提高我国隧道及地下工程防水技术
《L13J2地下工程高效防水技术探究》
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《L13J2地下工程高效防水技术探究》（大纲）一、引言1.1背景介绍1.2研究目的与意义1.3国内外研究现状二、地下工程防水技术概述2.1地下工程防水的重要性2.2地下工程防水技术分类2.3地下工程防水设计原则三、高效防水材料研究3.1防水材料的选择标准3.2高效防水材料种类及性能3.3高效防水材料的应用案例四、地下工程高效防水技术应用4.1地下工程结构特点及防水要求4.2高效防水技术的设计与施工4.3高效防水技术的优化与改进五、地下工程高效防水技术案例分析5.1案例一：某地铁车站高效防水技术5.2案例二：某地下商场高效防水技术5.3案例三：某地下车库高效防水技术六、地下工程高效防水技术的经济效益分析6.1投资成本分析6.2维护成本分析6.3综合效益评价七、结论与展望7.1研究成果总结7.2存在问题与不足7.3未来研究方向一、引言引言：1.1 背景介绍随着我国城市化进程的不断推进，地下空间资源的开发和利用逐渐成为现代城市建设的重要组成部分。
地下工程，作为现代城市建设的重要组成部分，已经广泛应用于商业、交通、居住、仓储等多个领域。
然而，地下工程在建设和使用过程中经常面临的一个关键问题就是防水。
地下工程中的隧道防水技术
地下工程中的隧道防水技术在地下工程中，隧道防水技术是非常重要的一项工程技术。
隧道作为地下交通或水利通道的重要组成部分，其防水能力关系到隧道的使用寿命和安全。
隧道防水技术的应用涵盖建筑、交通、水利、地铁等领域。
本文将从以下几个方面入手，探讨隧道防水技术。
一、设计阶段的隧道防水技术隧道防水技术在设计阶段就应该得到合理的应用，合适的防水方案是隧道建设中保障防水效果的基础。
隧道在设计阶段时，应根据地形和地质条件进行综合考虑，采用合适的防水方法，建立起完整、可靠的防水措施。
在设计过程中，可以通过数值模拟和实验模拟等方法，对防水效果进行检验，对方案进行改进。
首先，在设计阶段需对隧道的地质环境进行评估，确定需要防水的区域和防水的标准路线。
同时，需要根据地质情况和隧道用途，综合考虑防水材料的选择，制定合适的施工方案，尽可能降低防水工程的成本和投资。
其次，在隧道设计方案中，防水技术也需要综合考虑其他因素，如装修、仪表管道等配套工程，并考虑人员安全和环保等要求，从而建立起完善的防水措施。
二、隧道防水中的具体技术1. 隧道内部防水技术在隧道内部防水中，主要采用隧道壁面和顶部的防水处理。
传统防水方法有使用水泥砂浆和沥青混合物，但防水效果不好且存在施工困难等问题。
现代防水技术采用更加先进的防水材料，如高分子材料、水泥基防水涂料等。
高分子材料防水技术的优点是施工简便、防水效果好、具有很好的绝缘性和耐化学腐蚀性，能适应不同的地质和环境条件。
在施工过程中，可以将高分子材料直接喷涂在隧道壁面和顶部上，形成细密均匀的薄膜，达到较好的防水效果。
而且高分子材料可以跟钢筋混凝土发生反应，加强钢筋混凝土的粘结力，能够有效增强隧道工程的整体性能。
2. 隧道外部防水技术隧道外部防水技术是指通过隧道外部结构的防水处理，阻止地下水对隧道的侵蚀和渗透。
隧道外部防水技术是保障隧道长期安全运营的重要措施。
对于地下水位较高的隧道，应采用外水拦截和排水系统，防止地下水渗透进入隧道内部。
国内外地下工程防水技术新进展
内容摘要
地下综合管廊结构工程防水技术主要包括防水卷材、防水涂料、防水砂浆等。 这些防水材料的选用应根据地下综合管廊的结构类型、使用要求、施工条件等因 素进行综合考虑。此外，防水技术还包括刚性防水和柔性防水两种。刚性防水主 要依靠混凝土自身的密实性进行防水，而柔性防水则采用柔性材料进行防水。
内容摘要
内容摘要
2.刚柔结合，全面设防。在防水设计中应刚性防水和柔性防水相结合，对管 廊进行全面设防。
内容摘要
3.因地制宜，经济实用。应根据工程所处的地理环境和使用要求，选择适合 的防水技术和材料，确保防水效果和经济实用性。
内容摘要
4.严格控制，确保质量。在施工过程中应加强对防水工程的控制，确保施工 质量符合要求。
2.密封胶在隧道中的应用
2.密封胶在隧道中的应用
在某隧道工程中，采用密封胶作为主要的防水材料。在施工过程中，先将基 层清理干净，涂抹适量的密封胶，然后进行粘贴作业。经过多次试验和检测，该 隧道工程达到了优良的防水效果，有效地避免了水渗漏的发生。
3.卷材防水在地下室中的应用
3.卷材防水在地下室中的应用
4.涂料防水
4.涂料防水
涂料防水是一种以涂料作为防水层的防水技术，常用的涂料有聚氨酯防水涂 料、丙烯酸酯防水涂料和水泥基防水涂料等。该技术具有施工简便、重量轻、厚 度薄等优点，能够有效地防止水渗漏。
四、应用实例
1.防水混凝土在地铁站中的应用
1.防水混凝土在地铁站中的应用
在某地铁站工程中，采用防水混凝土作为结构物的主要防水材料。在施工过 程中，严格控制混凝土配合比和外加剂的掺量，确保混凝土的密实性和抗渗性。 经过多次试验和检测，该地铁站工程达到了优良的防水效果，有效地避免了水渗 漏的发生。
我国地下工程防水技术发展述评
Ｅ ｔ 趋提高 ， 民用建筑和 公共建筑地下工程的防水等 忽视或片面强调任何一道设防的作用 ， 对保证地 级均应达到 Ｉ级标准。由于多数工程建在城市 ， 场 下防水工程的质量都是不可靠 的， 也是不可取的。 地狭窄， 困 ， 施工 难 因此工程｛计和防水方案都需 殳 ２ ＿地下工程采取多道防水设防的优点在于 ３ ３ 可以发挥承重 、 防水与承 要结合场地环境和施工条件综合考虑。 纵览国内 外 地下建筑防水的多年实践， 除围护结构已较普遍采 重水压力的 作用， 但不可以用高强度等级混凝土代 用掺外加剂的防水 琵＝ ， 防水等级为 Ｉ、 Ⅱ级 替所需抗渗等级的防水混凝土； 以防水｝凝土结构 昆 的围护结构主体迎水面还应选用 １ 种或 ２ 防水 的变形范围内， 种 不但能够增强抗渗能力 ， 同时还能 材料防水层 ， 满足多道设防的要求。 其中卷材（ 或涂 防止因混凝土产生裂缝或不密实遭受有害介质地 膜） 防水层的基本作法： 外防外贴法、 外防内贴法仍 下水或地表水的侵害与破坏； 周密审慎地处理好工 是避免防水工程 是卷材防水层的基本施工方法。 从技术进步的要求 程各部位的陶造节点与接缝防水， 出发 ， 为保证卷材防水层搭接边的粘接质量 ， 当前 渗漏的ＡＩ￣ －， Ｉ 具有十分重要的意义。 需大力提倡选用可供热熔法、 焊接法施工的防水卷 以上论述的内容，仅是从防水技术发展的广 材及防水板， 以确保接缝防水的可靠性。 义角度对总体状况的分析。 诚然， 目前在各类地下 ２ ．外防外贴法施工 ２１ 工程中因 建设单位不重视 防水工程的质量 ，盲 目 外防外贴法，即在底板垫层上铺设卷材防水 压低造价 ； 设计不周密、 不科学 ， 选用材料不 当； 施 层， 并在围护结构墙体施工完成后， 再将立面卷材 工单位资质低、无防水专业施工队伍或不按规定 （ 防水层） 直接铺贴在围护结构 的外表面 ， 然后采 规范作业以及管理不善诸方面问题造成不同程度 １地 下 工程 分类 取保护措施 的 施工方法 ， 其优 是随时间的推移， 渗漏及经济损失的情况仍是屡见不鲜的。这不是 根据建造环境 ， 地下工程的类型包括穿越山 围护结构墙体的混凝土将会逐渐干燥，能有效防 防水技术本身存在 的问题 ， 而是新材料 、 新技术 、 但 体， 在山体 内、 地面下冰 下等状况。根据建造 式 止室内潮湿 ， 当基坑采取大开挖和板桩支护时， 新工艺得不到有关人员正确掌握与运用的问题。 与用途 ， 大体可作如下分类。 则需采取措施解决水平支撑部位影响防水层施工 ３几点建议 隧道工程 ： 铁路、 公路隧道 ， 地下铁道 ， 越江隧 的问题 。 ３ 认真贯彻执行国家标准 ． １ 道 以 及水工 、 电缆隧 道等 。 ２ ２外防内贴法施工 ２ 现有 的两种标准 ： 《 地下工程 防水技术规范》 地下构筑物： 军事 、 人防工程 ， 城市共用沟， 水 外防内贴法是在底板垫层 匕 先将永久性保护 （ Ｂ １ ８８ ）《 Ｇ Ｊ ０－ ７ 、地下防水工程施工及 验收规范》 工构筑物， 游泳池等。 墙砌完， 再将卷材（ 防水层） 铺贴在永久ｌ 生保护墙和 （ Ｂ２ ＆８ ） Ｇ ＪＯ ＿３已执行 １ 多年 ， 前均在修订 ， ０ 目 预计 地下建筑物： 建筑物（ 多用途 ） 地下室 ， 地下厂 底板垫层上的做法， 待防水层全部傲完， 最后浇筑 今年底可发布实施。修订后的规范内容在可操作 房、 、 ， 仓库 车库 地铁车站， 城市地道、 商业ｇ－ － Ｅ ￣。 围护结构混凝土， 这是在施工环境条件受到限制 ， 性、 实用性、 经济性方面比原规范有 明显改进 ， 这 由于各类工程的场地 、 环境 、 水文、 地质等条 难以实施外贴法而不得不采用的—种施工方法。 将对提高地下工程防水设计、 施工质量和社会经 件不 同， 施工方法各异 ， 总体上可分为 明挖法和赔 ２ ２３离壁式砌衬防水 济效益起到良好的推动作用。因此认真贯彻执行 挖法 ， 其中包括特殊施工法结构 ： 盾构法隧道、 沉 该方案除在围护结构混凝土墙体及其内表面 新 范》 是一项十分重要的关键 胜工作。 井、 地下连续墙 、 逆作结构 、 喷锚支护 、 顶管等 ， 采取防水措施 ， 因 为达到使 用功能要求 ， 再在主墙内 ３ ２促进优质防水材料推广 应用的比重 此对防水技术 的要求也不尽相同。在不同使用条 侧增设一道离壁式内墙。该设计方案虽属多道设 近Ｈ １ 年内研制与引进的新材料、新产品越来 件下 ， 较多地下工程的设计不仅需要做好防水处 防并有利于排水， 但存在造价高， 围护结构墙体不 越多 ， 虽其性能大同小异 ， 但不乏优质者， 然而设 理， 保证不出现或少出现渗漏 ， 还需综合考虑解决 易得到充分干燥以及较难确保柱 、 墙混凝土接缝 计、施工和建 设 单位在选用时难以鉴别其内在质 排水、 防潮、 通风、 保温、 隔热、 噪声等方面的问题。 部位的水密性等问题 。 量及耐久性， 或因价格因素而放弃选用优质防水 ２各类地下工程防水措施 ２． ．４潮湿环境施工 ２ 材料 。为此 ， 有必要加强产 品质量的检验和监督 ， 地下工程防水作用与功能的发挥 ， 主要取决 由于近年来已有一些科研单位和材料生产企 建立科学 、 严格的产品质量认证制度 ， 把好材料质 于围护结构防水设计方案 ， 包括各种接缝和节点部 业开发出了可用于涂刷在潮湿基层表面的防水涂 量关 ， 正确引导优质产品的扩大应用。 位的防水处理、 防水材料的选用及其质量以及施工 料 ， 如硅橡胶防水涂料 、 水泥基复合防水涂料、 水 ３ ３推行 工程质量保证期制度 技术水平诸方面。 现以各类工程围护结构的形式为 泥基渗透结晶型防水涂料，以及使用媒体基料的 以施工单位为主体 ， 在实行防水工程专业承 主题 ， 对今天采取的一些防水措施略作分析。 聚氨酯防水涂料等 ， 均获得了较好的粘结效果 ， 从 包或专业化施工的前提条件下 ，对各类防水工程 ２１ ．地下构筑物 而使防水涂料在地下防水工程中也具有广泛的应 推行质量保证期制度 。 加强设计与施工的配合尤 地下构筑物的类型很多 ， 对防水功能的要求 用 前景 。 为重要 ， ｉ 位在制定防水方案与选用材料方 设— 惮 应根据工程的性质、用途及其防水等级与标准而 ２ 坚持多道设防的设计原则 ． ３ 面应更多吸取并尊重施工单位的意见。 定。 按当前可供选用的防水材料和技术水平， 不难 ２ ．根据地下工程结构的托 戋及所处环境的 ．１ ３ ３ 提高工 ４ 程渗漏维修技术水平 解决各种防水问题。防止渗漏的关键仍然在于必 要求， 防水技术措施 Ｅ 在 坚持多道设防、 刚柔防水 大量地下防水工程的实践证明，即使设计采 须采取综合措施 ， 重点处理好工程的施工缝、 变形 材料结合、 综合防治的设 计原则是十分必要的。 取了 周密的防水措施 ， 使用了优 （ 下转 ２ ５ ） ５页
公路隧道工程中防排水施工技术及防治措施
交通科技与管理107工程技术1 工程概况 某隧道位于陕西延安坪桥镇，属于Ⅱ级风险控制性单洞双线隧道，全长7 288 m。
该隧道施工过程主要分为4段，进口施工长度为1 437 m，1号斜井施工2 111 m，2号斜井施工1 735 m，出口施工2 005 m。
隧道工程施工过程经历冲洪积地层、湿陷性黄土、裂隙发育、土石界面等复杂地层，地下水丰富，施工过程裂隙出现较大涌水，且反坡排水，给隧道施工过程的顺利进行带来一定困难。
2 隧道排水设计的重要性 隧道由于其特殊的结构特性，极易受到地下水入渗的侵蚀。
为了保证隧道的安全使用，需要保持隧道地面的干燥和清洁。
隧道路面干燥可减少因积水和湿滑引起的车辆轮胎打滑现象，防止事故发生。
隧道一般建在表层，容易造成底层地下水渗漏。
丰富的地下水从孔隙中缓慢渗入隧道结构层，造成隧道内积水。
隧道内长期滞留的水将对隧道的施工、维护、结构稳定和管理造成全方位的不利影响。
结合隧道本身的复杂情况，在进行排水工程设计时，应将洞身排水系统与路面排水系统融为一体。
隧道防排水工程是一项从初期设计、施工材料选择、施工方案审批到后期运营维护的协调统一的综合性系统工程。
每个环节都是在各自独立的基础上相互联系的。
选择合适的科学材料和施工方法是基础环节。
设计目标是节约经济成本，完成隧道的安全使用。
按照安全环保作业标准，严格按照施工步骤完成施工任务，按周期完成隧道运维工作。
为设计适合隧道路面的防排水装置，减少隧道排水不及时、不畅造成的积水，有必要制定相应的隧道路面防排水方案和隧道路面渗水病害的处理措施根据隧道及地下水系统的实际地质条件。
3 公路隧道工程防排水施工技术防治对策3.1 进洞前的防排水处理 隧道在开挖前，应先做洞外地表防排水施工，为后续的防排水工程创造良好的条件，地表防排水可采用井点降水，开挖截水沟等措施，进洞后仔细地检查岩壁和洞顶，做好岩石稳固性的测量。
在发现岩石缝隙后，可以先利用喷射混凝土将裂缝封住，防止裂缝扩大，然后再做进一步的加固，用混凝土封住裂缝后，再依序进行铺砌，加强洞体的稳固性。
隧道防水技术
隧道防水技术隧道是现代城市交通网络中重要的组成部分，为了保证隧道的安全运营，防水技术显得尤为重要。
隧道防水技术旨在避免水灾事故的发生，确保隧道的结构稳固和交通运行的顺畅。
本文将重点介绍隧道防水技术及其应用。
一、隧道防水技术的重要性隧道作为地下交通通道，常年承受来自地下水、雨水等多种水源的威胁。
隧道防水技术的应用能够有效地防止水分侵蚀隧道结构，避免地下水渗入，减少泥石流、塌方等水灾事故的发生。
隧道防水技术的重要性不可低估，对于确保隧道的安全运行和交通通畅有着至关重要的作用。
二、隧道防水技术的分类隧道防水技术根据不同的应用场景和防护需求，可以分为以下几种类型：1. 地下连续墙防水技术：地下连续墙是隧道横向连续性结构的重要组成部分。
采用适当的防水材料和施工工艺，能够有效地控制地下水进入隧道，并保证地下连续墙的稳固性。
2. 土工合成材料防水技术：土工合成材料是一种具有优异的防水性能的材料，广泛应用于隧道工程中。
通过在隧道墙体内外表面铺设土工合成材料，可以有效地防止地下水渗透，增加隧道的抗渗性和承载能力。
3. 混凝土防水技术：混凝土是一种常用的隧道结构材料，其本身的透水性较大。
为了提高混凝土的防水性能，可以在混凝土中加入防水剂或者采用特殊的混凝土施工技术，如喷射混凝土等，以减少水分的渗入和渗出。
4. 膜材防水技术：膜材是隧道防水中常见的防护材料，具有优异的防水性能和耐久性。
通过在隧道结构表面铺设膜材，能够有效地防止水分渗漏，增加隧道的抗渗性和耐久性。
三、隧道防水技术的应用案例1. 上海地铁隧道防水工程：上海地铁是中国最大的城市轨道交通系统之一，其隧道防水工程采用了多种防水技术。
通过在隧道内表面涂覆防水材料，增加隧道的抗渗性和耐久性，保证地铁线路的安全运行。
2. 京藏高速公路隧道防水工程：京藏高速公路是连接北京和西藏的重要交通线路，隧道防水工程采用了地下连续墙防水技术。
通过适当的设计和施工，保证地下连续墙的稳固性，有效地防止地下水渗入隧道。
地下工程防水技术规范地下隧道防水设计与施工要求
地下工程防水技术规范地下隧道防水设计与施工要求地下工程防水技术规范—地下隧道防水设计与施工要求地下隧道的防水设计与施工是保证隧道使用寿命和安全的重要环节。
本文将介绍地下工程防水技术规范中的地下隧道防水设计与施工要求，并提供适用的格式来书写。
一、引言地下隧道的防水设计是确保隧道内部干燥并保护构造体的重要措施。
地下工程防水技术规范的要求旨在提高隧道防水设计与施工的质量，确保隧道的可靠性和安全性。
二、防水设计要求1. 地下水位的考虑在地下隧道的设计中，必须充分考虑地下水位的高度和波动范围。
根据地下水位的情况，采取适当的措施，如排水系统和防渗补充措施，确保隧道的防水效果。
2. 隧道结构与材料的选择在防水设计过程中，应根据隧道结构和材料的性能选择合适的防水材料和构造。
防水材料应具有良好的抗渗性和耐久性，并且与隧道结构相兼容，确保防水层的稳定性和持久性。
3. 排水系统设计隧道的排水系统是保证隧道内部干燥的关键因素。
应根据隧道的情况设计合理的排水系统，包括排水管道、排水泵站及相关设备。
排水系统的设计应满足预计的最大排水量，并具备排水管道的清洁和维护便利性。
4. 防渗补偿设计在防水设计中，需要考虑地下水渗透带来的渗漏问题。
应合理设置防渗补偿措施，如砂浆填缝、防渗补剂等，确保隧道内部不受地下水的渗透影响。
三、施工要求1. 施工前的准备工作在隧道防水施工前，应进行充分的准备工作。
包括清理施工区域、修复显著损坏的构件和表面、确保施工现场的安全和通风等。
此外，还需要提前准备好所需的施工设备和材料，确保施工进展顺利。
2. 防水施工过程隧道的防水施工应按照技术规范和设计要求进行。
严格控制施工工艺和操作，确保防水材料的质量和施工效果。
同时，在施工过程中，应及时处理施工现场出现的问题和质量缺陷。
3. 施工后的检测和验收完成防水施工后，应进行检测和验收工作。
通过专业的检测手段和工具，对防水层进行全面检测，确保满足设计要求。
同时，还需要进行相关文件的整理和归档工作，便于以后的维护和管理。
提高我国隧道及地下工程防水技术
防水材料与这类腐蚀性介质接触，它们之间的作 用比起高分子材料光氧化、热氧化等要复杂得多. 主要是材料的膨胀、软化或溶解，发生系列的化 学反应，最终导致材料外观改变和物理性能下降， 材料所具有功能逐渐失效.
西南交通大学
2007.4
隧道及地下工程防水现状
隧道及地下工程渗漏水是 长期以来困扰专家们的一个头 痛问题,也是当前地下工程建筑 中突出的质量通病和亟待深入 解决的课题。
西南交通大学 现代化地下工程 2007.4
隧道及地下工程失效有关数据统计
至2002年底，服役的铁路隧道有5711座， 其中严重渗漏水的隧道有1620座、23400处； 占总座数的28.4%。
西南交通大学
2007.4
防水材料变异导致防水失效的主要原因
① 混凝土中劣质添加剂含有高浓度的碱性成分 和不易分解的盐类物质，导致混凝土结构的松软， 析出的物质对防水卷材侵蚀作用； ②冻融交替使得防水材料结构变异； ③岩石微生物侵蚀、粘结材料变异； ④地下水中含有的不同浓度的酸、碱、盐离子的 侵蚀； ⑤防水材质结构的不稳定性，导致材料结构组织 的变异。
针对性问题：未针对地下水的特殊性和防水施工的可行性 进行防水设计，如采用防水板的隧道，防水板缺乏封闭围 岩和初衬表面裂隙的能力，在地下水丰富和有外力的作用 的情况下，易导致防水板失效。
西南交通大学
2007.4
设计导致防水失效的主要原因
理念问题：目前地下工程使用寿命都在100年以上，
而防水材料的使用寿命均达不到这一要求，因此地 下工程防水设计应考虑防排水系统的可维护性和易 换性。 经济性问题：尽管防水工程在地下工程中占的工程 总费用的比例是较小的，但往往设计者考虑造价的 原因，选用低廉品质差的材料，也是导致防水失效 的原因。
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2007.4
地下工程服役期间防水体系失效对策
防水材料服役期间的失效性: 目前对其失效性的研究主要集中在高分子材料 的光热老化、热氧老化、光氧老化、化学介质中的 老化机理及稳定性进行研究。 对于地下工程防水材料，由于处于密闭环境中， 极少受到大气紫外线辐射，因此上述环境因素所产 生的老化影响是次要的，主要影响因素为环境介质 即化学腐蚀性介质（酸、碱、盐）、水以及霉菌和 细菌等微生物的影响。
西南交通大学
2007.4
变异导致防水失效的主要原因
地下工程长期处于复杂的地下环境中，产生变异的因素 很多，一旦发生变异，结构就会出现位移和变形、开裂、 混凝土剥落等，进而使得防水体系失效。 围岩的流变性：围岩应力在调整过程中可能会使防水板 受到来自一衬和二衬的挤压，在基面不平整或有突出点处 产生穿刺性损伤，造成防水层失效。 四季温差较大的场合：常年冻融交替，受冻胀力强烈作 用，残余变形逐年积累，使衬砌结构位移和开裂，导致防 水层逐步失效。 结构材料劣化：引起的变异，如混凝土碳化、盐害、碱 性集料反应等，其溢出物已是造成防水体系破坏的原因。
西南交通大学 2007.4
地下工程服役期间防水体系失效对策
众所周知，地下环境特殊的外力（水压、冻胀力、塑 性地压，围岩松弛地压、偏压、承载力不足、地震等）施 加于结构，造成结构产生不均匀变形甚至开裂，致使防水 层承受局部较大的压力、剪力和拉伸力的作用而破坏。
这就是防水层在地下工程中的力学环境，一旦某项力
2007.4
隧道及地下工程失效性的原因
以上说明，高质量的防水，施工是重 要的环节，包括精心施工管理、高品质 的防水材料、有针对性的防水施工技术 和工艺。因此，应针对不同的防水手段 制定其施工细则，建立防水施工监测机 制，强化防水施工的重要性。
西南交通大学
2007.4
设计导致防水失效的主要原因
认识性问题：一般设计者认为渗漏水不影响结构的安全， 在选用材料和方式上重视程度不够，因此在防水设计方案 中结合结构特征认真研究不充分，致使防水设计不合理。
学指标超过了防水层的容许值，防水层完整性发生破坏。
结果：防水材料耐久性将发生变化，即力学环境 将加速材料老化，造成防水层的加速失效。
西南交通大学 2007.4
地下工程服役期间防水体系失效对策
解决的途经和对策: 1.防水层要和支护结构密贴，共同变形
2.研究动态防水在地下工程中应用的相关技术
3.研究地下工程防水体系的可维护性设计施工 技术。
西南交通大学 2007.4
防水材料服役期间的失效性
国外同行学者研究认为
地下工程防水使用的材料在使用过程中宏观物理性质发生了不可逆 转的变化，原因是材料内部微观结构发生改变。 提出采用微观分析来评价材料失效性, 研究手段主要有: FTIR、UV 、NMR、GC、GC-MS等技术和AFM、SEM、TEM、XRD等设备； 结合材料在失效过程中所发生的力学性能变化，如拉伸、伸长率等得 出材料可能降解程度，进行多因素条件下的综合评价.
防水材料服役期间的失效性
目前我国采用的检测方法
自然环境老化实验和人工加速老化实验，在室 内模拟近似环境条件，强化某些因素进行快速累计 试验.如 强酸、强碱、各种浓度盐溶液等化学腐蚀性介 质对材料的腐蚀老化; 无氧高压力下微生物的繁殖以及对材料侵蚀: 流动介质作用下的冻融实验等.
这些方法能在短期内获得材料老化失效单因素 实验结果，但针对地下工程特定领域材料的失效特 点及机理很难做出定量评判。
西南交通大学
2007.4
防水材料变异导致防水失效的主要原因
① 混凝土中劣质添加剂含有高浓度的碱性成分 和不易分解的盐类物质，导致混凝土结构的松软， 析出的物质对防水卷材侵蚀作用； ②冻融交替使得防水材料结构变异； ③岩石微生物侵蚀、粘结材料变异； ④地下水中含有的不同浓度的酸、碱、盐离子 的侵蚀； ⑤防水材质结构的不稳定性，导致材料结构组 织的变异。
隧道及地下工程防水现状
隧道及地下工程渗漏水是 长期以来困扰专家们的一个头 痛问题,也是当前地下工程建筑 中突出的质量通病和亟待深入 解决的课题。
西南交通大学 2007.4
隧道及地下工程失效有关数据统计
至2002年底，共有铁路隧道5711座，总 延长2833 km出现渗漏，其中严重渗漏水的 隧道有1620座、23400处；占总座数的28.4%。
需要研究和改善的问题 隧道 建设 期间 防水 质量 问题 服役 期间 防水 的失 效性 问题
研究和改善的问题
西南交通大学
2007.4
地下工程服役期间防水的失效性
隧道及地下工程环境与其它建筑工程不同，作为附 着层的高分子材料，其服役期间耐久性的因素是很独特 的，除一般由温度、湿度、光照、酸碱环境作用引起材 料老化和降解而失效外，还要考虑地下围岩和衬砌结构 的长期相互作用产生的挤压、变形因素对防水体系产生 的侵害作用。 地下工程服役期间防水的失效性解决问题： 1.地下结构（围岩）环境不均匀变形对防水体系产生 的失效性，即防水体系的力学环境 2.防水材料的失效性，即防水材料的地质环境
西南交通大学
2007.4
隧道及地下工程失效性的原因
施工导致防水失效的主要原因
附着夹层防水卷材
① 防水卷材材质不能和砼密 贴，安设 时的冲击，突出物 等易将防水板扎破. ② 板与板间的接合部是薄弱 环节， ③ 如遇砼壁面有较大空洞和 凹凸场合，二衬的挤压及围岩 变形使防水板拉伸,特别是结合 部易发生断裂破坏。
西南交通大学
2007.4
防水材料服役期间的失效性
地质环境中的霉菌等微生物 1类是赋存与地质环境中的微生物,对防水材料 的侵蚀; 另1类是在潮湿恒温地下环境中，材料产生的 霉菌的分泌物引起材料分解并转化为醇类和有 机酸等物质.
：
这些物质的存在为霉菌和微生物生长繁殖提供 了养料，促进其向纵深发展，形成材料降解导 致其性能失效.
至2002年底，共有公路隧道 1700座， 总延长704 km出现渗漏，其中严重渗漏水 隧道达500余座，约占总座数的30%。
西南交通大学
2007.4
隧道及地下工程失效有关数据统计
我国北京、上海和广州的城市地下铁道中，渗漏水情况 已在30％左右； 中铁西南研究院对广州、沈阳等铁路局管辖的地区部分 隧道进行抽样调查：隧道结构渗漏水达50.4％，有的区 段高达94%，严重渗漏水的约占调查数量的1/3。 建设部曾于1988年对全国10个省市210个混凝土衬砌 的地下室迸行调查，发现渗漏水工程占57％； 在地下工程较发达的日本的在1988年对全国地下工程渗 漏水情况调查，渗漏水也达到38.2％以上。 前联邦国，隧道渗漏水的情况在32.6％
喷涂防水
①难保均匀性 ②一般喷涂材料延展 性好，抗拉强度低发 生较大外力作用，结 构变形和位移，易导 致防水膜破裂，致使 防水体系失效； ③工艺精度要求高， 一般很难达到。
自防水混凝土
①工作面狭小， 捣实振动密实难 达到度设计抗渗 的要求， ②施工缝和变形 缝是这种防水措 施的薄弱环节。
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以上情况给我们提出2方面的问题：
1.怎样发生？怎样解决？ 2.用什么方法来评价和检验地下工程防水体 系施工阶段的可靠性和服役期间的耐久性
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隧道及地下工程失效性的原因
隧道及地下工程防水体系失效性是指防 水体系和材料在使用过程中，由于外部作 用侵蚀破坏或内部材料弱化，抵抗地下水 环境的能力减弱或全部丧失。
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提高我国隧道及地下工程 防水技术水平
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杨其新
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目
主要讲三个内容
录
隧道及地下工程防水体系失效性 隧道及地下工程防水新技术 地下工程动态和可维护防水
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地下工程防水现状分析
地下工程失效性原因分析 探索和解决的问题
从防水认识、基础上提高防水技术水平
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防水材料服役期间的失效性
地下工程中的防水材料与地下水是密切 接触的，长期接触会在防水材料表面形成水 膜，渗入到材料的内部，使材料含有亲水基 团的某些水溶性物质被溶解、抽提或吸收， 从而改变了材料的组成而促使材料加速老化 甚至使得材料功能失效 .
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防水材料服役期间的失效性
地下工程中通常腐蚀介质有 混凝土异化溢出强碱和盐等， 地下水中含有腐蚀性化学元素。
防水材料与这类腐蚀性介质接触，它们之间的作 用比起高分子材料光氧化、热氧化等要复杂得多. 主要是材料的膨胀、软化或溶解，发生系列的化 学反应，最终导致材料外观改变和物理性能下降， 材料所具有功能逐渐失效.
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维护管理不善导致防水体系失效
排水系统堵塞，导致排水系统不畅， 如维护不善，将导致较大的水压，长期积 累致使结构开裂，破坏防水体系； 严寒地区的隧道，冰冻产生的冻涨力 是导致结构开裂和排水管堵塞破裂的重要 原因，因此地下工程的维修养护是十分重 要的。
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:
所得的数据可以比较不同材料的失效性程度和量化指 标.并可评价服役期间的行为. 目前这一研究还在进行中,期望有新的成果出现.
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结束语
建设现代化高质量的地下工程,是地下工程建 设者追求的目标,高质量防水是其中重要的环节. 目前防水材料与施工技术多元化发展进程加 快，各种新型防水材料和防水施工技术不断涌现， 现行标准和手段不能真实反映其耐久性性能和服 役行为，全面地建立地下防水体系失效性的评价 技术体系。努力改善防水设计和施工工艺,对整体 提高我国的地下工程防水水平有着重大意义。