隧道渗漏水成因分析与预防治理

毕业设计（论文）

中文题目： 城市隧道渗水成因分析与预防治理

学习中心（函授站）：

专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： ###########

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2016年11月

毕业设计(论文)承诺书与版权使用授权书

本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下研究、写作的成果。除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得#####大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

本毕业论文是本人在读期间所完成的学业的组成部分，同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存，并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档，允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。

论文作者签名：_________________ ______年_______月______日

指导教师签名：_________________

_______年_______月______日

#####大学

毕业论文(设计)选题申报表

教学中心： 申报日期： 2016年 5 月 24日 学生姓名 工作单位 联系电话 所学专业 毕业设计 （论文） 拟选题目 及指导老师 （一） （二） ## 年 级 ######有限责任公司 18###### 2014 层 次 职 称 专升本 工程师 E-mail地址 g714200@vip.qq.com 土木工程 题目 指导老师 城市隧道渗水成因分析与预防治理 毕业设计（论文）自推荐选做题 题目、内容及主要研究的问题等： 目前，我国的城市地下工程建设项目正进入一个高峰期，综合管廊、地铁、下穿隧道等项目在全国多个城市开展，北京、上海等城市已形成网络化地下轨道交通线路；穿越城市江河湖泊的隧道建设也在多个城市展开。上述地下工程主要采用明挖法、矿山法和盾构法进行施工，而与三种工法配套的防水技术关系到隧道、轨道交通的运营安全，其重要性不言而喻。近20年来，随着地下工程防水技术经验的积累、防水新材料的研发与应用，各类工法的防水技术已逐步趋向成熟并形成了标准化规程，但其中仍然存在不少问题，必须对其加以治理。 说明：

1．此表由毕业生本人填写、交教学中心。由教学中心汇总在规定的时间内统一报我院教学部。

2．毕业生可根据学校公布的选题目录，结合自己的工作实际，确定自己的拟选题目，可选1~2题供学校在统一分配选题时做参考。

3．毕业生若有推荐选做题，可填入表中供学校参考。但自我推荐题要符合专业培养目标和教学要求，能够达到综合运用所学知识，得到比较全面训练的目的。

####学院

#####大学

毕业设计(论文)成绩评议

年级 题目 指 导 教 师 评 阅 意 见 指 导 小 组 意 见 答 辩 成 绩 综 合 评 议

2014 层次 专升本 专业 土木工程 姓名 ### 城市隧道渗漏水成因分析与预防治理 成绩评定： 指导教师： 年 月 日 组长： 年 月 日 教学中心负责人： 年 月 日

大学

毕业设计(论文)任务书

#####

本任务书下达给： 2014 级 土木工程（专升本） 专业 学生 ## 设计（论文）题目：城市隧道渗漏水成因分析与预防治 一、毕业设计（论文）基本内容

通过调查，分析研究城市隧道及地下工程在设计、施工、运营阶段的产生渗漏水的原因及常见处置方案。

二、基本要求

三、重点研究的问题

四、主要技术指标

五、其他要说明的问题

下达任务日期： 年要求完成日期： 年指导教师：

月 日 月 日

开 题 报 告

题目：城市隧道渗水成因分析与预防治理

学生姓名： ## 学号： ############### 2016年6月 15日 一、文献综述

隧道及地下工程渗漏水是长期以来困扰运营单位问题，也是当前地下工程中突出的质量通病和亟待渗入解决的课题。目前，我国的城市地下工程建设项目正进入一个高峰期，全国多个一线、二线城市正在开展轨道交通项目的建设工作，北京、上海等城市已形成网络化地下轨道交通线路；穿越城市江河湖泊的隧道建设也在多个城市展开。上述地下工程主要采用明挖法、矿山法和盾构法进行施工，而与三种工法配套的防水技术关系到隧道、轨道交通的运营安全，其重要性不言而喻。近20年来，随着地下工程防水技术经验的积累、防水新材料的研发与应用，各类工法的防水技术已逐步趋向成熟并形成了标准化规程，但其中仍然存在不少问题，必须对其加以治理。

参考文献有：

[1] 魏新江等 《城市隧道工程施工技术》化学工业出版社 ISBN 9787122103390 [2] 周传波等 《地下建筑工程施工技术》人民交通出版社ISBN：9787114071249 [3] 陈克济 《地铁工程施工技术》中国铁道出版社 ISBN：9787113186104 [4] 战启芳 《地铁车站施工》 人民交通出版社 ISBN：9787114090578 [5] 周文波 《盾构法隧道施工技术及应用》 中国建筑工业出版社 ISBN：9787112067763 [6]李景泉 《浅议地下工程防水施工技术措施》 [J].科技信息, 2010(20)

[7]申 林 《高速公路隧道渗水原因及处理技术探究》 [J].珠江水运,2014(17):82-83. [8]李立青.《济源市友谊隧道改造措施分析与探讨》 [J].公路与汽运,2014(6):190-193. [9] 唐前松,韩伟威,陈赟.《高速公路隧道施工安全管理水平多级可拓评价研究》 [J].公路与汽运,2014(6):199-203.

[10]高岩 《浅谈地铁工程防水》 [J].品牌，1671-1009（2011）12-0145-02

二、选题的目的和意义

2015.8.10下发了《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》（国办发〔2015〕61号），对我国城市地下综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。我国正处在加速城镇化发展时期，地下基础设施建设滞后。推进城市地下综合管廊建设，统筹各类市政管线规划、建设和管理，解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展，有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量，有利于增加公品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力。

根据指导意见到2020年，建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营。未来15 年乃至更长时期我国的城市地下隧道项目将爆炸式的增长。作为施工企业，隧道方面的施工量将由明显的提升，而防渗水预防治理将是每个施工企业都不能回避的现实问题。广阔的市场前景，吸引企业参与的同时，也对施工技术管理水平提出更高的要求，本文根据笔者多年的施工经验结合国内外相关的文献及工程实例分析，对隧道及地下工程的渗水成因做以分析，并提出一定的处置建议，为今后的类似事件提供一定的借鉴和参考。

三、研究方案（框架）

本文从设计、施工到后期维保对城市隧道的渗水成因及施工防治措施，到后期维保方案做系列的调查分析，为城市隧道今后的类似事件在工程中处理提供借鉴。

四、进度计划

2016.5 .25完成选题；

2016.6.25完成资料的调查和准备工作，列出大纲，听取指导老师意见。 2016.8.10完成论文初稿并交老师审阅指导。 2016.9.30 交毕业设计初稿（电子版） 2016.10.27交毕业设计正高（书面）

五、指导教师意见

指导教师：年

月 日

中 期 报 告

题目：城市隧道渗水成因分析与预防治理

学生姓名： ### 学号： ###### 一、进展情况

调查基本完成，对国内城市隧道渗漏水的情况有了初步了解，并对近年来国内外相关专业书籍和论文进行详细梳理了，初步对论文大纲框架进行了补充完善。并根据自己工作经验编写草稿，请业内相关领导专家进行指点评定，根据意见完善大纲，并补充相关资料。

## 2016-7-30

二、指导教师意见

指导教师：

年 月 日

结 题 验 收

一、完成日期 2016.9.25

二、完成质量

三、存在问题 四、结论

指导教师：年 月 日

###########毕业设计（论文） 中 文 摘 要 中 文 摘 要

摘要：隧道及地下工程渗漏水是长期以来困扰运营单位问题，也是当前地下工程中突出的质量通病和亟待渗入解决的课题。目前，我国的城市地下工程建设项目正进入一个高峰期，全国多个一线、二线城市正在开展轨道交通项目的建设工作，北京、上海等城市已形成网络化地下轨道交通线路；穿越城市江河湖泊的隧道建设也在多个城市展开。上述地下工程主要采用明挖法、矿山法和盾构法进行施工，而与三种工法配套的防水技术关系到隧道、轨道交通的运营安全，其重要性不言而喻。近20年来，随着地下工程防水技术经验的积累、防水新材料的研发与应用，各类工法的防水技术已逐步趋向成熟并形成了标准化规程，但其中仍然存在不少问题，必须对其加以治理。

关键词：城市隧道 施工 渗漏水 预防 治理

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########大学毕业设计（论文） 目 录

目 录

中 文 摘 要 ......................................................................................................................... i 1 绪论 ................................................................................................................................ 3

1.1 选题背景 ............................................................................................................. 3 1.2 选题的目的与意义 ............................................................................................. 4 1.3 国内外城市隧道渗漏水现状 ............................................................................. 4 2城市隧道渗漏水产生的原因和处理 ............................................................................... 5

2.1设计的疏漏 ............................................................................................................ 5 2.2城市隧道主要施工工艺 ........................................................................................ 6 2.3施工过程控制和工艺 ............................................................................................ 7

2.3.1施工前防排水处理 ..................................................................................... 7 2.3.2防水材料施工要点控制和质量检查 ......................................................... 8 2.3.3结构混凝土施工 ......................................................................................... 9 2.3.4盾构隧道防水施工 ..................................................................................... 9 2.3.5工后的不均匀沉降 ................................................................................... 11 2.4隧道上浮引起的结构变形产生渗漏 .................................................................. 12

2.4.1上浮原因分析 ........................................................................................... 12 2.4.2及预防措施 ............................................................................................... 13 2.5防水材料 .............................................................................................................. 13 3 结论 .............................................................................................................................. 14 参考文献 ............................................................................................................................ 16

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#######大学毕业设计（论文） 1 绪论

目前，我国的城市地下工程建设项目正进入一个高峰期，全国多个一线、二线城市正在开展轨道交通项目的建设工作，北京、上海等城市已形成网络化地下轨道交通线路；穿越城市江河湖泊的隧道建设也在多个城市展开。推进建设的综合管廊也在各个大中城市全面试点修建。建设上述地下工程主要采用明挖法、矿山法和盾构法进行施工，而与三种工法配套的防水技术关系到隧道、轨道交通的运营安全，其重要性不言而喻。近20年来，随着地下工程防水技术经验的积累、防水新材料的研发与应用，各类工法的防水技术已逐步趋向成熟并形成了标准化规程，但其中仍然存在不少问题，必须对其加以治理。

城市隧道作为城市建设投资规模相对较大，所以建设方从方案设计开始，就非常重视结构防水系统设计，并组织各方面 的专家献计献策，从而形成了治标的、治本的和纯理论的不 同方案。然而， 解决了材料的质量而解决不了施工工艺，总是无法实现设计意图，达不到较理想的防水效果。各地的建设主管部门和科研院校也以此为科研课题，在结构、抗渗、混凝土施工质量、防水材料等方面进行了深入探讨和研究。

隧道及地下工程渗漏水是长期以来困扰运营单位问题，也是当前地下工程中突出的质量通病和亟待渗入解决的课题。防水工程在工程建设项目中始终是质量控制和施工的难点，防水工程施工质量的好与坏直接影响工程的结构安全和施工功能以及结构的耐久性。对结构整体防水的把控和结构西埠节点的防水都必须重视起来，最终才能保证地下隧道防水工程的质量。

1.1 选题背景

2015.8.10下发了《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》（国办发〔2015〕61号），对我国城市地下综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。我国正处在城镇化快速发展时期，地下基础设施建设滞后。推进城市地下综合管廊建设，统筹各类市政管线规划、建设和管理，解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展，

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#######大学毕业设计（论文） 有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量，有利于增加公品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力。根据指导意见到2020年，建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营。

在城市轨道交通方面，到2015年我国城市轨道交通运营历程将达到3000公里。到2020年，我国将建设城际轨道交通和客运专线约1.5万公里。公开数据显示，截止目前，经批准修建地铁的城市有39个，已经有22个城市开通了轨道交通，运营里程27公里，其中北京、上海都已经超过500公里；不过，今年5月将城市轨道交通项目核准权限下放至省级投资主管部门的决定，使得很多二三线城市开始申报地铁项目，中等城市迎来一股“地铁潮”。

1.2 选题的目的与意义

随着中国城市化进程的加快，轨道交通和管线城市综合管廊建设进入爆炸式的增长阶段，未来15 年乃至更长时期我国的各类城市地下隧道项目前景广阔。无论施工、设计、监理单位在城市隧道建设方面都面临前所未有的机遇。隧道方面的工程项目将由明显的增长，而防渗水预防治理将是每个施工企业都不能回避的现实问题。广阔的市场前景，吸引企业参与的同时，也对施工技术管理水平提出更高的要求，本文根据笔者多年的施工经验结合国内外相关的文献及工程实例分析，对隧道及地下工程的渗水成因做以分析，并提出一定的处置建议，为今后的类似事件提供一定的借鉴和参考。

1.3 国内外城市隧道渗漏水现状

隧道及地下工程渗漏水是长期以来困扰专家们的一个头痛问题，也是当前地下工程建筑中突出的质量通病和亟待解决的课题。我国北京、上海和广州的城市地下铁道中，渗漏水情况也已在30%左右。在地下工程较发达的日本，据调查渗漏水也达到30%以上。由此可见，隧道及地下工程渗漏水的情况十分严重。

根据对隧道及地下工程防水体系的失败原因进行了统计分析，分析数据表明：由于施工原因导致渗漏水的占34.2%，设计不合理占10.4%，防水材质在不同水环境条件下变异占33.1%，结构变异致使防水体系失效占11%，维修养护不善占2.3%。由此可见，发生渗漏的原因是多方面，因此研究和分析这些原因将对提高地下工程防水质量起到重要的

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#######大学毕业设计（论文） 作用。

2城市隧道渗漏水产生的原因和处理

城市隧道和大多地下工程一样时刻受到地下水的渗透作用，其环境特殊，隐蔽性大，施工涉及的工种多，施工复杂，较容易出现防水施工质量问题。如果处理不好，将导致地下水渗漏到工程内部，引起一系列的不良影响，扰乱正常的生产、生活秩序，制约使用功能的发挥，甚至是重大的经济损失。工程中出现的地下工程上浮，变形缝渗漏水，结构渗漏水等问题，屡见不鲜。这也是一直困扰着我们难以解决和根治的主要防水类型。地下工程防水施工的经验教训是沉痛的，弥足珍贵的，借鉴、吸收、改进、完善、运用、能减少弯路，有助于提高地下工程防水施工质量。但要解决地下工程渗漏水等防水问题，不仅要加强设计环节的优化，更重要施工环节的控制，要充分认识到地下工程防水作用的重要性，提高地下工程防水质量，才是最有效的防水措施。

2.1设计的疏漏

由于近年来，国内基础建设的高速发展，很多城市的中长期规划设计不能满足城市发展需要，一些项目仓促上马，设计勘测设计时间短，因勘测遗漏造成地质不符的情况频有发现。尽管进场后施工监理单位的专业人员会对发现的一些问题进行联系变更处理作为弥补措施，还是有很多问题因为专业知识和经验的欠缺或者其它原因不能被发现和及时改正，造成后期的沉降开裂，发生渗漏情况。

特别是地下水水对工程承建设的影响非常巨大。

地下水类型复杂、形式多样，且有周期性、多变性、长期性的特点，参与作用的地下水由于地址环境和水文条件的不同，起作用可能是缓慢的或者瞬时的，也可能是直接的或者间接的，是影响建筑工程安全稳定性的最重要因素之一。季节性降雨、开发利用水资源的活动等引起的水文地质条件的改变、地下水位的升降只在基础底面以上某个范围内变化是，影响不大；若地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化，情况就不同了，若水位上升，水浸湿和软化岩土，从而使地基土的强度降低，压缩性增大，这种现象可能导致建筑物的变形或破坏。若地下水在压缩层范围内下降，则增加土的自重应力，引起基础的附加沉降。地下水位的下降不是在整个建筑物下面均匀而缓慢的进行，基础会产生不均匀沉降，能使建筑物变形或结构物遭到破坏。地下水对地下结构有浮拖

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#######大学毕业设计（论文） 作用，在不利荷载的作用下，地下水位的突然上升可能硬气结构物的上浮或破坏。要春分认识到地下水对工程造成的危害，要对所建的工程地下水环境规律进行分析，制定有效的防排水方案，采取措施降低地下水带来的危害。

2.2城市隧道主要施工工艺

2.2.1明挖隧道

明挖隧道结构多采用“围护结构＋主体结构”的结构形式（本文此处对硬质岩地质不做探讨，明挖针对软弱地层）深基坑的围护结构形式主要有：钻孔灌注桩、挖孔桩，钢板桩，深层搅拌桩＋钻孔灌注桩，连续墙。①钻孔灌注桩。钻孔灌注桩有相割和相切两种形式。相割钻孔灌注桩：施工时，跳桩施工，先施工奇数桩，后施工偶数桩，钻偶数桩时将奇数桩切割一部分，桩与桩间相割连成整体，形成防水围护结构，达到隔水的效果。相切钻孔灌注桩：桩与桩间相切，不能形成防水围护结构，需要在桩间采用注浆，或旋喷、摆喷等隔水措施，或在钻孔桩外侧做深层搅拌桩来隔水。②挖孔桩。挖孔桩相割挖孔和相切挖孔的防水原理与钻孔桩相同。③钢板桩。钢板桩具有很好的防渗漏功能，但因目前条件还不能达到预期效果。④深层搅拌桩＋钻孔灌注桩。深层搅拌桩加钻孔灌注桩，为了增加其抗弯强度，在桩内插入Ｈ钢、工字钢等型钢。⑤地下连续墙。地下连续墙的止水、防水效果好，并且适合于各种地质条件，被广泛采用。地下连续墙的质量问题主要集中在墙身和接头两处。墙身的缺陷主要表现在墙内夹有劣质砼，或泥块，究其原因一是成槽后清底不够，槽底沉淀物在灌入水下砼时被裹入砼中，也可能是槽底沉淀物与新鲜砼接触迅速凝聚，变成劣质砼，又被后续砼冲到某处而形成缺陷。其次是埋管深度不足，或拔管过高，形成夹入劣质砼或产生冷缝；砼供应不上，超过初凝时间也可能产生冷缝。再其次是钢筋过密，尤其是钢筋接驳器处过密等因素形成渗水通道。接头是地下连续墙防水的薄弱环节。圆柱形锁口管较易在接头处留下夹层而导致渗水，有时在钢板与砼间也会出现夹缝。解决办法除了在下钢筋 笼之前对接处进行冲、涮等外，还应使导管尽量靠近接头以加强砼的冲刷。

围护结构与主体结构的关系围护结构不仅在施工期间起到挡土止水作用， 在运营期间也是结构受力的一部分，即与主体结构共同受力。构造上有复合式和分离式：复合式，即内衬墙板与围护结构采用锚 筋相连， 此种构造较经济，但围护结构与内衬墙间不能做附加防水层，而且内衬墙浇注砼后，受围护结构的约束，易产生 收缩开裂。分离式，围护结构与内衬墙没有锚筋连接，可以施作附加外防水层，改善了防水条件。

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#######大学毕业设计（论文） 2.2.2暗挖隧道

暗挖隧道常见的施工工法有矿山、顶进、盾构三类，但是隧道的结构大都是初支，二衬两部分。

隧道的初期支护是防水施工第一步也是最重要的部分，一般设计为挂钢筋网片后喷射抗渗性较好的混凝土作为主要结构层，并对水流集中的地方用钢管导流，减少渗水对喷射混凝土的冲击。施工工程中必须动态调整喷射混凝土的配合比，确保初支混凝土的质量。在变形观测达到设计要求后，在初期支护与二次模注砼之间设一柔性防水层。一般采用１ｍｍ厚ＥＣＢ塑料板，二次衬砌砼抗渗标号为０．８Ｍｐａ（ｐ８）。防水板挂设完毕后，利用定型模板台车进行二衬混凝土施工。

盾构法施工没有初支，在预制管片环向、径向均设有止水胶垫，并且管片安装完成后要对外围土体注浆加固，以增强隧道的防水效果。

2.2.3防水效果对比

从国内外众多的项目施工效果来看，采用明挖法施工的防水效果比暗挖法施工的好。采用盾构法施工的止水效果更佳，但造价非常的高，而且注浆加固土体对周边地下水有一定污染。

2.3施工过程控制和工艺

施工过程渗漏成因中主要可分为两大类型，第一种是结构主体本身的质量通病产生的缺陷造成地下水渗入。第二种是结构地基的不均匀沉降和主体结构上浮对隧道主体结构拉裂剪切破坏或者将用于防水的止水机构设备破坏造成渗漏。

第一种情况在施工过程中要加强过程控制。

2.3.1施工前防排水处理

首先，在隧道进洞前应根据设计图纸对隧道轴线范围内的地表水进行充分调查了解，分析地表水的补给方式、来源情况。做好地表防排水工作:用分层夯实的粘土回填勘探用的坑洼、探坑；对隧道影响范围内的城市管线、排水沟渠、城市河流、湖泊等明暗水源进行防止水处理或进行临时迁改，开沟疏导隧道附近封闭的积水洼地，不得积水；在地表有泉眼、水井的地方，涌水处埋设导管进行泉水引排，在隧道洞口上方按设计要求做好截排水沟，并用浆砌片石砌筑，将地表水排到隧道穿过的地表外侧，防止地表水的下渗，并与城市排水系统顺接。

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#######大学毕业设计（论文）

2.3.2防水材料施工要点控制和质量检查

目前，在城市隧道防排水技术上仍然沿用常用的技术措施，除了在洞内外进行防排水设置外，对衬砌自防水､二次衬砌铺设复合式防水层､注浆堵水和施工缝､沉降缝､伸缩缝的止防水等方面也日益引起重视，大量采用复合式防水层､软式透水管､弹簧引水管､HDPE波纹网管和PVC､EVA､LDPE､PE等各种防排水板材与卷材。复合式衬砌的防水层设于一次支护与二次模注之间，表面光滑，除了防水，还能减少喷射混凝土与二次衬砌模注混凝土之间约束应力，防止二次模注混凝土产生裂缝。隧道复合式衬砌防水层常采用EVA(Ethylene Vinyl Accetate copolymer乙烯一醋酸乙烯共聚物)､ECB(乙烯一醋酸乙烯与沥青共聚物)､PVC(聚抓乙烯)､LDEP(低密度聚乙烯)及HDPE(高密度聚乙烯)等材料。为了使防水板不受损伤，保证防水的可靠性，在防水板与初期支护加设泡沫塑料衬垫或无纺布做缓冲层。

1）主要防水材料施工工艺 （1）PVC 防水卷材施工

铺设流程：先用射钉和PVC 垫片将无纺布固定于混凝土表面，采用自动热风焊机将PVC 防水卷材和PVC 垫片焊接好，再从尾端部将PVC 防水卷材焊接在一起，其重叠部位不少于60 mm。对焊缝焊接质量检查用测压仪器加压测试，压力在0.15～0.2MPa，保持压力2 min 以上为合格，维修的部位用真空方式测试；最后安排好防水卷材施工完成后的保护工作。

2）自粘防水卷材施工

附加层：采用专用基层处理剂在转角等节点部位均匀涂刷一遍，待底涂干燥后，按节点构造图做好附加增强处理，附加层总宽度不小于500 mm。

大面底涂：将专用基层处理剂涂刷在基层表面，要涂刷均匀，不漏底、不堆积，晾放至指触不粘。

弹线、试铺：在基层上按规范要求弹出基准线，排铺卷材。

铺贴大面卷材：先将卷材对准基准线试铺约5 m 长。正式铺贴时，将隔离纸从卷材背面缓缓撕开，同时将卷材沿基准线慢慢向前推铺。推铺时，应随时注意与基准线对齐，推铺速度不宜过快，以免出现偏差难以纠正。卷材粘贴时不得用力拉伸，粘贴后随时用

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#######大学毕业设计（论文） 胶辊用力向前、向两侧滚压排出空气，使卷材牢固粘贴在基层上。粘贴大面卷材时，不要将卷材背面搭接部位的隔离纸撕掉，以免污染粘结层或误粘。

3）防水板的质量检查

除对防水板的母材进行检查外，在铺设完毕后，应重点检查防水板的焊接质量，经热熔压焊在一起的防水板呈透明状且无气泡， 则表明其焊接质量良好，必要时应做充气试验。方法是:在一端插入气针，并密封气针四周然后向两条焊缝中间的空腔内压气，一般试验长度为50 ～ 100cm ，当腔内压力达到1.5MPa 时停止充气， 2min 内压力不下降，则认为焊缝合格，否则，应仔细检查原因并补焊。

2.3.3结构混凝土施工

提高混凝土结构自防水能力是解决地铁防水的根本，混凝土结构自防水是防水工程的主线。

通过精心的施工操作、严密的质量保证体系来保证结构防水砼的质量。钢筋工程应确保钢筋保护层厚度，各种钢筋或绑扎铁丝不得接触模板。保护层不但能避免钢筋锈蚀，对防水效果也起到很大的作用。②模板应有足够的强度、刚度和稳定性，模板接缝应严密、板面平整光滑，防止漏浆。③砼的原材料必须进行检查，使用前应复查试验。④在拌制砼时，重点控制水灰比和塌落度，提高砼的抗裂、防渗能力。同时严格控制外加剂的掺入。⑤要合理划分施工段，控制砼的温度应力和收缩量；砼振捣要密实，保证砼的均匀性和密实度；砼养护要及时，并有足够养护时间，确保砼的强度。

1）提高混凝土的密实度，做到不漏振、不欠振、不过振，并且推广实施二次振捣；2）优化混凝土配合比，减小胶凝材料的使用量以降低水化热，减小因混凝土原因产生的裂缝；3）混凝土施工完成后严格按照规范要求进行养护，达到拆模规定的时间后方能拆模；4）对于结构混凝土出现的裂缝要及时分析其原因，并采取措施进行控制，做到持续改进；5）施工缝及变形缝严格按照细部构造图及规范要求进行施工。

2.3.4盾构隧道防水施工

防水原则：以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理。防水重点：以管片砼自身防水、管片接缝防水、区间隧道与车站接头、联络通道与区间隧道的接头防水为重点。施工技术措施如下：1）管片从进场验收合格到隧道内拼装结束过程中，要轻拿轻放，防止管片外缘边角损坏，造成防水条脱落，影响隧道防水质量。2）盾构推进时，严格控制盾构姿态，防止出现轴线偏差大造成盾尾间隙小，管片安装困难，外边角损坏。

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#######大学毕业设计（论文） 防水施工过程中，管片防水密封条要粘贴平整、牢固；防水卷材、防水板应铺设均匀、搭接自然、焊接牢固。

2.3.4.1管片的自防水

管片砼采用高抗渗高强度(C50)等级的混凝土，抗渗等级为S10 A级。为达到管片砼自防水，管片的生产主抓三个方面：砼密实度、抗裂性能和制作精度。

选用符合国家标准的各种原材料，并通过现场检验满足要求；选择合理的防水砼配比，务使砼自身的收缩及空隙率降至最低；选择高精度模板、钢模刚度足以控制施工过程中的各种变形；制作工艺和方法标准化、规范化，并加强生产过程中的质量监督和计量装置的检验校核；加强对振捣质量的管理；管片蒸养后，继续水中养护，水养时间为14天，28天后方可使用； 对每个成品管片进行质量检验和制作精度校验；按每两环抽取一块管片进行抽样检漏，抽样不合格的管片严禁出厂；管片出厂前必须通过各道验收程序，包括各道生产工序的检查、抗渗试验、抗压抗渗报告和三环水平拼装验收等，验收合格后在管片内弧面加盖验收合格章和生产日期；加强管片堆放、运输中的管理检查，防止管片产生附加应力而开裂或在运输中碰掉边角，确保管片完好。对运输到现场的管片进行验收，确认没有缺角掉边及不满足养护周期等问题，并分类堆放。

2.3.4.2管片接缝的防水

为了防止管片的接缝部位漏水，满足防水构造的要求，在管片的环缝、纵缝面设有一道弹性密封垫槽及嵌缝槽。采用三元乙丙橡胶弹性密封垫，在千斤顶推力和螺栓拧紧力的作用下，使得管片间的橡胶弹性密封垫的缝隙被压缩，起到防水的作用。接缝的防水是隧道防水的重点。

2.3.4.3 嵌缝密封防水

嵌缝作业应在盾构千斤顶顶力影响范围外进行，综合考虑隧道稳定性，掘进等作业的影响，安排在工作面后100米左右范围内进行。本工程在洞门20环、联络通道10环范围内进行整环嵌填，其余区段则在拱顶90°范围和拱底90°范围内嵌填的。凡变形缝均以密封胶做全环嵌缝，联络通道处的钢管片与其两侧混凝土管片相交的环缝处理同变形缝。槽密封材料内部嵌填可采用聚合物水泥(如氯丁胶乳水泥)，材料与混凝土结合面用界面处理剂进行处理。

嵌缝施工1、先检查嵌缝槽有无冒水、滴漏、慢渗现象。若管片接缝有渗漏水，先进行注浆堵漏处理。在无明显渗漏基础上，再进行嵌缝施工。2、清理嵌缝内泥污等。3、粘贴牛皮纸防污条，防污条在密封材料刮平后立即揭去 牛皮纸防污条贴法见图

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#######大学毕业设计（论文） 20.3.3.2-1。4、刷涂界面处理剂，如刷涂后24小时没有填密封材料，需再刷一次。5、现场拌合密封材料，每次拌合最多2-3kg，混合时间约为10min 。6、用嵌缝进行嵌缝处理。7、用密封膏嵌填后，在密封膏未干前，用腻子刀将多余的密封膏刮去，并对有厚薄的部位进行调整，刮平时，顺一个方向刮，不能来回多次抹压，刮刀要倾斜，使刀的背面轻轻在密封膏表面滑动，形成光滑表面。8、嵌填完毕后养护2～3次，施工现场需清扫时，必须待密封材料表面干燥后进行，以防止污染或碰损。9、嵌填质量要求及检查方法如下表所示。

2.3.4.4接缝螺栓孔防水

管片螺孔位于接缝面，密封防水也是重要环节，其采用遇水膨胀橡胶密封圈加强防水。施工中应避免螺栓位置偏于一边的现象。由于螺栓垫圈会发生蠕变而松弛，在施工中需要对螺栓进行二次拧紧。

2.3.4.5吊装孔的防水措施

原则上不通过管片吊装孔注浆，所以避免了吊装孔漏水这一问题。

由于管片接缝漏水或土体加固要通过吊装孔进行二次注浆时，要做好二次注浆的收尾工作。等双液浆凝固后将活动端头部分拆除，清理吊装孔内残余物，填入腻子型膨胀止水密封材料，然后用防水砂浆封固孔口，盖上螺旋盖，预防从吊装孔漏水。

2.3.4.6 管片与地层空隙防水措施

盾构推进后，盾尾空隙在围岩坍落前及时进行注浆，不但可防止地面沉降，而且有利于隧道衬砌的防水，选择合适的浆液、注浆参数、注浆工艺，可形成稳定的管片外围防水层，将管片包围起来，形成一个保护圈。同时在二次注浆也可加强保护圈，有利于隧道防水。

2.3.5工后的不均匀沉降

城市隧道工后沉降是质量通病之一，不均匀沉降则是造成渗漏的主要原因之一。隧道结构主要分为现浇的节段式（多见于市政公路大断面隧道），节段间靠橡胶止水带和橡胶板等材料来密封防水；第二种预制管片拼接（多见于轨道交通小断面隧道），靠预制管片间和隧道外土体注浆防水。不论哪种设计方式，都不可避免的会产生工后沉降，不均匀沉降超出一定范围后就会拉扯撕裂节段间（管片间）的防水设施，产生渗漏，沉降过大的更会改变线路的竖曲线平滑度，进而影响行车的舒适性。加强隧道工后线路纵断面高程的沉降观测的工作，发现沉降超标，必须会同设计单位制定可行的处理方案及时处理，将沉降控制在设计要求的范围之内。

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#######大学毕业设计（论文） 2.4隧道上浮引起的结构变形产生渗漏

2.4.1上浮原因分析

城市隧道的建设发展，不仅有助于改善城市交通拥堵的状况，也拓展了城市地下空间开发使用，具有良好的社会经济效益。而在工程建设工程缺往往忽视了对地下工程上浮问题的重视，设计在进行抗浮验算时，往往是对整体结构的核算，而不是单一地考虑地下工程，在实际施工时由于认识不足，未能重视地下降排水措施，很难有效的排水。若遇到突降暴雨，地下水位急速上涨，可能会导致建筑物的上浮。尤其对于我国沿海及西南等地区受季风气候影响比较明显的区域，夏季高温多雨，降雨量达，持续时间长，地下水位上升快，当地下结构的自重不足以抵抗地下水的浮力时，会导致地下工程的上浮。

上浮所需要的条件：1）地下水浮力大于自重。2）地下工程过早形成了封闭空间，失去了自动注水压重抗浮的功能，抗浮能力薄弱。3）不重视施工现场的排水，其排水措施落实不到位，甚至没有进行排水，导致地下水位急剧上升，超过了抗浮水位。地下功臣的上浮是在以上三个条件的共同作用形成的，其浮力的大小主要取决于地下水位的高度和地下工程的体积，在各种因素作用下使工程荷载小于浮托力所致。

原因分析：1）不利地形的影响。由于地下工程较深，比周围地势低很多，类似于漏斗的底部，易于汇聚地下水、地表水、岩隙水，短时间内水位会徒增，地下工程收到的托浮力会倍增。2）施工的组织方式不合理。底板后浇带先施工一侧，待混凝土膨胀收缩稳定后，直接将后浇带和另一侧一同施工，虽有利于施工进度和施工作业的开展，但忽略了新浇筑的混凝土收缩变形，由于变形的另一侧受到约束，会对结构产生不利影响，形成裂缝，为渗水埋下隐患，同时地下底板形成一个整体，不利于抗浮。3）基坑回填不宜采用砂夹石。砂夹石虽具有密度高、压实变形小的优点，但颗粒间形成的空隙和间隙较多，透水性较大，对水流、水压起不到减缓或阻断的作用，易于在基坑汇聚，由于原自然状态下的土体或基岩较致密，不宜渗流，基坑水位抬升高度迅速超过四周的地下水位，严重削弱了地下工程的抗浮能力。4）上部结构施工时其操作平台架体搭设对基坑四周的场地需要较为迫切，为了满足结构变形而留置的后浇带扔不能浇筑。为了充分利用基坑的场地，加快了对地下工程基坑的回填，在后浇带外墙部位砌筑砖胎膜，在砖胎膜外侧抹会后进行防水施工，这样解决了回填对后浇带浇筑及对外墙防水施工的影响。但整个建筑结构形成了封闭空间，造成了抗浮能力更加薄弱。5）地下工程施工时，施工现场为充分考虑预计的影响，没有采取针对性的降水排水措施。

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#######大学毕业设计（论文） 2.4.2及预防措施

施工过程的应对措施：1）地下工程在上部结构未施工完成时，结构自重不足以抵抗地下水浮力时，建筑物的四周不可形成封闭空间，贯通的空间具有自动注水压重的功能，可避免上浮。2）要考虑雨季的影响，及时消除地下水位的变化对建筑抗浮的影响，合理采取防排水措施。3）深基坑的回填不宜采用砂夹石回填，砂夹石渗透性大，蓄水较为明显。应采用黄土或者灰土分层夯实，其回填较为密实，透水系数较小，有利于阻水、防水效果的发挥。4）在设计时，应考虑地下工程的特点，设置抗浮桩或者进行排水设计等措施。5）可以通过调整开工时间、施工计划、形成良好的施工条件，减少雨季对地下工程施工的影响。

2.5防水材料

2.5.1现代两大类防水材料：

抗渗性（刚性）防水材料： 以水泥混凝土为基体，通过提高混凝土表面或内部密实度、消除 混凝土内部、表面裂缝，提高抗渗透性能达到防水目的。

柔性防水材料： 卷材和涂膜，为不透水性材料，多为有机薄膜材料材料，防 水原理是将建筑结构与环境水隔离，从而达到防水目的。依产品形态分类：卷材和涂膜。柔性防水卷材的分类：沥青类防水卷材（SBS、APP、自粘）；橡胶类防水卷材（EPDM、氯化聚乙稀、氯化聚 乙稀橡胶共混）；树脂类防水卷材（PVC、TPO）。

今年来新兴的预铺式自粘高聚物改性沥青防水卷材： 以聚酯毡为胎基，胎基两面采用浸渍涂布式涂盖高聚物改性沥青防水涂层、再在一面涂布特种改性沥青自粘胶料（预铺自粘胶料），另一面 或满涂、或条涂、或直接覆膜，最后在涂布自粘胶 料的卷材面上覆可剥离 的涂硅油隔离膜作为隔 离材料制成的自粘防水卷材。

2.5.2国内防水材料的现状

国内各城市隧道使用的防水材料品种繁多，如三元乙丙卷材、自粘性改性沥青卷材、ＥＣＢ塑料板等，施工工艺都要求基面干燥，实际中地下多为潮湿环境，砼基面很难保持干燥，致使防水层与砼结构表面粘贴不好，多处发生空鼓脱落现象。防水涂料配合潮湿基面处理剂，可用于阴雨潮湿地区， 涂层与基面粘结强度可达１Ｍｐａ。沈阳地铁二号线后经多种防水材料比选，在明挖隧道顶板采用２ｍｍ厚防水涂层， 实践证明， 防水效果很好。广州地铁三号线曾使用了在围护结构与二衬墙之间设置防水层，用１ｍｍ厚ＥＣＢ塑料卷材，实践表明，只要严格控制施工，ＥＣＢ卷材的防水效果也相当不错。但这种塑料片材收口难于密封，与砼面的粘结技术尚未解决，需要进一步改进。随着高分子材料的应用生产，除了ＥＣＢ卷材，市场上又有ＰＶＣ卷材、ＰＥ卷材等。每种材

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#######大学毕业设计（论文） 料的厚度柔软性抗老化抗腐蚀等性能均不同，每种材料有专门的铺贴施工工艺，施工时应对原材料认真核查及试验，严格按施工工艺操作，认真检查焊接质量、接口质量、固定质量，施 工中不能损坏、穿孔，如有机械破损，应及时补焊，保证卷材的密实性。

2.5.3隧道防水衬垫的选购和存在问题

区间隧道防水选用的衬垫防水材料：1、热塑性防水板：PVC、EVA、ECB 、LDPE、TPO 辅助措施：设臵防水分区止水带、预埋注浆系 统。 2、 抗渗性材料：膨润土毡（GCL）。3、衬砌混凝土采取了特殊技术措施，提高耐久性。

衬垫防水面对的最大问题— 初期衬砌变形损伤：1、变形挤压损伤——PVC、 EVA 、ECB、LDPE、 TPO等等被刺穿。2、围岩变形引发的变位 剪切损伤——防水层 被剪断。相对于砼结构,防水层是非常脆弱的。

3 结论

无论那种原因引起的渗漏水和预防处理都和参建方的责任心息息相关，因此加强施工管理，落实人员责任尤为重要。

1）在规划设计阶段加强勘测的频率，给设计阶段预留充裕的时间，确保设计阶段能够组织经验丰富的技术人员参与，并有时间复核检查施工图出图阶段的设计遗漏和错误，有条件的话可以会同有相关一线施工经验的工程师参与设计图评审，从施工角度提出合理的意见。

2）加强技术管理人员的施工培训。要对施工技术人员进行严格的技术培训，同时技术培训要落实到每一位施工人员身上包括一线施工人员。另外，施工单位要对隧道的核心部位、重点部位、施工工艺等进行严格的规范施工，不采用劣质防水材料，同时在施工之前、施工过程中都要做好设备材料的检查工作，一旦发现问题，要尽快解决。

3）严格检查隧道防水排水系统。在进行隧道主体结构混凝土的施工之前需要严格的检查隧道防水排水系统，保障纵向的排水管与横向的排水管之间的贯通。同时在隧道工程施工完成后，施工单位还有再次检查其防水排水系统，并依据实际情况，对其系统进行评估。

4)加强施工合同、施工材料进行严格的管理

这里的合同包括建设方对施工方的大合同，还包括施工单位的劳务分包、专项分包、材料采购、甲供材料等合同，合同是各主体之间订立的协议，协议的主要目的是为了明

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#######大学毕业设计（论文） 确相互之间的权利、义务关系。只有合同得到了妥善的管理，施工企业才能够顺利达到预期的目标。制订合同要科学、合理，既要遵照甲方的要求，又要考虑到自身的实际情况，还要对工程的实际情况进行动态的调整，才可以确保施工从材料、人员到施工全过程得到有效的控制，特别是对于隐蔽防水工程。

防水施工是一项要求严格而且隐蔽性强的工程，且贯穿施工运营的全过程，防水层材料的优劣及每道工序施工质量的好坏都直接影响隧道的防水效果。但是，在实际施工中，有些施工队伍对防水层施工重视程度不够，片面追求进度，忽视了质量控制，施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏水隐患，影响隧道的运营安全和使用寿命。因此，防水施工，特别应加强对原材料和施工质量的管理，严格按设计及规范施工，确保隧道防排水的工程质量。

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######大学毕业设计（论文） 附录 参考文献

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[10]高岩 《浅谈地铁工程防水》 [J].品牌，1671-1009（2011）12-0145-02

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