城市地鐵工程防水技術研究

臧慶國 劉宏偉

摘要：城市人口數量隨著經濟發展不斷上升，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展開研究，探索在防水中的有效措施。

關鍵詞：地鐵;滲透水;混凝土;防水

地鐵在城市發展和交通運輸中發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該根據當地的水文特征，將排水和堵漏結合起來，以結構防水為目標，進行區域性的治理。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行了研究。

2、上海地鐵建設環境與水文地質情況

上海地處平原地帶，臨海，地下水系比較發達，水位埋深較淺，在進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因素，在隧道建設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，出現漏水現象。

3、工程建設時期提出的方案及利用的措施

上海地鐵一、二號線在設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行了預判，并提出了一系列解決方案，其中包括使用防水混凝土、補償收縮混凝土、鋼纖維混凝土進行隧道結構的加固，在隧道中設計排水通道，做好相關的防水措施，在車站施工過程中附加防水層和誘導縫以降低滲漏對地鐵可能產生的影響，并且建立了完整獨立的防滲漏監理系統，對地鐵滲漏情況進行監督管理。

4、項目工程遺留下的問題

雖然制定了一系列的防水措施，但由于缺乏經驗，在實際施工的過程中，由于地下環境復雜多變，無法進行完全精確的預判，導致有部分區域的隧道頂板伸縮縫寬度設置偏大，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，在進行施工的過程中存在施工過程處在極端天氣環境中，特別是進行澆筑的時候，溫度的高低起伏變化會導致熱脹冷縮現象發生，最終便會在工程主體上出現很多縫隙;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條件，干縮縫實際較寬，通風口的溫差也進一步加劇了裂隙的發展;最后是施工工藝方面的問題，由于施工技術不到位，防水混凝土供料與澆搗存在質量問題，或是配料比出現問題，都會導致混凝土防水效果不佳。

5、根據以往經驗、方案及新問題，提出新的解決方案

5.1 使用毛細透排水帶產品

利用毛細現象進行排水，形成水土自動分離。具體做法是在軟質薄塑膠片上開設毛細孔，在毛細孔的下方設置相應的槽溝，埋入隧道時以吸水溝槽面向下的方式進行埋設。對毛細孔及槽溝的要求是毛細孔直徑要大于槽溝寬度。這樣當接觸面充滿水后就會發生毛細現象，將水分由接觸面倒吸進入毛細導管內，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行加固和治理之前進行全面的清洗能夠大大減少隧道中所攜帶的雜質，并將隧道中的溶解性侵蝕性物質沖刷干凈，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，清洗工作應該在混凝土完全定型以后進行，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、沉降等原因出現形變和擴大，對整個地鐵的防水工作造成不利的影響。

根據經驗和理論，上海地鐵一號線在進行變形縫處理時運用的是復合襯砌結構變形縫防水處理技術，具體做法是將背貼式止水帶設置在變形縫部位的模筑混凝土外側，加強止水帶和混凝土之間的咬合從而進行防水，還可以通過注漿的方式在止水帶兩翼最外側齒條內側根部固定注漿管，通過漿液填滿空隙達到密封止水的目的。

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墻交接處，施工縫不能夠出現在孔洞周圍300mm的范圍內，以免墻體因承受不住應力產生更多的裂縫;第二，在施工縫上采用快易收口網技術，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 地下連續墻幅間接縫防水措施

在地下連續墻幅間的接縫處進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襯隔離開來，維持內襯的干燥，達到排水的目的。

5.5 混凝土結構化學侵蝕的防護措施

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，這些物質對暴露在外的鋼筋或者混凝土都能造成腐蝕，導致混凝土結構改變，強度下降，隨之出現嚴重的抗壓能力、防漏能力下降，最終造成隧道滲漏甚至更嚴重的問題發生。面對這種情況，首先要弄清楚在空氣環境之下，被腐蝕的是哪一種物質材料，嘗試性的將容易被腐蝕的材料進行替換，或是通過其它辦法延緩腐蝕進度。如果無法確定腐蝕物質或者無法對混凝土鋼筋材料進行大面積的更換，則要考慮設計防腐蝕層，以保證混凝土結構的穩定和安全。

6、對未來地鐵防水建設的展望

未來城市地鐵防水的發展方向主要集中在以下幾個方面：第一，新材料的運用，隨著科學技術的不斷發展，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，新技術的運用，技術的不斷發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，科學技術的發展使地鐵防水也進入了智能化、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。

結束語

綜上所述，城市地鐵工程防水技術正在不斷地發展和進步，科學技術提升也讓城市地鐵防水技術進入了高效率低能耗、自動化智能化的全新階段，為城市地鐵的穩定運行帶來了更大保障。

參考文獻：

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

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