公路隧道喷射防水体系防水层研究 西部交通建设科技项目管理中心.doc

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1、交通编号：单位编号：分类号：西部交通建设科技项目合同号：200531874020密级：公路隧道喷射防水层技术研究研究报告简本招商局重庆交通科研设计院有限公司2009年5月目录1绪论11.1研究目的与意义11.2国内外研究概况11.2.1单层喷射混凝土防水技术11.2.2无机防水材料11.2.3沥青基防水涂料11.2.4高聚物改性沥青基类防水涂料11.2.5丙烯酸喷射防水材料11.2.6聚氨酯弹性体喷射防水材料11.2.7聚脲弹性体喷射防水材料11.2.8主要喷射防水材料的技术性能比较11.3主要研究内容与实施方案11.3.1主要研究内容11.3.2依托工程概况21.3.3技术

2、路线与实施方案22公路隧道喷射防水层适应环境与结构体系研究32.1公路隧道地下水渗流特征研究32.2喷射防水机理研究32.2.1防水材料成膜机理32.2.2喷射防水材料反应机理32.3喷射防水结构体系与适应环境研究43公路隧道喷射防水体系排水层研究53.1排水层功能要求53.2排水层材料与结构53.2.1材料的选择53.2.2组成料配合比和排水结构体系确定54公路隧道喷射防水体系防水层研究64.1高固含量单组分聚氨酯防水层方案64.1.1配方研究64.1.2合成制造工艺74.1.3防水膜性能特性分析74.1.4实用性能评价74.2聚脲弹性体防水层方案74.2.1喷射聚脲弹性体

3、技术特性74.2.2配方设计与合成制备工艺研究74.2.3聚脲喷射关键装备与喷射工艺84.2.4小结85公路隧道喷射防水技术工艺研究105.1基面处理工艺研究105.1.1聚脲弹性体直喷初支混凝土基面处理105.1.2喷射排水层基面处理工艺105.1.3无纺布排水层的基面处理工艺105.2聚脲防水层喷射施工工艺105.2.1喷射排水层混合料制备与施工105.2.2喷射聚脲弹性体防水层施工工艺105.3小结106喷射防水层质量检验标准与施工技术指南研究116.1喷射防水材料检验标准与方法116.2喷射防水层质量检验标准与方法116.3喷射防水层施工技术指南116.3.1施工准备

4、116.3.2基层处理116.3.3喷射施工126.3.4设备维护与废物处理126.3.5常见问题与解决方案126.3.5安全环保措施126.3.6质量记录与检验127结论与建议147.1结论147.2主要创新点147.3今后需开展的研究141绪论1.1研究目的与意义公路隧道的修建因施工开挖将导致围岩周围的水体向坑道内渗漏或涌出，为了防止这种隧道水害的发生，《公路隧道设计规范》中提出了明确的防水与排水规定，即隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。隧道防水目前通常的做法是在初期支护与二次衬砌之间设置防水板

5、+无纺布(如图1)。图1防水板+无纺布防水方式喷射防水层防水技术是近年来国内外隧道工程界关注的一项新型技术。它的主要技术优势：一是效率高，可一次性喷射完成，施工效率高于目前防水板“粘贴法”；二是所形成的防水膜为无缝整体膜，且采用全机械化作业，可以避免防水板人工施工中常产生的一些工艺缺陷。1.2国内外研究概况隧道防水层采用的方式有涂刷式、喷射式和粘贴式等三种，其中目前广泛使用的铺设防水板+无纺布为粘贴式。喷射防水层作为一种新型的防水技术，在国内外的隧道、地下工程中已进行过试验和研究，并取得了一些的经验。1.2.1单层喷射混凝土防水技术1.2.2无机防水材料1.2.3沥青基防水涂

6、料1.2.4高聚物改性沥青基类防水涂料1.2.5丙烯酸金属盐喷射防水材料1.2.6聚氨酯弹性体喷射防水材料1.2.7聚脲弹性体喷射防水材料1.2.8主要喷射防水材料的技术性能比较1.3主要研究内容与实施方案1.3.1主要研究内容1）喷射防水层适应环境与条件分析2）喷射防水结构体系研究3）喷射防水体系材料配方研究4）防水层喷射机具研究5）喷射防水技术工艺研究6）喷射防水层质量控制指标与检验方法的研究1.3.2依托工程概况本项目依托工程选择西部开发省际通道重庆至长沙公路洪安至上官桥段平阳隧道，为分离式双向四车道隧道，公路等级为高速公路，设计行车速度为80Km/h，隧道全长3358

7、.3m，隧道围岩以灰岩、泥质灰岩、粉砂岩、页岩夹煤线为主，局部岩溶发育，且穿越平阳盖向斜轴部，地下水丰富。试验工程范围为2号车行横洞，该横洞长26.102m，宽5.86m，围岩为Ⅳ级。喷射防水层面积约446m2。防水层喷射完成已13个月，衬砌表面至今未发现漏渗水，防水效果良好。1.3.3技术路线与实施方案1、总体技术路线与实施方案2、适应环境与条件研究技术路线与实施方案本项内容的研究主要通过调研与理论研究的方式进行。3、防水结构体系研究技术路线与实施方案主要通过室内试验进行研究。初步拟定如图2的防水结构