【正文】 座，其中包括國道，城市道路及機動車道，調(diào)查發(fā)現(xiàn) 141座隧道出現(xiàn)了襯砌及路面損壞，占隧道總數(shù)將近 50%，隧道的主要病害表現(xiàn)為：襯砌開裂、沿裂縫處滲漏水及冬季結冰；隧道開裂、滲漏及結冰受施工年代及凍結指數(shù)的影響較大，而受地質(zhì)條件的影響較小；由偏壓引起的隧道襯砌變形很少，只占病害隧道的 8%，而變形卻是最突出的問題。據(jù)工務部門 1995年秋檢測，凈空不足侵入建筑限界的 2546座，嚴重漏水 1428座，襯砌嚴重腐蝕 677座，仰拱變形 212座，通風不良 112座，照明不良 817座。未來十年我國要建設 1200～ 1500km的城市軌道交通，涉及大量隧道建設。 ? 主要存在的問題： ? 一是設計中防水層的性能指標要求不明，施工時可供選擇的廠家很多，建立防水材料規(guī)范化及合格供應方的名錄非常重要。 9 防水設計應當從三個方面考慮： ? 一是圍巖加固：在富水區(qū)段，采用帷幕注漿。目前，公路隧道防排水效果明顯優(yōu)于鐵路隧道。 1 我國隧道防排水技術的發(fā)展 4 ? 80年代以后 — 由于電氣化鐵路建設的需要，鐵路隧道的滲漏得到了重視，我國開始研究隧道結構滲漏水的處理措施。 ? 1985年我國在大瑤山隧道開始研究防水混凝土，開始研究軟性防水層，鋪設聚氯乙烯塑料板防水板，采用焊接方式，使混凝土與初期支護分離施工進行防水，取得了明顯的效果。 7 隧道防水主要問題 （ 1）地質(zhì)勘查 ? 隧道地質(zhì)勘查及選線，對隧道施工和結構設計關系重大。 ? 二是鋪設高分子防水層，采用無釘鋪設。 ? 二是防水層的耐久性無配套實驗方法，工程試驗中對材料的拉伸、撕裂、刺破等性能有較多的試驗檢查，可避免在施工過程中不受損壞，但一些工程運營一定時間后開始滲漏水。 14 ? 隧道產(chǎn)生滲漏水病害，既有地質(zhì)條件、氣候條件、材料老化、地震方面的原因，也有設計、施工方面的原因。 ? 根據(jù) 1997年，我國鐵路隧道技術狀態(tài)統(tǒng)計，全路有運營隧道 5000余座，共計 2500km，其中嚴重漏水（包括拱部滴水、邊墻滲水、流水，隧道底部翻漿冒泥、嚴寒地區(qū)隧道結冰、凍脹），影響隧道運營的達 1502座。 20 日本隧道病害的類型、數(shù)量統(tǒng)計 010020030230210050(47 %)141(8 %)1185(60 %)128107(91 %)(76 %)開裂漏水結冰擠壓膨脹病害隧道的數(shù)目根據(jù)病害類型劃分的病害隧道的數(shù)目0隧 道 數(shù) 目%21 日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與地質(zhì)條件的關系 050100150 %62 .9 %開裂 % %61 .5 %漏水65 .5 %64 .7 %結冰12 .9 % % %14 .1 % % %16 .9 %23 .1 %15 .4 %11 .2 % %n= 13 [1 1] n= 98 [8 5] n= 14 2[12 8] n= 11 6[18 7]擠 壓隆 起[ ]表示 隧道的實際數(shù)目,因為 一些隧道劃分為一種 以上 地質(zhì)結構及一種以上病害類型第四紀 火山土火 熔結凝灰?guī)r上第三紀 凝灰?guī)r、凝灰角爍巖、火山巖上第三紀 沉積巖 前上第三紀 沉積巖深沉巖 變質(zhì)巖隧 道 數(shù) 目：n22 日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與施工年代的關系 050100150隧 道 數(shù) 目：nn=11 n=85 n=128 n=107擠壓隆起開裂 漏水 結冰:～1960:1961～1965:1966～1970:1971～1975:1975～1986 % % % % % % % % % % % % % % % % % % %23 日本隧道病害發(fā)生的類型、頻率與結凍指數(shù)范圍的關系 050100150n=11 n=85 n=128 n=107擠壓隆起開裂 漏水 結冰隧 道 數(shù) 目：n20 0～4 00 ℃40 0～6 0080 0～1 00 060 0～8 0010 00 ～12 00 % % % % % % % % % % % % % % % % % % %24 ? 從前圖可以看出： ? （ 1）隧道病害發(fā)生的頻率很高，約占調(diào)查隧道總數(shù)的 %，且病害主要類型主要為漏水和結冰和開裂，且這幾種病害交叉出現(xiàn)的情況較多。 ? （ 3）寶中線黑達溝二號隧道，長 1210m， 1990年 10月開工， 1994年底基本建成，經(jīng)過冬季后多數(shù)隧道內(nèi)開始出現(xiàn)嚴重滲水， 1995年 3月交付臨運前，隧道滲漏水嚴重，經(jīng)過三次洞內(nèi)外治理，才基本上解決了滲漏水的問題。 ? ②襯砌混凝土材料中有雜物，腐爛后形成縫隙或孔洞。這些腐蝕可能造成漏水孔隙，嚴重時將造成混凝土結構的破壞。 防水等級 標 準 一級 不允許滲水，結構表面無濕漬 二級 不允許漏水，結構表面可有少量濕漬 工業(yè)與民用建筑：總濕漬面積不應大于總防水面積（包括頂板、墻面、地面）的 1/1000；任意 100m2防水面積上的濕漬不超過 1處，單個濕漬的最大面積不大于 其他地下工程：總濕漬面積不應大于總防水面積的 6/1000；任意 100m2防水面積上的濕漬不超過 4處，單個濕漬的最大面積不大于 三級 有少量漏水點，不得有線流和漏泥砂 任意 100m2防水面積上的漏水點不超過 7處，單個漏水點的最大漏水量不大于 ，單個濕漬的最大面積不大于 四級 有漏水點，不得有線流和漏泥砂 整個工程平均漏水量不大于 2L/m2 （ 4）防水層和防水板的要求 ? 防水層應在基層驗收合格后方可施工，在施工過程中，應對每一個工序進行檢查，合格后方可進行下一道工序。 40 4 山嶺隧道防排水 一般山嶺隧道的防水體系 ? 完善的隧道防排水設計是搞好隧道防排水工程的前提。 （ 3）具有充分靈活的方式，比噴錨支護優(yōu)越，是對圍巖深層次的加固。在滲水較大的部位，先找準出水點，鉆 10~20 cm深集水孔，孔內(nèi)插導水管排水，然后在該滲水區(qū)域，圍繞導水管，由遠到近噴射混凝土，最終將水集中于導水管。 50 ? 隧道圍巖中的地下水是隨季節(jié)與年份的變化而變化的，施工中經(jīng)常因隧道滲水量少或無滲水而擴大彈簧排水管的間距。它將環(huán)向排水管和防水板墊層排下的水匯集并通過橫向排水管排除。 ? 橫向盲管的檢查主要是街頭應牢靠、密實，保證縱向盲管與中央排水管間水路暢通，嚴防接頭處斷裂，致使縱向盲管排出之水在路面下漫流，造成路面翻漿冒泥，嚴重影響行車安全，其次是在橫向盲管上部應有一定的緩沖層，以免路面荷載直接對橫向盲管施壓，造成橫向盲管破裂或變形，影響其正常的排水能力。墊層的作用是保護防水板，使防水板免遭尖銳物的刺傷，同時充當滲水通道。在有凍害地區(qū)或受侵蝕介質(zhì)作用的地區(qū)應選擇適宜品種的水泥，并按有關要求嚴格施工。緩凝型減水劑可使混凝土緩凝 3~6小時，促凝型緩凝型可使混凝土早凝 1~2小時，能較好的滿足各種施工需要。 ②沿隧道襯砌背后環(huán)向應設置導水盲管，其縱向間距不應大于 20m，遇水量較大時，環(huán)向盲管應加密，環(huán)向盲管直徑不應小于 50mm。隧道結構防水應以施工縫、變形縫為重點，采取可靠的防水措施。 ③ 初期支護表面無鋼筋及凸出的管件等尖銳突出物。 防水板主要物理性能 項目 拉伸強度 （ MPa） 斷裂延伸率 （％） 熱處理時變化率 （％） 低溫彎折性 抗?jié)B性 指標 ≥12 ≥200 ≤ － 20℃ 無裂紋 ,24h不透水 69 緩沖層鋪設 ? 對于設計為分離式的防水板，先進行緩沖層鋪設，緩沖層材料根據(jù)設計選用，一般采用射釘固定。 ④鋪設面平順，無隆起，無皺折。 ⑧兩幅防水板的搭接寬度不應小于 150mm。 ④單條焊縫的有效焊接寬度不應小于 15mm。用肥皂水涂在焊縫上，有氣泡的地方重新補焊，直到不漏氣為止。 （ 7） 防水層的保護 ? 防水層施工完成后，必須嚴加保護，否則極易損壞，導致防水質(zhì)量下降乃至完全失效，故必須予以重視。 ⑧二次襯砌模注混凝土搗固時，避免讓搗固器與防水板接觸；插入式振動棒需變換其在混凝土中的位置時，應豎向緩慢拔出，不得在混凝土澆筑倉內(nèi)平拖。 遇水膨脹止水條B/2B=襯砌厚度＞50止水條安裝示意圖 87 （ 3） 施工控制要點 ① 施工前，必須對止水條的寬度、厚度（直徑）進行檢查，確保其符合設計及標準要求。 ② 將止水條上的預留注漿連接管套入搭接的另一條止水條上連接三通上。 ④ 止水條與槽底密貼，沒有空隙。將制成的鋼筋卡穿過擋頭模板，內(nèi)側卡緊止水帶一半，另一半止水帶平靠在擋頭板上，待混凝土凝固后拆除擋頭板，將止水帶拉直，然后彎鋼筋卡緊止水帶，其施作方法示意見圖。冷接法應采用專用粘結劑，冷接法搭接長度不得小于 20cm。 99 ⑤ 止水帶接頭的檢查： ? 檢查接頭處上下止水帶的壓茬方向，此方向應以排水暢通、將水外引為正確方向，即上部止水帶靠近圍巖，下部止水帶靠近隧道襯砌。 不得使用過期或受潮結塊的水泥，并不得將不同品種或強度等級的水泥混合使用。 1％；砂、石為 177。 （ 2） 二次襯砌施工的順序是仰拱超前，墻、拱整體澆筑。施工過程中要估計混凝土溫度與拉應力的變化，提出混凝土溫度的控制值，并在施工養(yǎng)護過程中實際測定關鍵截面的中部點溫度和離表面小于5cm處的表層溫度（包括仰拱和底板），實行嚴格的溫度控制。 108 不同混凝土潮濕養(yǎng)護的最低期限 混凝土 類型 水膠比 大氣潮濕（ 50%＜ RH＜ 75%），無風，無陽光直射 大氣干燥（ RH＜ 50%），有風，或陽光直射 日平均氣溫 T（ ℃ ） 潮濕養(yǎng)護期限 （ d） 日平均氣溫 T（ ℃ ） 潮濕養(yǎng)護期限 （ d） 膠凝材料 中摻有礦 物摻和料 ≥ 5≤T＜ 10 21 5≤T＜ 10 28 10≤T＜ 20 14 10≤T＜ 20 21 T≥20 10 T≥20 14 ≤ 5≤T＜ 10 14 5≤T＜ 10 21 10≤T＜ 20 10 10≤T＜ 20 14 T≥20 7 T≥20 10 膠凝材料 中未摻有 礦物摻和 料 ≥ 5≤T＜ 10 14 5≤T＜ 10 21 10≤T＜ 20 10 10≤T＜ 20 14 T≥20 7 T≥20 10 ≤ 5≤T＜ 10 10 5≤T＜ 10 14 10≤T＜ 20 7 10≤T＜ 20 10 T≥20 7 T≥20 7 109 防水材料 防水板 塑料防水板可選用高分子類薄膜（板），其主要性能應滿足下表規(guī)定。 5 60177。 2 本表參照 。對水壓力大、變形大的施工縫、變形縫應選用鋼邊止水帶，當?shù)叵滤懈g性介質(zhì)的應選用氯丁橡膠、三元乙丙膠材質(zhì)的止水帶。 107 （ 8） 一般情況下混凝土強度應達到 ；初期支護未穩(wěn)定，二次襯砌提前施做時混凝土強度應達到設計強度的 100％以上，方能拆模。邊墻基礎高度的設置（水平施工縫）應避開剪應力最大的截面。攪拌時間不應小于 2min。石子宜采用連續(xù)級配，其最大粒徑不大于 40mm，對于抗?jié)B等級為 P6的混凝土：含泥量不應大于 1％，泥塊含量不應大于 ％；對于抗?jié)B等級為 P8的防水混凝土：含泥量不應大于 ％，泥塊含量不應大于 ％；不得使用堿活性骨料； 水 拌制混凝土所用的水，應符合現(xiàn)行 《 混凝土拌合用水標準 》 （ JGJ63）的規(guī)定。觀察接頭強度和表面打毛情況，接頭外觀應平整光潔。 ⑨ 在澆搗靠近止水帶附近的混凝土時，應嚴格控制澆搗的沖擊力，避免力量過大而刺破橡膠止水帶，同時還必須充分震搗，保證混凝土與橡膠止水帶的緊密結合，施工中如發(fā)現(xiàn)有破裂現(xiàn)象應及時修補。 ② 中埋式止水帶應固定在擋頭模板上，先安裝一端，澆筑混凝土時另一端應用箱型模板保護，固定時只能在止水帶的允許部位上穿孔打洞，不得損壞止水帶本體部分； ③ 固定止水帶時，應防止止水帶偏移，以免單側縮短，影響止水效果。 ? 常見設計有止水帶的施工縫防水構造形式 先澆帶混凝土 后澆帶混凝土遇水膨脹止水條外貼式止水帶初期支護防水板焊接L LB＞250L＞150L＞100先澆混凝土 后澆混凝土外貼止水帶中埋止水帶2LB/2B/2B250L 21L L 1初期支護防水板焊接圖 b施工縫外貼式和中埋式止水帶防水復合構造形式示意圖 圖 a施工縫外貼式止水帶和止水條防水復合構造形式示意圖 92 變形縫常用的構造形式 a變形縫中埋式止水帶與外貼式止水帶復合使用 外貼式止水帶二次襯砌混凝土中埋式止水帶填縫材料與