城市地鐵工程防水技術(shù)研究

臧慶國 劉宏偉

摘要：城市人口數(shù)量隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷上升，給城市交通造成了極大壓力。如今，很多城市積極修建地鐵以緩解城市交通壓力。地鐵的施工區(qū)域在地下，面臨的問題重重，特別是漏水問題，是首要解決的。本文主要圍繞在城市地鐵修建中的防水技術(shù)展開研究，探索在防水中的有效措施。

關(guān)鍵詞：地鐵;滲透水;混凝土;防水

地鐵在城市發(fā)展和交通運輸中發(fā)揮著十分重要的作用，保障地鐵高效運行是十分必要的。地鐵的隧道大部分處于地下，極容易受到地下水的影響發(fā)生滲漏問題，因此做好城市地鐵工程的防水工作十分重要。

1、地鐵隧道防水原則

防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理是地鐵隧道防水的最基本原則。在開展防水工作時應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃奶卣鳎瑢⑴潘投侣┙Y(jié)合起來，以結(jié)構(gòu)防水為目標(biāo)，進(jìn)行區(qū)域性的治理。本文以上海地鐵一、二號線為例對城市地鐵工程防水工作進(jìn)行了研究。

2、上海地鐵建設(shè)環(huán)境與水文地質(zhì)情況

上海地處平原地帶，臨海，地下水系比較發(fā)達(dá)，水位埋深較淺，在進(jìn)行隧道工程的時候很容易受到地下水的影響。上海的大部分基巖面為第四系，厚度在250-350米，土層較淺，土體松散，防水能力較差，再加上一系列的地質(zhì)因素，在隧道建設(shè)和投入使用過程中會長期處于地下水位以下，很容易被地下水滲透，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

3、工程建設(shè)時期提出的方案及利用的措施

上海地鐵一、二號線在設(shè)計施工的過程中就對地下水位有可能造成的隧道滲漏問題進(jìn)行了預(yù)判，并提出了一系列解決方案，其中包括使用防水混凝土、補(bǔ)償收縮混凝土、鋼纖維混凝土進(jìn)行隧道結(jié)構(gòu)的加固，在隧道中設(shè)計排水通道，做好相關(guān)的防水措施，在車站施工過程中附加防水層和誘導(dǎo)縫以降低滲漏對地鐵可能產(chǎn)生的影響，并且建立了完整獨立的防滲漏監(jiān)理系統(tǒng)，對地鐵滲漏情況進(jìn)行監(jiān)督管理。

4、項目工程遺留下的問題

雖然制定了一系列的防水措施，但由于缺乏經(jīng)驗，在實際施工的過程中，由于地下環(huán)境復(fù)雜多變，無法進(jìn)行完全精確的預(yù)判，導(dǎo)致有部分區(qū)域的隧道頂板伸縮縫寬度設(shè)置偏大，對防水極其不利;其次是施工周期方面的問題，由于地鐵工程體量大，周期長，在進(jìn)行施工的過程中存在施工過程處在極端天氣環(huán)境中，特別是進(jìn)行澆筑的時候，溫度的高低起伏變化會導(dǎo)致熱脹冷縮現(xiàn)象發(fā)生，最終便會在工程主體上出現(xiàn)很多縫隙;其三是施工位置方面的問題，在出入口和頂板開口部分為了保證通風(fēng)條件，干縮縫實際較寬，通風(fēng)口的溫差也進(jìn)一步加劇了裂隙的發(fā)展;最后是施工工藝方面的問題，由于施工技術(shù)不到位，防水混凝土供料與澆搗存在質(zhì)量問題，或是配料比出現(xiàn)問題，都會導(dǎo)致混凝土防水效果不佳。

5、根據(jù)以往經(jīng)驗、方案及新問題，提出新的解決方案

5.1 使用毛細(xì)透排水帶產(chǎn)品

利用毛細(xì)現(xiàn)象進(jìn)行排水，形成水土自動分離。具體做法是在軟質(zhì)薄塑膠片上開設(shè)毛細(xì)孔，在毛細(xì)孔的下方設(shè)置相應(yīng)的槽溝，埋入隧道時以吸水溝槽面向下的方式進(jìn)行埋設(shè)。對毛細(xì)孔及槽溝的要求是毛細(xì)孔直徑要大于槽溝寬度。這樣當(dāng)接觸面充滿水后就會發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象，將水分由接觸面倒吸進(jìn)入毛細(xì)導(dǎo)管內(nèi)，接觸面水流中夾帶的灰塵、泥土等顆粒則會因為重力作用下沉，從而實現(xiàn)水土分離，將水分排走。

5.2 全面清洗

在對隧道的防水措施進(jìn)行加固和治理之前進(jìn)行全面的清洗能夠大大減少隧道中所攜帶的雜質(zhì)，并將隧道中的溶解性侵蝕性物質(zhì)沖刷干凈，將隧道的腐蝕性 維持在比較低的水平，有利于后期工作的開展，要特別注意的是，清洗工作應(yīng)該在混凝土完全定型以后進(jìn)行，以免影響混凝土的裝填和性能。

5.3 變形縫、施工縫的滲漏處理

施工縫、變形縫是在進(jìn)行地鐵隧道施工過程中不可或缺的工程組成部分，但是這些縫隙會因為溫差、漲縮、沉降等原因出現(xiàn)形變和擴(kuò)大，對整個地鐵的防水工作造成不利的影響。

根據(jù)經(jīng)驗和理論，上海地鐵一號線在進(jìn)行變形縫處理時運用的是復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)變形縫防水處理技術(shù)，具體做法是將背貼式止水帶設(shè)置在變形縫部位的模筑混凝土外側(cè)，加強(qiáng)止水帶和混凝土之間的咬合從而進(jìn)行防水，還可以通過注漿的方式在止水帶兩翼最外側(cè)齒條內(nèi)側(cè)根部固定注漿管，通過漿液填滿空隙達(dá)到密封止水的目的。

對于施工縫隙的處理主要分為兩個方法：第一，避免將水平施工縫留在剪力與彎矩最大處或底板與側(cè)墻交接處，施工縫不能夠出現(xiàn)在孔洞周圍300mm的范圍內(nèi)，以免墻體因承受不住應(yīng)力產(chǎn)生更多的裂縫;第二，在施工縫上采用快易收口網(wǎng)技術(shù)，以確保以前施工的混能土能夠與施工的混凝土接茬密實，從而降低滲漏的可能性。

5.4 地下連續(xù)墻幅間接縫防水措施

在地下連續(xù)墻幅間的接縫處進(jìn)行防水時要考慮到接縫處剛性和柔性不同的接頭方法，采用隔層引排水層將墻體局部與內(nèi)襯隔離開來，維持內(nèi)襯的干燥，達(dá)到排水的目的。

5.5 混凝土結(jié)構(gòu)化學(xué)侵蝕的防護(hù)措施

隧道中滲透出來的液體不僅僅有水，往往還含有一定的腐蝕性物質(zhì)，這些物質(zhì)對暴露在外的鋼筋或者混凝土都能造成腐蝕，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)改變，強(qiáng)度下降，隨之出現(xiàn)嚴(yán)重的抗壓能力、防漏能力下降，最終造成隧道滲漏甚至更嚴(yán)重的問題發(fā)生。面對這種情況，首先要弄清楚在空氣環(huán)境之下，被腐蝕的是哪一種物質(zhì)材料，嘗試性的將容易被腐蝕的材料進(jìn)行替換，或是通過其它辦法延緩腐蝕進(jìn)度。如果無法確定腐蝕物質(zhì)或者無法對混凝土鋼筋材料進(jìn)行大面積的更換，則要考慮設(shè)計防腐蝕層，以保證混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。

6、對未來地鐵防水建設(shè)的展望

未來城市地鐵防水的發(fā)展方向主要集中在以下幾個方面：第一，新材料的運用，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，防酸、耐腐蝕等各種性能的混凝土材料以及其它新型材料逐漸進(jìn)入市場，成為了城市地鐵防水工程中的主要材料，為城市地鐵防水帶來了新的突破口;第二，新技術(shù)的運用，技術(shù)的不斷發(fā)展讓地鐵防水逐漸擺脫了對下部墊層的依賴，且能夠從根源出發(fā)找到根本問題且解決問題，給地鐵防水帶來新思路;第三，新管理的運用，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使地鐵防水也進(jìn)入了智能化、自動化的新階段，對地鐵防水帶來了更高效、更便捷的新方式。

結(jié)束語

綜上所述，城市地鐵工程防水技術(shù)正在不斷地發(fā)展和進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)提升也讓城市地鐵防水技術(shù)進(jìn)入了高效率低能耗、自動化智能化的全新階段，為城市地鐵的穩(wěn)定運行帶來了更大保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 顧升啟，李鵬，劉銘，陳微.城市地鐵防水措施的研究與優(yōu)化[J].硅谷，2013，5（2）：124+122.

（作者單位：1.合肥市軌道交通集團(tuán)有限公司運營分公司;2.武漢新業(yè)人力資源服務(wù)有限公司）