DB63T 2158-2023高寒高海拔公路隧道防排水設(shè)計(jì)指南

DB63I 4 8 9 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。海省交通工程技術(shù)服務(wù)中心、青海省交控建設(shè)工程集團(tuán)有1高寒高海拔公路隧道防排水設(shè)計(jì)指南與堵水、截水與排水、其他結(jié)構(gòu)和特殊環(huán)境隧道防排水設(shè)計(jì)本文件適用于以鉆爆法施工為主的高寒高海拔新建山嶺公路隧道防排GB18173.2高分子防水材料第2部分：GB/T19472.1埋地用聚乙烯（PE）結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng)第1部分：聚乙烯雙壁波GB/T29906模塑聚苯板薄抹灰外墻外保溫JTG/T3310公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐JTG3370.1公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第JTGE30公路工程水泥及水泥混凝土JTG3370.1和DB63/T1674界定的術(shù)語(yǔ)和定義適4.1一般原則4.1.1高寒高海拔公路隧道防排水設(shè)計(jì)宜遵循“防、排、4.1.2宜按公路等級(jí)、防水部位、環(huán)境等要求，綜合考慮施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等因素，因地制宜、分段設(shè)4.1.3宜綜合考慮地表水、地下水對(duì)隧道建設(shè)及運(yùn)營(yíng)的影響，防水系統(tǒng)完整，排水系統(tǒng)不凍結(jié)。4.1.4隧道洞口宜選擇陽(yáng)坡面，宜避開(kāi)積（風(fēng)吹）雪、熱融、滑塌、冰錐、冰丘、第四系覆蓋層及地4.1.5隧道施工期間的滲流和涌水現(xiàn)象，宜根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采取引流或堵水措施。4.1.6設(shè)計(jì)時(shí)宜考慮地質(zhì)環(huán)境、地下水環(huán)境、大氣環(huán)境和植被保護(hù)等。2有少量漏水點(diǎn)，沒(méi)有線流和漏泥沙，每晝夜4.2.2隧道二次襯砌宜采用抗裂、抗凍的低溫早強(qiáng)防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)不宜4.3隧道抗凍設(shè)防等級(jí)4.3.1寒冷地區(qū)或嚴(yán)寒地區(qū)隧道防排水抗凍設(shè)防注：二次襯砌混凝土抗?jié)B等級(jí)見(jiàn)JTG/T3310。4.3.2隧道自洞口向洞身抗凍設(shè)防長(zhǎng)度宜根據(jù)隧道線形、長(zhǎng)度、隧址區(qū)氣候和地下水狀況等，通過(guò)工t≤-153）；t——隧址區(qū)最冷月平均氣溫，單位為攝氏度(℃)。4.3.3對(duì)于無(wú)水或少量含水且無(wú)補(bǔ)給水的隧道，可不考慮抗凍設(shè)防。4.4抗凍保溫層設(shè)計(jì)4.4.2當(dāng)抗凍設(shè)防等級(jí)為一、二級(jí)時(shí)，宜結(jié)合隧址區(qū)氣象、水文地質(zhì)條件設(shè)置保溫層；當(dāng)抗凍設(shè)防等4.4.3保溫層厚度宜根據(jù)隧址區(qū)溫度、圍巖條件和保溫層構(gòu)造等計(jì)算分析確定。5.1一般原則5.1.1結(jié)合公路等級(jí)、隧道特點(diǎn)和規(guī)模，確認(rèn)資料收集、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、隧址測(cè)繪、地質(zhì)勘探及試驗(yàn)的工5.1.2隧道設(shè)計(jì)前宜重點(diǎn)查明隧址區(qū)氣象、水文、水質(zhì)、地質(zhì)、既有隧道情況，且在不同季節(jié)分別調(diào)5.1.4宜采取工程地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪、物探、勘探、室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試和定位觀測(cè)等，綜合評(píng)價(jià)隧址5.2.2氣象資料采用當(dāng)?shù)鼗驐l件相似的鄰近氣象臺(tái)或氣象站的實(shí)際觀測(cè)值，必要時(shí)可在隧址區(qū)設(shè)立氣a)觀測(cè)內(nèi)容包括降水量、氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速、濕度等；c)氣象觀測(cè)從初步勘察階段開(kāi)始，直至隧道施工結(jié)d)氣象觀測(cè)點(diǎn)或觀測(cè)站在運(yùn)營(yíng)期間仍需保留，在隧道主體工程竣工驗(yàn)收后，觀測(cè)點(diǎn)或觀測(cè)站e)積雪深度、風(fēng)吹雪來(lái)源及移雪量、積4f)雪崩的分布、類型、規(guī)模、頻率及雪源等；5.3水文a)洞口地表水系與隧道線位關(guān)系；b)地下水發(fā)育情況，以及地下水位隨季節(jié)變化情況；c)地下水類型、凍土位置及其分布范d)可能造成隧道發(fā)生凍害的各種水源發(fā)育e)隧址區(qū)附近既有構(gòu)造物（如隧洞）的水文地質(zhì)f)沖溝、凹溝等地表匯水地形與隧道的關(guān)系，及對(duì)隧道涌水量的影響；g)水文地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道洞口及淺埋段宜建立地下水觀測(cè)點(diǎn)或觀測(cè)站進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)。5.4.1地質(zhì)勘察宜采用調(diào)繪、坑探、鉆探和物探相結(jié)合的方法，查明隧址區(qū)域凍土特征，必要時(shí)可在5.4.2地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道，在收集資料和地質(zhì)調(diào)繪后宜優(yōu)先開(kāi)展物探勘察，解譯隧5.4.3鉆孔宜布置在隧道物探異常區(qū)、經(jīng)調(diào)查初步確定的斷裂帶、褶皺重點(diǎn)部位，必要時(shí)進(jìn)行水力原5.5.1調(diào)查隧址區(qū)及臨近地區(qū)既有隧道的凍害資料及防治經(jīng)驗(yàn)。5.5.2收集既有隧道資料，需考慮但不限于下列因素：a)隧道洞口處路基的凍脹、融沉變形的范圍和程度；b)保溫層厚度、設(shè)置長(zhǎng)度、保溫層構(gòu)造及損壞情況；d)襯砌滲漏水的位置與掛冰的范圍和f)洞口掛冰的范圍和程度、地表截排水溝與出水口結(jié)冰的狀況；h)技術(shù)狀況評(píng)定、檢測(cè)及設(shè)計(jì)文件等。6.1.1材料符合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性、低溫性6.1.2隧道注漿止水材料形成結(jié)石體除具有一定的抗壓、抗拉強(qiáng)度外，同時(shí)具有抗?jié)B、抗沖刷及耐老6.1.3存在侵蝕性地下水時(shí)，針對(duì)侵蝕類型采用抗腐蝕性、抗侵蝕性防排水材料，并宜提高混凝土防56.1.4隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)采用具有抗凍性能的水泥混凝土，可采用摻加引氣劑或引氣減水劑的6.2.1混凝土所用的材料需考慮但不限b)嚴(yán)寒地區(qū)隧道的混凝土強(qiáng)度等級(jí)適當(dāng)提高；6.2.2抗凍水泥混凝土的凍融環(huán)境等級(jí)見(jiàn)表4，a)偶爾浸水的水泥混凝土構(gòu)件，其凍融環(huán)境可以按表4中的中度飽水規(guī)定適當(dāng)降低，但b)位于凍結(jié)線以上土中的水泥混凝土構(gòu)件，其凍融環(huán)境等級(jí)可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)降c)本表適用于隧道洞門及明洞的水泥混凝土構(gòu)件，對(duì)隧道洞內(nèi)的襯砌水泥混凝土構(gòu)件，其凍融環(huán)境可以按表中規(guī)定適當(dāng)降低，但降低后的凍融d)偶爾遭受凍害的中度或高度飽水混凝土構(gòu)件，其凍融環(huán)境等級(jí)可適當(dāng)降低，但降低后的凍融注2：有鹽環(huán)境是指凍結(jié)的水中含有鹽，包括海水、鹽漬土或其他含有氯化物的環(huán)境，以及使用有機(jī)、無(wú)機(jī)類除6注1：水泥混凝土抗凍性采用快速凍融試驗(yàn)方法測(cè)試， 注1：如采取表面防水處理等附加措施,可降低大體積混凝土對(duì)最低強(qiáng)度等級(jí)和最大水注2：表中Ca50表示引氣水泥混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為6.3.1防水卷材與緩沖層組合使用，需考慮但不限于a)防水材料在最低溫度下不冷脆、抗老化，冬春凍融循環(huán)后性能不變；6.3.2緩沖層材料宜采用土工布，需考慮但不限b)有良好的導(dǎo)水性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐久性，能適應(yīng)初期支護(hù)變形；c)可抵抗地下水或混凝士、砂漿析出水的6.4.1隧道隔熱保溫材料宜具備導(dǎo)熱性小、防火性好、防水及耐腐蝕性好等特點(diǎn)的彈性材料，且考慮6.4.2宜選用硬質(zhì)聚氨酯材料、聚苯乙烯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、硬質(zhì)聚乙烯泡沫塑料等，物理性76.5.1宜選用具有良好的彈性、耐磨性、耐老化性、抗撕裂性能，且具有抗變形能力和防水性能的橡膠材料，使用溫度范圍適宜為-45℃~60℃。6.5.2物理性能、尺寸公差、外觀質(zhì)a)具有良好的流動(dòng)性、可灌性，凝膠時(shí)間可調(diào)節(jié)；b)固化時(shí)收縮小，與圍巖、混凝土、砂土等有一定的粘結(jié)力，穩(wěn)定性好；c)注漿時(shí)不產(chǎn)生離析和沉淀，且終凝后結(jié)石體具有一定的抗壓、抗拉強(qiáng)度；e)在動(dòng)水條件下滿足抗分散性，具備初凝時(shí)間短、早期強(qiáng)度高、結(jié)石體抗沖刷性能好等。6.7.2注漿材料選擇宜根據(jù)所處工程與水文地質(zhì)條件和注漿目的選擇，需考慮但不限于下列a)根據(jù)混凝土性能選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥、水玻璃等硅酸鹽材料；b)強(qiáng)酸性環(huán)境中不宜采用普通硅酸鹽水泥、水玻璃類。含水、粉細(xì)砂、致密土體、淤泥質(zhì)軟土、軟弱86.7.6新型注漿材料宜采用環(huán)氧樹(shù)脂類、水溶性聚氨酯類漿7.1.3對(duì)于巖溶、富水等特殊地段，宜分段進(jìn)7.2.1初期支護(hù)及二次襯砌之間防水層需考慮但不限于7.2.2隧道模筑混凝土襯砌施工縫—7.3.1噴射混凝土結(jié)構(gòu)防水需考慮但不限b)混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)不小于C25；7.3.2二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)防水需考慮但不限7.3.3預(yù)留預(yù)埋洞室的襯砌結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相同，洞室拐角處注意防水板搭接97.4.1施工縫、變形縫防水構(gòu)造措施根據(jù)工程的公路等級(jí)、功能及環(huán)境需求確定，并優(yōu)先選用可修復(fù)b)環(huán)向施工縫宜避開(kāi)地下水和裂隙水較多的地段，并與變形縫相結(jié)合。7.4.4施工縫、沉降縫等的設(shè)置宜避開(kāi)局部作用不利的部位，當(dāng)不能避開(kāi)時(shí)需采取7.5.1注漿堵水設(shè)計(jì)前，對(duì)隧址區(qū)的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、周邊環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查7.5.2注漿堵水設(shè)計(jì)需對(duì)注漿方式、注漿范圍和注漿材料等進(jìn)行7.5.3掌子面前方存在較高水壓的富水區(qū)或較高水位水體，具有較大可能大規(guī)模的涌水突水，或圍巖環(huán)境影響較大時(shí)，宜采用超前帷幕注漿或超前周邊7.5.4圍巖自穩(wěn)性較好，隧道開(kāi)挖后圍巖或初期支護(hù)出現(xiàn)股狀水、大面積淋漓水，且地下水排放對(duì)隧道周邊地下水和地表水影響較大或超過(guò)設(shè)計(jì)允許排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，宜采用圍巖徑向后注漿7.5.5隧道穿越富水、凍融循環(huán)的破碎圍巖段，宜采取注漿措施8.1.1隧道排水系統(tǒng)遵循運(yùn)營(yíng)管養(yǎng)方便、防堵、防溢的原則，并考慮施工、運(yùn)營(yíng)期間的可維護(hù)8.1.2隧道、輔助坑道排水采用自8.1.3隧道橫通道需設(shè)置一定的縱坡，以利8.1.4當(dāng)?shù)叵滤l(fā)育、有長(zhǎng)期補(bǔ)給來(lái)源或揭示有較大地下水通道，地下水的存在對(duì)隧道造成安全隱患時(shí)，可加大水溝斷面尺寸、利用輔助坑道或設(shè)8.1.5抗凍設(shè)防段隧道排水系統(tǒng)宜設(shè)8.2.1洞口設(shè)置截水溝，截水溝的設(shè)置視現(xiàn)場(chǎng)地形條件及實(shí)際情況而定，一般距邊仰坡開(kāi)挖線以外不8.2.2采取措施防止洞外路面水流入隧8.2.3洞口截水天溝匯水宜順地勢(shì)引入洞外路基截水天溝或引排至遠(yuǎn)離隧道的地勢(shì)低洼的溝谷處或匯入地表既有水體，排水路徑避開(kāi)不良、不穩(wěn)定地質(zhì)體；當(dāng)無(wú)法避開(kāi)時(shí)，預(yù)先進(jìn)行處理，消除隱患。8.3.1隧道襯砌排水系統(tǒng)包括縱向排水盲管、環(huán)向盲管、豎向盲管、橫向?qū)堋⑿顾譩)排水管坡度與隧道縱坡一致；c)受凍脹影響的部位，需采取保溫措b)水量較大、抗凍設(shè)防段，縱向間距宜加密或成束設(shè)置；c)集中出水部位宜單獨(dú)設(shè)置豎向盲管直接d)二次襯砌的環(huán)向施工縫、沉降縫及變形縫處宜設(shè)環(huán)向盲管；e)環(huán)向盲管、豎向盲管需與邊墻底部的縱向排水盲管8.3.5當(dāng)?shù)叵滤Y(jié)晶物或沉積物易堵塞排水系統(tǒng)管路時(shí)，可采取邊墻增設(shè)泄水孔，加大排水管徑，加8.4.1保溫水溝通常分為側(cè)溝和中心溝兩種8.4.2保溫水溝設(shè)置長(zhǎng)度需根據(jù)隧道長(zhǎng)度、水量大小、水溫、主導(dǎo)風(fēng)向、水溝坡度等因素綜合類比確8.4.3保溫水溝底縱坡宜與路線縱坡一致,但不小于0.5%。保溫水8.4.4保溫水溝過(guò)水?dāng)嗝娉叽绺鶕?jù)水力計(jì)算確定，且滿足計(jì)算最大涌水量的過(guò)水能力有富余，有條件8.5.1深埋中心水溝溝底宜設(shè)置于隧道內(nèi)最大凍結(jié)深度以下，斷面宜采用矩形，斷面尺寸宜考慮隧道8.5.2深埋中心水溝洞身段縱坡宜與路線縱坡一致，8.5.3深埋中心水溝回填材料除具有防凍、滲水功能外，宜采取措施防止石屑、泥砂滲入水溝引起水井，斷面形式可采用方形或圓形，檢查井下宜設(shè)沉砂池，檢查井蓋板下宜敷設(shè)保溫材8.6.1防寒泄水洞宜設(shè)置于隧道下方；上下行分離式隧道,可合并設(shè)置于兩隧道之間凍融圈以8.6.2防寒泄水洞的埋置深度需在最大凍結(jié)深度以下，且確保隧道底部8.6.3防寒泄水洞的結(jié)構(gòu)尺寸、支護(hù)參數(shù)根據(jù)實(shí)際泄水量、施工條件、地質(zhì)條件和埋置深度等因素綜8.6.5防寒泄水洞設(shè)置檢查井時(shí)，檢查井間距宜為100m～150m，檢查井宜設(shè)雙層蓋板，蓋板之間填8.7.1隧道保溫水溝、深埋中心水溝、防寒泄水洞、洞外暗溝等，宜設(shè)防寒保溫出水8.7.2防寒保溫出水口設(shè)計(jì)需考慮但不限于下列b)地形較陡時(shí)采用端墻式保溫出水口；地形平坦時(shí)采用掩埋保溫圓包頭式保溫出水口，保溫出9.1隧道明洞防排水設(shè)計(jì)需考慮但不限于下列因素：a)采用明洞式整體襯砌時(shí)，明洞襯砌外貼式防水層采用雙層或多層；b)明洞開(kāi)挖邊坡外需設(shè)置截水溝，斷面采用梯形；c)明洞襯砌外表面需敷設(shè)寬幅卷材防水層，并采用防水砂漿或砌磚保護(hù)，明洞回填頂坡面設(shè)置d)明洞防水層外側(cè)間隔2m～3m沿環(huán)向設(shè)置排水盲溝，盲溝外裹土工布，e)明洞回填土頂面設(shè)置排水溝防止拱背積水。對(duì)端墻式洞門，明洞回填頂面的排水溝設(shè)在端墻背面、回填面與開(kāi)挖邊仰坡的交接位置或其他需要的位置；對(duì)明洞式洞門，排水溝可設(shè)在仰9.2連拱隧道防排水需考慮但不限于下列因素：a)優(yōu)先采用復(fù)合式中墻，有利結(jié)構(gòu)防水；b)采用復(fù)合式中墻的連拱隧道，其防水設(shè)計(jì)與分離式隧道基本相同，復(fù)合式中墻豎向?qū)茉O(shè)c)連拱隧道根據(jù)結(jié)構(gòu)需要設(shè)置變形縫，兩側(cè)主洞和中墻變形縫需設(shè)置在同一位置，并注意隧道9.3棚洞防排水需考慮但不限于下列因素：c)棚洞靠山側(cè)墻背宜設(shè)排水盲溝，靠山側(cè)墻腳宜設(shè)泄水孔，縱向10.5巖溶水宜采取疏導(dǎo)為主的原則進(jìn)行處理；巖溶管道水以恢復(fù)或維持既有排泄通道為原則進(jìn)行處理。當(dāng)巖溶管道水下游排泄能力、防淤和上游來(lái)水量難以確定時(shí)，宜另設(shè)排泄b)合理選擇隧道埋置深度，將隧道設(shè)置于不受季節(jié)影響的多年凍土層中，深埋水溝、防寒泄水d)采用三層復(fù)