地下工程防潮施工措施研究

張忠陵 孫厚坤 宮光明

1 概述

地下工程是交通工程的重要組成部分，在社會經(jīng)濟中起著非常重要的作用。然而，目前地下工程的現(xiàn)狀是不容樂觀的。因為地下工程所出現(xiàn)的一系列工程質(zhì)量問題，不但造成了巨大的經(jīng)濟損失，同時也威脅著地下工程的使用功能安全。其中，地下工程滲漏所造成的危害尤為普遍，在寒冷地區(qū)滲漏水還會進一步引發(fā)凍害。在我國東北及西北寒冷地區(qū)的地下洞庫，受滲漏水和寒凍破壞的病害相當普遍與嚴重。針對滲漏水對地下工程所產(chǎn)生的嚴重后果，對地下工程滲漏進行深入的研究，采取一些合理有效的防治措施，以確保地下工程的不滲不漏顯得尤為迫切。

2 滲漏水治理原則

綜合國內(nèi)外長期治理地下工程滲漏的經(jīng)驗，在治理滲漏水工程中應貫徹“堵排結合、多道設防、綜合治理”的原則。

對于堵排結合的原則，應因地制宜地運用，視具體情況而側重點有所不同。例如，在變形縫和滲漏水量較大的集中漏水部位應考慮“以排為主，堵排結合”的方法，而在施工縫和滲漏水量較小的大面積滲漏部位應考慮“以堵為主、堵排結合”的方法。

在滲漏水治理工程中采用一道防水往往效果不佳，難以達到徹底治理滲漏水的目的。因此，在治理滲漏水時往往采用多道設防。所謂多道設防包含有兩層含義:1)各種不同防水材料都能獨自構成防水層。2)不同材質(zhì)及形態(tài)的幾種防水材料復合使用，即可以采用剛性防水、涂膜、卷材三種不同材料復合構成三道防線。在實際工程中，常常采用同種涂料涂敷幾遍，這只能稱之為疊層，而不能稱之為多道設防。

造成地下工程滲漏的原因是多方面的，據(jù)有關資料表明，材料質(zhì)量不符合要求造成的滲漏占26%;設計不合理造成的滲漏占22%;施工有誤造成的滲漏占46%;管理不善造成的滲漏占6%。由此表明，綜合治理原則可以歸納為材料是基礎，設計是前提，施工是關鍵，管理是保證。對地下工程滲漏水的治理本身是十分被動的，只是結構滲漏的一種補救措施，比預防滲漏水要困難得多，往往治標不治本。因此，在滲漏水治理工程中，只有選擇優(yōu)質(zhì)合適的防水材料，設計出合理簡便的治理措施，并嚴把施工質(zhì)量，才能標本兼治，徹底止漏。

3 防水材料的選擇

1)具有抗水滲透和耐酸堿性能;2)對外界溫度和外力具有一定的適應性，即材料的拉伸強度要高，斷裂伸長率要大，能承受溫度變化以及各種外力與基層伸縮、開裂所引起的變形;3)具有良好的整體不透水性，即既能保證自身的粘結性，又能承受地下水的不斷侵蝕及較大的水壓。

4 洞庫滲漏的若干施工措施

4.1 縫滲漏治理

對于洞壁的縫滲漏治理，適宜于“先引水、后排水”的治理原則，即用鋁膜將縫內(nèi)水引至PVC管，再排至兩側邊溝內(nèi)，如圖1所示。

4.1.1 材料準備

1)PVC管，管長4 m，管內(nèi)徑7 cm，管厚2 mm，將其鋸成兩個半圓形PVC管。2)環(huán)氧樹脂涂料配制。用JS聚氯酯道路嵌縫膠專用底涂料甲組料(也稱環(huán)氧樹脂)和乙組料配制，配制比例按體積比甲料∶乙料=1∶2配制。

4.1.2 施工工藝

1)鑿U形槽，寬 4 cm，深3 cm;2)用鋼絲刷刷除浮碴，并用水沖洗干凈;3)敷設鋁膜舌片。用砂漿固定鋁膜，抹砂漿時應盡量抹壓槽的兩側，并抹至與襯砌表面齊平，還應盡量將打皺的鋁膜插至槽的底部;4)安裝PVC管。用“U”形卡和脹管螺絲固定，間距為50 cm。安裝順序是先拱頂后兩側，接槎處是下節(jié)壓上節(jié)，接槎長度為10 cm;5)在PVC管壁兩側及襯砌表面涂刷一層環(huán)氧樹脂;6)待環(huán)氧樹脂刷層有一定粘結強度時，抹壓纖維防水砂漿以堵塞PVC管兩側與襯砌表面之間的縫隙，以防止水從此縫隙溢出;7)在纖維防水砂漿表面涂刷兩遍SWF混凝土密封膠或XYPEX濃縮劑灰漿。

4.2 提高復合襯砌防水夾層的完整性

4.2.1 選擇性能優(yōu)良的防水層材料

選擇性能優(yōu)良的防水層材料是保證防水夾層完整性的物質(zhì)基礎。目前地下工程中使用的防水夾層一般由防水板和墊層組成。對于防水板材料，要求選擇拉伸強度大于15 MPa、斷裂伸長率超過500%、低溫彎折性能在-30℃～-40℃之間不脆裂的材料，目前在地下防水工程中應用較廣且已被證實滿足防水要求的防水板有ECB，EVA和LDPE等。防水層中的墊層主要起保護防水板以及過濾水和排水的作用，這就要求用作墊層的材料具有較好的應力應變性能、較高的韌性和較好的滲透性，并且耐腐蝕、耐老化，目前工程上常用300 g/m2～400 g/m2的無紡土工布作為防水板的墊層。

4.2.2 選擇合適的防水板施工工藝

防水板的鋪設工藝有兩種，即有釘鋪設法和無釘鋪設法。由于有釘鋪設法在形式上已破壞了防水板的完整性，因此目前這種方法在工程中已逐漸被淘汰，而由無釘鋪設法所取代。無釘鋪設法將防水板與固定墊層的塑料墊片熱合在一起，基本上保證了防水板的完整性和密閉性。另外，防水板在鋪設過程中是按材料規(guī)格一幅一幅進行的，故還存在防水板的搭接問題。以前對防水板的搭接采用單焊縫的方法，由于這種方法對焊縫的質(zhì)量很難找到科學的檢測方法，因此也就無法保證防水板的搭接質(zhì)量。隨著技術的發(fā)展，目前防水板間已采用一種輕型的自動爬行式熱焊機進行焊接，接縫為雙焊縫，中間留出了空腔以便充氣檢查焊縫的質(zhì)量，即便發(fā)現(xiàn)焊縫質(zhì)量未達要求亦有簡單易行的補焊方法，這樣也就確實保證了防水板的搭接質(zhì)量。

4.2.3 提高地下工程初期支護的質(zhì)量

1)加強初期支護，增加圍巖的自承能力，減小初期支護對二次襯砌的壓力;2)使噴射混凝土表面在宏觀和細觀上盡可能平整。由于碎石棱角鋒利，極易刺破或劃破防水層，因此碎石一般不宜作設有防水層的復合襯砌的噴射混凝土粗骨料。如果工程當?shù)責o小卵石來源，而必須用碎石作噴射混凝土粗骨料時，建議在防水層鋪設前，噴射薄層砂漿作為原噴射混凝土的罩面。

5 結語

上述地下工程防滲漏的措施，經(jīng)工程處在實際工程中應用，效果明顯，達到了使用要求。我們正在積極探索新的防滲漏技術，以期找到更加簡便，防滲漏效果更好的方法。

[1] 沈春林.建筑防水材料[M].北京:化學工業(yè)出版社，2000.

[2] 葉林標.建筑工程防水施工手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1990.

[3] JTJ 026-90，公路隧道設計規(guī)范[S].