆加固对隧道与地下水相互作用过程中的“双赢”影响效应分析

目前山岭隧道大多采用的"半包"防水方式,可较为有效地降低衬砌背后水压荷载作用,但同时造成地下水资源的大量流失。文章通过建立隧道瞬态渗流模型,分析了"半包"防水条件下隧道施工及运营过程中隧道排水流量及水位变化规律,以及运营过程中衬砌背后水压力分布规律;研究了帷幕注浆和径向注浆两种方式不同工况下不同注浆范围及参数对排水流量、水位变化及衬砌水压荷载的影响效应。数值分析结果和工程实践表明,地层注浆加固既可降低衬砌背后水压荷载,又可减少地下水资源流失量,从而可以实现隧道与地下水相互作用过程中的"双赢"影响效应。文章最后对"半包"防水条件下仰拱是否设置排水系统进行了分析探讨。     

单层衬砌若干关键问题的设计

在国内单层衬砌应用较少,对于单程衬砌设计的研究就更少,因此有必要对单层衬砌的关键问题,如结构设计、防排水和主要的建筑材料等进行设计,以利于国内的推广应用.单层衬砌相对于复合式衬砌,具有工序简化、施工快速、经济合理等多方面的优点,在设计过程中应贯彻以下设计理念:①取消防水板,结构与围岩共同受力;②单层衬砌自身满足防水要求,达到二级防水标准;③单层衬砌作为永久结构,应满足耐久性要求.     

基于等效渗透系数计算衬砌水压力方法研究

对于设置防水板和排导系统的复合式衬砌,由于防水板的隔水作用,围岩渗水主要通过防水板背后的盲管、反滤层及二次衬砌边墙底部排水孔排入隧道底部排水沟.这种地下水排导系统的设置,使得衬砌水压力的计算很难通过简化的解析方法求得.文章从工程实用化角度出发,提出了复合式衬砌等效渗透系数的概念和确定方法,其主要是通过引入虚拟的二次衬砌等效渗透系数“k1”,将设置防水板和排导系统的复合式衬砌的透水能力用等效渗透系数“k1”来表示.在复合式衬砌等效渗透系数的基础上,可以利用整体式衬砌结构的水压力计算方法估算衬砌水压力,等效渗透系数“k1”为复合式衬砌水压力的简化计算提供了有利条件.最后,通过算例验证了这种方法的合理性、有效性.     

隧道分区防水模型试验及工程应用研究

文章针对复合式衬砌在防水方面存在的问题,通过结构模型实验,对隧道复合衬砌卷材防水板分区防水的关键技术进行研究,对其防水效果进行综合评价,提出了分区防水的原则、设计参数和确保分区成功的拱顶注浆参数,同时为隧道分区防水的施工工艺提供确切的试验依据.阳宗隧道富水段工程运用分区防水技术,实现了隧道富水段不渗不漏目标,防水效果优异.     

公路隧道复合式衬砌中防水措施研究

为保障隧道工程的安全性与耐久性,综合研究公路隧道复合式衬砌中防水措施的有效性与应用,并通过水压法和现场观察法对隧道初期支护的防水效果进行评估。在分析防水的必要性与复合式衬砌防水材料特性后,详细探讨包括防水卷材、EVA/APPEK自粘性橡胶共混物以及PVC-U改性沥青油毡等在内的防水材料。进而论述实际工程中应用的防水措施,并提出针对性的防水效果评估方法与维护管理措施,为相关工作人员提供重要参考。     

大直径盾构隧道双层衬砌横向抗震性能研究

为探明有无双层衬砌、双层衬砌不同施作方式（复合式、叠合式）对盾构隧道横向抗震性能的影响，以甬舟铁路金塘海底铁路隧道为工程依托，建立盾构隧道双层衬砌三维精细化模型的同时考虑了隧道材料与接触的非线性行为，采用隐式动力时程法进行了抗震性能研究。结果表明：（1）双层衬砌与管片的连接刚度越大，隧道变形越小；（2）复合式衬砌对隧道环向抗震性能提升有限，其变形、损伤及应力规律与单层衬砌基本一致；（3）叠合式衬砌能有效提升隧道抗震性能，充分利用材料力学特性，但需要重点关注隧道的损伤情况；（4）抗震设防等级要求较高的区段建议采用叠合式双层衬砌，防水、防火要求较高的特殊区段建议采用复合式双层衬砌。     

防排水技术在海底隧道中的应用

海底隧道不同于山岭隧道的主要区别有两个:一方面,由于多数地段采用以堵为主的防水措施,海底隧道衬砌在承受围岩压力的同时还要承受较高的水压;另一方面,由于海底隧道纵坡为倒人字坡,因此在隧道施工期间及运营期间的防排水尤为重要.文章介绍了厦门翔安海底隧道的防排水方案设计情况,对方案实施效果进行了评估;针对海底隧道防排水方案实施中的问题,提出了重点对初期支护背后注浆、改进注浆材料等建议,指出了防排水技术是海底隧道工程建设成败的核心问题之一.     

宜万线岩溶隧道的设计

宜万铁路大部分隧道穿越灰岩地带,岩溶极为发育.文章着重介绍宜万线岩溶隧道的设计,包括超前地质预测预报,岩溶突水、突泥的预注浆设计,抗高水压的加强复合式衬砌结构设计,防排水设计以及跨越岩溶洞穴的预设计等.     

隧道涌水量及水压计算公式半理论推导及防排水应用建议

作者应用半经验、半理论方法详细推导了有帷幕注浆时隧道涌水量及衬砌水压计算公式,并根据"断源开流"原则提出利用系统锚杆进行帷幕注浆、增加衬砌背后环向排水管、施工缝排水处理等措施.作者还举例说明了抗水压衬砌水压力计算方法,以及限压阀门的使用和抗水压施工缝的构造要点.     

在役隧道衬砌渗漏水引排技术

隧道衬砌渗漏水是隧道常见病害,危及隧道结构安全和运营安全。文章针对目前常规处治方式存在的不足提出了一种新的衬砌渗漏水治理技术:在渗漏缝周边进行三边或周边开槽,并安装多功能排水槽,必要时在两侧边槽布设可调式螺栓和钢条对其接缝处施加压力,结合细排水管将多个多功能排水槽连接并将渗漏水引排到离隧道最近排水管中,以此解决隧道衬砌渗漏水问题。其主要优点是可集水引排,把原来被动排水变为主动排水,同时又具有维护、更换、清理和疏通等功能。经工程实践检验证明,采取这种新的渗漏水处理技术,可以取得良好的治理效果。     

高速公路隧道病害检测与处治技术研究

高速公路隧道病害问题严重影响行车安全。文章依托厦蓉高速鸡照隧道工程,针对其发生的衬砌开裂、电缆槽下沉、边墙渗漏水等病害问题,首先进行衬砌混凝土强度、隧道内轮廓等检测,然后结合检测结果对隧道病害原因进行分析,并给出了合理的处治方案。结果表明:(1)采用注浆钢花管锁脚以及增设钢筋混凝土仰拱的方法,可以有效提高隧道结构的稳定性;(2)在增设仰拱段设置横向排水管,并结合纵向排水管确保排水通畅;(3)重新浇筑隧道二次衬砌边墙严重变形开裂剥落段,并结合低预应力锚杆及粘贴钢带加固衬砌,可保证二次衬砌与围岩锚固成整体。     

拱北隧道明挖段变形缝防水构造优化研究

通过对现行设计规范和明挖隧道工程案例的调研,文章总结了变形缝防水做法和设置依据;在变形缝防水以"堵排结合"为原则的基础上,对于临海隧道和水下隧道,采用可排式变形缝止水带,可以增强防水效果。结合拱北隧道明挖段工程地质条件和防水要求,将可排式止水带结构运用于变形缝防水中,并在隧道内侧设计排水管道连接,以作为渗漏水的排水路径,该优化设计对工程实践有一定的指导意义。     

隧道反粘式防水板性能试验研究

针对隧道复合式衬砌中光面防水板易出现局部破损窜水、不利于后期渗漏整治等问题,文章通过进行反粘式防水板性能试验,研究了其抗剥离、反复剥离-粘接、防窜水等性能,并对其铺挂和焊接方式进行了探讨。结果表明,反粘式防水板的自粘胶具有自愈性,其抗污能力强,能与后浇混凝土多次剥离和粘接,抗剥离强度随混凝土强度增长而提高;采用钉子或热熔垫片固定反粘式防水板,其承载力均远大于单位面积防水板的自重,能有效固定而不受后续施工影响,爬焊机焊接或直接粘接工艺均可用于防水板的搭接;足尺模拟和实际工程加压注水试验中,水压最高可达1.3 MPa,检测钉子固定部位芯样无窜水痕迹,说明反粘式防水板与二次衬砌混凝土粘结良好,防窜水性能优异,便于开展后期隧道病害整治工作。     

黄土隧道防排水施工技术

防水要求高是公路隧道特点之一,隧道防排水的成败影响其使用寿命及运营管理,黄延高速公路道南隧道是一座土质隧道,隧道所在区普遍有地下水,而且隧道路面位于地下水位之下.针对道南隧道的施工特点,阐述了防排水施工工艺.