过江隧道或跨海隧道如何防水?

报道说开挖长江隧道时,有一段区域是粉沙和淤泥地质,这种地质如何防水?

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库仑李建 - 库仑工程师

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题主 @blue 问的应该是完成后的隧道防水吧。这个是在设计和施工中的重点。过江大隧道现在基本都是大盾构施工。

盾构隧道防水,第一道就是管片的自防水,一般盾构隧道的管片标号在C50以上,南京的过江隧道,用的是C60的管片,厚度600mm。抗渗等级在P10以上。这是隧道防水的基础。

第二道防线是管片外的防腐蚀涂层,根据地下水的腐蚀性,或有或无。

第三道就是管片间的接缝防水,采用管片上贴的止水条,分为EPDM弹性橡胶止水条,遇水膨胀止水条和两种结合的复合型。但是止水条的效果要看管片拼装质量和后期变形情况,错开了就会漏水。

有人说管片壁后注浆也是防水的一部分,我认为壁后注浆,不管是同步注浆还是补充注浆,起的主要是填充空隙和稳定隧道的作用,通过防止隧道上浮和变形防止造成渗漏,并不直接参与防水。

最后在盾构施工完成后,会进行全面的检查和堵漏,采用高压注入环氧树脂之类的再封堵一遍又一遍,直到满足规范要求为止。

在运营过程中,也会有专人检查和维护,封堵的。

防水基本就是这三道了,另外根据规范,区间隧道是允许一定渗漏量的,一般在隧道的最低点会设置一个泵房,渗水通过隧道的排水渠汇集后排出。

如果是暗挖隧道,一般采用的是全包防水,既初衬与二衬之间会设置一道完全密封的PVC防水板,施工中采用热熔连结,接头或注浆管位置进行必要的处理,渗漏量也是可以控制在规范要求之内的。不过在软土地层,还是江啊海啊下面,用暗挖风险太大,没有这么干的。

红色信仰

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@库仑李建 已经详细介绍了盾构的防水构造,下面我讲一下目前主流的两种隧道防水设计理念。

目前主要的隧道分为两种:地铁隧道和山岭隧道,由于此两种隧道地层、埋深、断面大小的差异,导致两者采用不同的防水理念。

地铁隧道:由于地铁隧道断面较小(开挖断面宽度一般在6至7m),地铁埋深相对较浅(一般在10至20m),导致地铁衬砌可以完全承受此水头所产生的结构内力;因此地铁隧道一般采用全包防水,即在衬砌外面用一层防水层将整个隧道完全给包起来,完全承受全部水压,让你水压在外面全部压力压我也能顶得住。

山岭隧道:由于山岭隧道断面大(开挖断面宽度至少都有10m,大的有近30m),隧道埋深很深(动不动>100m),导致山岭隧道衬砌不可能承受此如此大水头所产生的结构内力;因此山岭隧道一般会采用防水层+排水系统的设计理念,即在衬砌外面用一层防水层包住衬砌的同时,设计一套可以将衬砌外面的水引到隧道里面来的排水系统,这样,虽然衬砌扛不住动不动>100m的水压,但我惹不起躲得起,你想压我,我跟你打太极,把你引到我里面来把你给排走,如此一来就可以卸掉一定的水压力,保证衬砌结构的安全。但采用此种方法具体能减少多大的水压力,尚无准确的定论,而且水压力在岩层内部的水力传递本身也是一个相当复杂的问题,每个隧道的情况都有可能不一样,同样对水头打5折,可能有的隧道衬砌结构好好的,但有的隧道衬砌就出现了裂缝等情况。

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