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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 SEALER 133

（二）法国CONDAT公司WR89 135

（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

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