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第一章 总述1

第一节 隧道工程及其防水工程的分类与设计2

一、隧道工程的分类与防水技术2

（一）隧道工程各类施工法比较表2

（二）隧道分项工程与防水工程的分类4

二、隧道防水工程施工分项与设防要求5

（一）隧道防水工程的施工分项5

（二）隧道防水工程设防要求5

三、隧道工程防水设计阶段程序与深度7

（一）各阶段防水设计程序7

（二）各设计阶段文件组成内容及深度要求8

（三）设计与校审的主要程序8

四、各类隧道工程施工图防水设计内容10

（一）地下明挖隧道结构防水10

（二）盾构法隧道结构防水10

（三）沉管法隧道防水设计10

（四）其他隧道工程防水设计11

五、其他11

（一）施工配合要求11

（二）工作重点及注意事项11

第二节 隧道工程与地下水12

一、地下水对隧道工程的渗透作用12

二、地下水位降升对隧道工程的作用13

（一）引起地下水水位变化的因素13

（二）地下水对工程结构的浮托作用13

（三）降水引起软土地基沉降14

（四）潜蚀和流砂作用影响14

（五）对地基强度与结构耐久性的影响15

三、承压水对隧道基坑的作用15

四、地下水对钢筋混凝土的腐蚀16

（一）腐蚀类型16

（二）腐蚀性评价标准17

五、地下水渗流对隧道等施工的影响及其对策19

（一）防止地下水渗入基坑19

（二）流砂现象对地下工程施工的影响20

第三节 围护结构体系21

一、围护结构体系的分类21

（一）桩（墙）式围护体系22

（二）重力式围护体系22

二、围护结构的特点23

（一）影响基坑围护结构设计的不确定因素23

（二）环境调查及基坑安全等级23

（三）坑底抗渗流24

三、围护结构设计24

（一）桩（墙）围护结构24

（二）钢板桩围护墙24

（三）重力式围护墙24

（四）地下连续墙结构25

第四节 地下隧道工程的防水等级标准26

一、国外的防水等级标准26

（一）英国的隧道与地下工程防水分级标准26

（二）德国的防水等级标准27

二、我国隧道与地下工程防水等级标准29

（一）新订的隧道与地下工程防水等级标准29

（二）对隧道工程防水等级标准及其修订的解析29

三、渗漏水量的检测法30

（一）有流动水的隧道内（多为最低处）设集水井积水量检测30

（二）有流动水的隧道内设贮水堰积水量检测31

（三）湿迹与漏点的检测与换算31

参考文献32

第二章 隧道混凝土结构耐久性设计33

第一节 耐久性设计的总体目标33

一、结构的耐久性问题33

二、结构耐久性设计的目标34

三、结构的耐久性设计方法35

第二节 隧道结构的耐久性退化机理36

一、影响结构耐久性的因素36

二、隧道钢筋混凝土结构的退化模型39

第三节 传统设计方法43

一、设计思路43

二、环境条件及分级43

（一）环境条件43

（二）环境类别和分级45

三、设计要求46

（一）混凝土结构46

（二）钢筋保护49

（三）盾构隧道要求51

第四节 基于劣化模型的耐久性设计方法53

一、可靠度计算方法53

二、隧道钢筋混凝土结构的耐久性极限状态55

三、耐久性设计模型56

第五节 耐久性保障措施59

一、施工质量检验59

二、定期检测61

三、长期监控62

第六节 工程实例63

一、南京九华山隧道63

二、广州龙头山隧道66

三、厦门翔安隧道68

四、青岛胶州湾湾口海底隧道72

五、荷兰绿色心脏隧道的耐久性设计——基于性能与可靠度的使用年限设计78

（一）概况78

（二）耐久性设计要求78

（三）混凝土耐久性设计方法79

（四）隧道结构及其可能的退化作用79

（五）混凝土及钢筋材料的要求与施工参数80

（六）计算举例81

（七）结语81

六、丹麦斯多贝尔特大海峡隧道工程81

附录 地下工程渗漏水调查与检测方法83

附录一 渗漏水调查83

附录二 渗漏水检测84

附录三 渗漏水检测记录85

参考文献86

第三章 盾构法隧道防水88

第一节 盾构法隧道及其防水的特点88

一、盾构法隧道概述88

二、盾构法隧道防水技术的发展89

三、盾构法隧道基本技术参数与分类91

（一）隧道设计的若干基本参数91

（二）盾构法隧道的分类91

四、盾构法隧道防水分类及防水等级标准94

（一）盾构法隧道防水分类94

（二）盾构法隧道的防水等级标准94

第二节 盾构法隧道防水内容与技术要求98

一、盾构法隧道防水的内容98

二、盾构法隧道防水技术要求98

（一）管片及砌块混凝土结构防水与耐久性98

（二）衬砌外防水涂层105

第三节 衬砌接缝密封和其他密封防水111

一、接缝防水方式与原理111

二、接缝防水的主要防线——密封垫防水112

（一）密封垫种类112

（二）密封垫设计117

（三）密封垫的加工制造121

（四）密封垫的辅助材料122

三、接缝防水的其他材料123

（一）接缝螺孔密封材料与形式123

（二）嵌缝密封124

（三）衬砌变形缝防水126

（四）注入密封剂防水128

（五）纠偏、缓冲、衬垫等接缝面材料128

四、竖井、连接通道及其与圆形隧道接头防水130

（一）连接通道与圆形隧道接头防水130

（二）竖井与圆形隧道接头防水132

五、盾尾密封油脂与盾尾密封133

（一）日本松井TAIL SEALER133

（二）法国CONDAT公司WR89135

（三）盾尾密封油脂（上海隧道防水材料厂）137

（四）关于密封油脂材质与性能的几点评析138

六、尚待研究的盾构隧道防水的技术问题138

第四节 盾构法隧道防水施工与质量检验139

一、衬砌接缝防水施工139

（一）施工准备139

（二）弹性密封垫、传力衬垫、螺孔密封圈施工139

（三）衬砌接缝嵌缝防水施工140

二、盾构法隧道防水项目质量检验140

第五节 工程设计与施工实例142

一、工程设计实例142

（一）上海长江隧道管片接缝防水密封垫设计142

（二）南京长江隧道管片接缝防水密封垫方案设计145

（三）苏伊士运河Ahmed Hamdi隧道防水设计与施工149

（四）丹麦斯托贝尔特跨海铁路隧道防水、防腐蚀设计150

二、施工实例151

（一）上海延安东路北线隧道拱顶排风道管片内肋防腐蚀施工实例151

（二）上海轨道交通9号线盾构区间隧道施工事故管片修补与防水处理152

三、工程试验、数理分析实例157

（一）密封垫及挡水条耐久性试验158

（二）密封垫断面的数理分析159

（三）密封垫断面形式研究结果161

（四）接缝挡水条研究结果161

（五）密封垫设计优化的展望162

参考文献162

第四章 明挖法隧道防水165

第一节 明挖法施工隧道概述165

一、明挖法施工隧道的特点165

二、基坑工程166

三、结构构造形式的分类与特点167

（一）复合（墙）结构的特点167

（二）叠合墙结构的特点168

（三）分离墙结构的特点170

（四）单墙结构的特点170

（五）半叠合半复合（墙）结构的特点171

四、明挖法隧道的设防原则与基本措施172

（一）设防原则172

（二）设防范围与基本措施172

（三）不同围护施工法、不同构造隧道防水的技术要求173

第二节 各类结构形式的防水175

一、隧道混凝土结构自防水175

二、叠合结构与防水177

（一）叠合结构的优点177

（二）叠合结构缺点（内衬开裂）的剖析178

三、复合结构与防水181

第三节 隧道现浇混凝土结构的接缝防水183

一、变形缝防水184

（一）变形缝的防水构造184

（二）变形缝止水带185

（三）变形缝其他防水材料190

二、诱导缝防水194

三、施工缝、后浇带防水196

（一）施工缝、后浇带设置的意义196

（二）纵向水平缝防水构造、材料与施工197

（三）横向垂直施工缝防水构造202

（四）后浇带防水构造204

（五）支撑位置的防水206

四、隧道接缝防水材料的选用和施工要则207

（一）接缝防水材料的选用207

（二）隧道接缝防水细部构造施工要则209

第四节 隧道结构防水层防水210

一、防水层的作用与设置210

（一）防水层的作用210

（二）不同结构明挖法隧道防水层的设置210

（三）明挖法隧道防水层设置的基本要求212

二、隧道涂料防水层213

（一）隧道涂料防水层材料的选用213

（二）隧道涂料防水层应用的其他要求222

三、隧道卷材防水层223

（一）卷材防水层材料的选用223

（二）卷材类防水材料施工的基本要求与方法229

四、膨润土防水毯材料231

（一）材料定义与特点231

（二）膨润土防水毯施工232

五、丁基橡胶密封防水胶带235

第五节 明挖法隧道工程排水236

一、渗排水与盲沟排水236

二、渗排水设计236

三、盲沟排水设计237

附录238

参考文献239

第五章 沉管法隧道防水241

第一节 沉管法隧道概述241

一、沉管法隧道施工法简介241

二、沉管法隧道技术的发展简史242

第二节 管段混凝土结构自防水243

一、管段混凝土自防水243

二、管段后浇带混凝土245

三、管段制作施工与混凝土自防水246

（一）管段制作施工工艺要求246

（二）大体积混凝土裂缝控制246

（三）冷却管工艺247

（四）养护技术248

四、管段混凝土外防水248

（一）国内外的管段混凝土外防水技术的发展248

（二）管段混凝土的主要外防水措施250

（三）防水层选材设计要则252

五、管段混凝土分缝及接缝防水252

（一）管段混凝土分缝252

（二）管段混凝土施工缝防水253

第三节 管段接头密封防水255

一、管段接头橡胶止水带密封防水256

（一）管段接头GINA止水带防水256

（二）管段接头OMEGA止水带防水260

二、管段接头其他密封防水防腐蚀263

（一）管段接头拉索与端钢壳防腐蚀263

（二）其他密封防水266

第四节 岸边段混凝土结构防水267

一、暗埋段混凝土自防水267

二、暗埋段、敞开段变形缝接缝防水267

三、岸边段与管段接头密封268

第五节 工程实例269

一、日本东京湾隧道的管段防水试验与检测269

（一）管段接头密封垫试验269

（二）用于管段接头与竖井的密封L形止水带材料试验271

（三）用于管段接头与竖井密封的W形橡胶密封垫试验272

（四）管段混凝土及浇筑技术试验272

（五）管段外防水钢板材料及防腐蚀研究274

（六）管段顶板涂料或卷材等防水材料试验275

（七）管段变形缝、施工缝止水带试验276

二、上海泰和路外环沉管法隧道接头密封垫防水试验与设计277

（一）试验内容277

（二）试验目的、试件、装置、步骤介绍及试验结果分析278

（三）结论与建议287

参考文献288

第六章 顶管法隧道（含沉井施工）防水289

第一节 顶管法施工概述289

一、顶管法施工工序289

二、顶管工作井设置289

三、常用顶管施工法介绍290

四、中继环及其施工291

第二节 管道及其接口防水291

一、管道及其接口类别291

二、管道接口的密封292

三、顶管法施工防水技术措施296

四、曲线顶进技术与防水299

第三节 特殊用途的顶管防腐301

一、H2S腐蚀与腐蚀估算301

（一）H2S腐蚀机理301

（二）腐蚀估算302

二、防腐蚀措施303

（一）水利改进303

（二）改进通风装置303

（三）控制混凝土原材料303

（四）其他耐腐蚀衬砌304

第四节 沉井法施工隧道308

一、沉井的类型308

二、沉井施工的基本程序309

（一）施工前的准备工作309

（二）沉井下沉309

（三）接高井壁309

（四）沉井封底309

（五）沉井混凝土施工中的防水抗裂措施309

三、工程实例310

参考文献312

第七章 矿山法隧道防水313

第一节 矿山法隧道及其防水的特点313

一、矿山法隧道概述313

二、矿山法隧道防水分类及防水等级标准317

三、国内外防排水研究现状318

四、矿山法隧道防水的内容322

第二节 锚喷初期支护衬砌防水323

一、锚喷初期支护衬砌防水基本要求324

二、锚喷初期支护衬砌防水质量要求324

三、提高喷射混凝土防水能力的方法325

第三节 注浆防水328

一、注浆防水的分类329

二、注浆防水的技术要求329

三、注浆防水的设计要求330

第四节 防水层331

一、塑料防水板331

二、防水砂浆332

第五节 二次衬砌防水混凝土334

一、防水混凝土简介334

二、防水混凝土分类335

三、防水混凝土的技术要求335

第六节 施工缝、变形缝防水336

一、变形缝防水336

二、施工缝防水337

第七节 矿山法隧道防水施工与质量检验339

一、隧道防水板施工339

二、接缝防水施工与质量检验341

第八节 隧道防水工程实例343

一、铁峰山2号隧道防水工程实例343

二、海底隧道防水工程实例352

三、三拱暗挖地铁车站防水施工步骤实例355

四、多年冻土区防水处理实例362

第九节 隧道排水与工程实例366

一、排水技术要求366

二、隧道结构排水366

三、厦门翔安海底隧道排水工程实例367

参考文献369

第八章 隧道防水设计与施工中的常见病371

第一节 防水原则、标准及术语上的常见病371

一、防水原则371

二、防水等级标准371

三、防水术语373

第二节 混凝土结构自防水与耐久性设计与施工中的常见病374

一、设计374

二、施工376

（一）浇捣376

（二）养护377

（三）裂缝378

（四）强度和抗渗378

第三节 细部构造（施工缝、诱导缝、变形缝）防水的常见病379

一、施工缝379

二、诱导缝、变形缝381

（一）嵌缝密封381

（二）模板拉杆螺栓382

（三）桩头382

（四）外防水层383

第四节 特殊构造防水的常见病384

一、盾构法隧道防水384

（一）材料性能指标项目与检测频度规定的不当384

（二）密封垫允许最大压缩率的含义与规定不正确386

（三）管片环、纵缝缝面用衬垫材料的目的与功效相背387

（四）密封垫被完全压至沟槽内的闭合压缩力的规定不恰当388

（五）防水材料命名杂乱、不规范388

（六）对管片接缝密封垫水密性、管片混凝土抗渗等级、管片单块检漏三者的抗水压力要求混淆389

（七）其他390

二、矿山法复合衬砌隧道防水390

三、沉管法隧道防水391

四、顶管或箱涵顶进法隧道防水392

五、明挖暗埋箱形结构隧道防水394

第五节 渗漏水治理的常见病395

一、方案设计395

二、堵水工艺398

参考文献400

第九章 隧道渗漏水等病害检查与治理402

第一节 隧道渗漏水等病害检查402

一、隧道运营阶段的渗漏水等病害检查402

（一）检查频度与要求402

（二）建立渗漏水与其他病害及其治理的档案403

（三）基本的检查（含各种维修治理效果检测手段）404

二、隧道运营阶段的结构耐久性评估405

第二节 隧道工程防水及耐久性的施工风险与安全性监测405

一、沉管法隧道防水安全性监测405

（一）GINA止水带405

（二）GINA止水带异常的工作状态406

（三）OMEGA止水带406

二、盾构法与明挖法隧道工程防水和耐久性施工的风险性管理408

（一）盾构法隧道防水和耐久性施工的安全性监测408

（二）明挖暗埋隧道工程防水的安全性监测409

第三节 隧道工程渗漏与腐蚀治理410

一、隧道工程渗漏分类与治理对策410

（一）隧道渗漏部位和治理材料与工艺410

（二）隧道裂缝分类411

二、注浆治理渗漏水的主要材料411

（一）注浆堵水411

（二）注浆堵水材料及其性能指标412

（三）盾构法隧道渗漏治理工艺及选材418

三、其他堵漏材料及其施工工艺420

（一）无机防水堵漏材料420

（二）混凝土裂缝封闭类防水材料421

（三）混凝土结构喷涂（或涂抹）聚合物水泥防水砂浆423

（四）金属防腐蚀的主要材料428

四、渗漏与腐蚀治理的主要技术措施430

（一）接（裂）缝的分类430

（二）注浆堵漏430

（三）电渗透防渗技术440

（四）其他治理措施442

（五）加强隧道防渗漏水及其治理档案的建立444

第四节 工程实例——上海打浦路隧道结构防水与耐久性治理工程444

一、工程概况444

二、隧道结构防水的现状与分析445

（一）圆形隧道江中段445

（二）浦西、东矩形段446

（三）竖井（共三个，编号为1号、2号、3号）446

（四）现状的综合分析446

三、隧道工程渗漏水及其他病害治理447

（一）结构防水治理的原则与目标447

（二）结构防水治理措施（注：下列斜体字内容为供工程预概算所估的估算量）448

四、隧道的耐久性分类与可使用年限449

五、隧道防渗改造治理后防渗漏与耐久性的要求450

参考文献451

第十章 特种材料、工艺与检测法453

第一节 混凝土结构自防水与耐久性453

一、聚羧酸减水剂453

（一）概述453

（二）聚羧酸减水剂的特点453

（三）聚羧酸减水剂的应用依据455

（四）聚羧酸外加剂混凝土配制试验455

（五）技术难点与前景460

二、混凝土抗裂增强铣削型钢纤维461

（一）钢纤维混凝土应用要求461

（二）钢纤维混凝土使用条件461

（三）钢纤维混凝土在车站大开孔的应用实例462

（四）零覆土顶板混凝土添加钢纤维抗裂的车站463

（五）钢锭铣削型钢纤维及应用特点463

（六）几种钢纤维的比较464

三、高强度钢筋混凝土保护层定位件（简称高强度垫块）466

（一）概述466

（二）国内外代表性制品466

（三）评析469

第二节 混凝土结构外防水材料469

一、喷涂聚脲、聚氨酯弹性体防水涂料469

（一）概述469

（二）性能特点与适用性470

（三）喷涂聚脲施工工艺472

（四）工程实例474

（五）技术难点及尚待澄清、克服的问题475

二、喷涂聚合物水泥快凝防水防腐砂浆476

（一）概述476

（二）快凝聚合物砂浆的原料476

（三）原材料的掺入量对聚合物砂浆性能的影响477

（四）快凝聚合物砂浆的配合比478

（五）快凝聚合物砂浆的施工478

（六）工程实例479

（七）结语479

三、预铺防水卷材480

（一）传统防水卷材的局限480

（二）“预铺反粘”防水概念的优势480

（三）高分子自粘胶膜预铺防水卷材材料特点482

（四）高分子自粘胶膜预铺防水卷材施工特点与工艺顺序485

四、渗透型改性环氧涂料486

（一）环氧树脂防水涂料486

（二）高渗透改性环氧材料488

第三节 细部构造防水490

一、施工缝、变形缝各类可注浆止水带490

（一）带预埋注浆金属管的变形缝可注浆止水带490

（二）变形缝用边翼有注浆管的可注浆塑料止水带491

（三）附加注浆软管的止水带492

二、变形缝内防水、导水沟密封件492

（一）概述492

（二）材料492

三、变形缝内防水预制成型密封件494

（一）成框嵌入型密封件飞马堵（FERMADUR）494

（二）成框充气型密封件—阿拉丁496

四、变形缝内防水密封带接缝防水系统498

（一）CF防水密封带接缝防水系统概述498

（二）DinnefCF密封止水带499

（三）Sikadur Combiflex接缝防水系统501

（四）评析502

五、纵向水平施工缝与环向变形缝止水带（条）一体化503

（一）概述503

（二）工艺措施503

（三）工程实例504

第四节 特殊密封、粘结、缓胀材料504

一、密封垫减摩剂504

二、阻燃型胶粘剂505

（一）定义505

（二）材料选用及原理505

三、缓膨胀性与压缩状态下膨胀率的检测506

（一）缓膨胀性的检测506

（二）压缩状态下膨胀率的检测508

四、遇水膨胀橡胶与三元乙丙橡胶一次挤出硫化508

（一）遇水膨胀橡胶与多孔的三元乙丙橡胶一次挤出原理508

（二）技术难点509

（三）工程实例509

第五节 堵水及其他类材料509

一、接缝灌浆新材料——后膨胀聚氨酯灌浆材料509

二、膨润土类灌浆材料510

三、地下连续墙用聚丙烯酰胺高分子护壁泥浆511

（一）概述511

（二）地下连续墙聚合物护壁泥浆作用512

（三）地下连续墙聚合物护壁泥浆的优点与不足513

（四）小结513

参考文献513