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6.2 设计


6.2.1 地下工程的排水应形成汇集、流径和排出等完整的排水系统。
6.2.2 地下工程应根据工程地质、水文地质及周围环境保护要求进行排水设计。
6.2.3 地下工程采用渗排水法时应符合下列规定:
      1 宜用于无自流排水条件、防水要求较高且有抗浮要求的地下工程;
      2 渗排水层应设置在工程结构底板以下,并应由粗砂过滤层与集水管组成(图6.2.3);
      3 粗砂过滤层总厚度宜为300mm,如较厚时应分层铺填,过滤层与基坑土层接触处,应采用厚度100~150mm,粒径5~10mm的石子铺填;过滤层顶面与结构底面之间,宜于铺一层卷材或30~50mm厚的1:3水泥砂浆作隔浆层;
      4 集水管应设置在粗砂过滤层下部,坡度不宜小于1%,且不得有倒坡现象。集水管之间的距离宜为5~10m。渗入集水管的地下水导入集水井后应用泵排走。

图6.2.3  渗排水层构造

图6.2.3  渗排水层构造

1—结构底板;2—细石混凝土;3—底板防水层;4—混凝土垫层;
5—隔浆层;6—粗砂过滤层;7—集水管;8—集水管座

6.2.4 盲沟排水宜用于地基为弱透水性土层、地下水量不大或排水面积较小,地下水位在建筑底板以下或在丰水期地下水位高于建筑底板的地下工程,也可用于贴壁式衬砌的边墙及结构底部排水。
盲沟排水应设计为自流排水形式,当不具备自流排水条件时,应采取机械排水措施。
6.2.5 盲沟排水应符合下列要求:
      1 宜将基坑开挖时的施工排水明沟与永久盲沟结合。
      2 盲沟与基础最小距离的设计应根据工程地质情况选定;盲沟设置应符合图6.2.5-1和图6.2.5-2的规定。

图6.2.5-1  贴墙盲沟设置
图6.2.5-1  贴墙盲沟设置
1—素土夯实;2—中砂反滤层;3—集水管;
4—卵石反滤层;5—水泥/砂/碎石层;6—碎石夯实层;
7—混凝土垫层;8—主体结构
图6.2.5-2  离墙盲沟设置
图6.2.5-2  离墙盲沟设置
1—主体结构;2—中砂反滤层;3—卵石反滤层;
4—集水管;5—水泥/砂/碎石层

表6.2.5  盲沟反滤层的层次和粒径组成
表6.2.5  盲沟反滤层的层次和粒径组成

      3 盲沟反滤层的层次和粒径组成应符合表6.2.5的规定。
      4 渗排水管宜采用无砂混凝土管;
      5 渗排水管应在转角处和直线段每隔一定距离设置检查井,井底距渗排水管底应留设200~300mm的沉淀部分,井盖应采取密封措施。
6.2.6 盲管排水宜用于隧道结构贴壁式衬砌、复合式衬砌结构的排水,排水体系应由环向排水盲管、纵向排水盲管或明沟等组成。
6.2.7 环向排水盲沟(管)设置应符合下列规定:
      1 应沿隧道、坑道的周边固定于围岩或初期支护表面;
      2 纵向间距宜为5~20m,在水量较大或集中出水点应加密布置;
      3 应与纵向排水盲管相连;
      4 盲管与混凝土衬砌接触部位应外包无纺布形成隔浆层。
6.2.8 纵向排水盲管设置应符合下列规定:
      1 纵向盲管应设置在隧道(坑道)两侧边墙下部或底部中间;
      2 应与环向盲管和导水管相连接;
      3 管径应根据围岩或初期支护的渗水量确定,但不得小于100mm;
      4 纵向排水坡度应与隧道或坑道坡度一致。
6.2.9 横向导水管宜采用带孔混凝土管或硬质塑料管,其设置应符合下列规定:
      1 横向导水管应与纵向盲管、排水明沟或中心排水盲沟(管)相连;
      2 横向导水管的间距宜为5~25m,坡度宜为2%;
      3 横向导水管的直径应根据排水量大小确定,但内径不得小于50mm。
6.2.10 排水明沟的设置应符合下列规定:
      1 排水明沟的纵向坡度应与隧道或坑道坡度一致,但不得小于0.2%;
      2 排水明沟应设置盖板和检查井;
      3 寒冷及严寒地区应采取防冻措施。
6.2.11 中心排水盲沟(管)设置应符合下列规定:
      1 中心排水盲沟(管)宜设置在隧道底板以下,其坡度和埋设深度应符合设计要求。
      2 隧道底板下与围岩接触的中心盲沟(管)宜采用无砂混凝土或渗水盲管,并应设置反滤层;仰拱以上的中心盲管宜采用混凝土管或硬质塑料管。
      3 中心排水盲管的直径应根据渗排水量大小确定,但不宜小于250mm。
6.2.12 贴壁式衬砌围岩渗水,可通过盲沟(管)、暗沟导入底部排水系统,其排水系统构造应符合图6.2.12的规定。

图6.2.12  贴壁式衬砌排水构造
图6.2.12  贴壁式衬砌排水构造
1—初期支护;2—盲沟;3—主体结构;4—中心排水盲管;
5—横向排水管;6—排水明沟;7—纵向集水盲管;8—隔浆层;
9—引流孔;10—无纺布;11—无砂混凝土;12—管座混凝土

6.2.13 离壁式衬砌的排水应符合下列规定:
      1 围岩稳定和防潮要求高的工程可设置离壁式衬砌,衬砌与岩壁间的距离,拱顶上部宜为600~800mm,侧墙处不应小于500mm;
      2 衬砌拱部宜作卷材、塑料防水板、水泥砂浆等防水层;拱肩应设置排水沟,沟底应预埋排水管或设置排水孔,直径宜为50~100mm,间距不宜大于6m;在侧墙和拱肩处应设置检查孔(图6.2.13);
      3 侧墙外排水沟应做成明沟,其纵向坡度不应小于0.5%。

图6.2.13  离壁式衬砌排水构造
图6.2.13  离壁式衬砌排水构造
1—防水层;2—拱肩排水沟;3—排水孔;4—检查孔;5—外排水沟;6—内衬混凝土 

6.2.14 衬套排水应符合下列规定:
      1 衬套外形应有利于排水,底板宜架空。
      2 离壁衬套与衬砌或围岩的间距不应小于150mm,在衬套外侧应设置明沟;半离壁衬套应在拱肩处设置排水沟。
      3 衬套应采用防火、隔热性能好的材料制作,接缝宜采用嵌缝、粘结、焊接等方法密封。
 

条文说明
6.2.1 地下工程种类繁多,施工方法各异,但除了全封闭防水结构以外,都应该根据自身的特点,设置完整的排水体系,有自流排水条件的工程和山岭隧道、坑道,应通过明沟或暗沟(管)将水排出工程以外,无自流排水条件的工程,如地铁、地下室、水底隧道等,应设置集水坑或集水井,将汇入坑(井)中的水用机械排出。
    渗排水、盲沟排水适用于无自流排水条件的地下工程,具体采用时应对地下水文及地质情况分析后确定。
    本章所指的盲沟是指具有过滤层的盲沟。热塑性塑料丝盲沟因其过滤与排水一体化,故纳入盲管范畴中。
6.2.3 与原规范相比,本条增加了渗排水方法的适用范围。对地下水较丰富、土层属于透水性砂质土的地基,应设置渗排水层;对常年地下水位低于建筑物底板,只有丰水期内水位较高、土层为弱透水性的地基,可考虑盲沟排水。
    本条介绍了渗排水层的构造、施工程序及要求。设计渗排水层时,应合理选择排水材料。
    渗排水法是将排水层渗出的水,通过集水管流入集水井内,然后采用专用水泵机械排水。集水管可采用无砂混凝土集水管或软塑盲管,可根据工程的排水量大小、造价等因素进行选用。
6.2.4、6.2.5 盲沟排水,一般设在建筑物周围,使地下水流入盲沟内,根据地形使水自动排走。如受地形限制,没有自流排水条件,则可设集水井,再由水泵抽走。
    盲沟排水适用于地基为弱透水性土层,地下水量不大、排水面积较小或常年地下水位低于地下建筑室内地坪,只有雨季丰水期的短期内稍高于地下建筑室内地坪的地下防水工程。
6.2.6 本条增加了盲管排水的适用范围。
    纵向排水盲管汇集拱顶、侧墙围岩表面下渗的地下水,而后通过排水明沟将水排至工程外。横向排水沟是将衬砌后排水明沟未排走的水及底板下部水引至中心排水盲管排走。
6.2.7 盲管(导水管)即弹塑软式透水管,是以高强弹簧钢丝为骨架,经特殊防腐处理绕成的弹簧圈,外包无纺布和高强涤纶丝而成。它具有良好的透水性且不易堵塞,能随围岩基面紧贴铺设。导水管铺设的位置和每处铺设的数量应根据现场围岩的渗漏水具体情况确定。
6.2.10 地下工程种类较多,所处位置的环境条件和渗水大小不尽相同,因此排水量也不尽相同,与原规范相比,本条取消了“排水明沟断面尺寸表”,使设计者可根据工程具体条件灵活确定。
6.2.12 贴壁式衬砌在隧道、坑道应用较多,由于多数有自流排水条件,因此在做好衬砌本体防水的同时,也要充分利用自流排水条件,形成完整的防排水系统。
    贴壁式衬砌的排水系统分为两部分:一部分是将围岩的渗漏水从拱顶、侧墙引至基底即本条介绍的盲沟、盲管(导水管)、暗沟等几种方法;一部分是将水引至工程的基底排水系统。盲沟所用的材料来源广泛,造价低,但施工较麻烦,特别是拱顶部分。而拱顶部分采用钻孔引流措施时,由于拱部钻孔较困难,还需先设钻孔室,投资较大,所以只作为一种措施以供选择。
6.2.13 离壁式衬砌在国防工程中应用较多,其衬砌与围岩间的距离主要是为便于人员检查、维修而定的最小尺寸。
    为加强离壁式衬砌拱部防水效果,工程上一般采用防水砂浆、铺设塑料防水板或防水卷材加强防水。在选择防水卷材时,由于拱部湿度较大,应选用湿基面粘结的防水卷材,如聚乙烯丙纶复合防水卷材,也可采用水泥基渗透结晶型防水涂料。
6.2.14 本条说明如下:
    1 衬套外形要有利于排水,一般可用人字形坡或拱形,底板架空则有利于防潮。
    2 为便于设置排水沟,保证一定的空气隔离层厚度,以提高防潮效果,因此规定离壁衬套与衬砌或围岩的间距。
    3 早期的衬套材料一般采用普通玻璃钢或塑料布,这两种材料防火性能不能满足地下工程防火对材料的要求,而金属板因其导热系数大,在衬套内外温差较大时容易结露,影响衬套内部的使用功能。故本条对衬套材料性能只作原则性的规定,以避免产生目前工程应用中的弊端。

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地下工程防水技术规范 GB50108-2008
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