軌道交通地下車站防水設計分析

【摘要】實例分析軌道交通地下車站滲漏水危害，其后圍繞軌道交通地下車站防水設計原則與標準開展論述，結合案例分析，以期可供參考。

【關鍵詞】軌道交通;地下車站;防水設計;工程案例

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.077

1、引言

近年來，隨著城市交通壓力不斷增加，軌道交通建設速度持續加快。地下車站是軌道交通系統的重要構成，地下車站建設中防水設計是重難點，若是沒有完善的防水系統作支撐，軌道交通的建設與運營將受到極大的影響。本文就軌道交通地下車站防水設計展開詳細分析。

2、軌道交通地下車站滲漏水危害

由于地鐵車站大多為地下站，且部分車站長期處于地下水位以下，受地下水和壓力滲透等各種復雜因素影響，若是防水設計不合理，就容易出現滲漏水，軌道交通地下車站滲漏水危害顯而易見的有如下兩個方面：

（1）如上圖1所示，某地鐵車站出入口側墻雨季滲漏水，該側墻施工可能存在有結構裂縫、防水層不良或施工縫防水處理不到位等問題，土建施工單位應分析滲漏水根源所在并進行返工處理。機電安裝、裝飾裝修等后續工程需待滲漏水處理完畢后再進行，延誤施工工期。且對結構耐久性、出入口內已安裝設備等都有不利影響。

（2）如上圖2所示，已運營的某地鐵車站站廳層大面積滲漏水，給乘客交通出行造成極大的麻煩。地面長時間濕滑，還有可能威脅到乘客生命安全，車站內部設施與車站主體結構的安全也受到損害，且已運營車站查找滲漏根源、返修治理等都需要更大的代價。

3、軌道交通地下車站防水設計原則與標準

綜上所述，地鐵車站一旦出現滲漏情況，影響范圍廣、時間長，涉及專業多，治理難度大，嚴重威脅軌道交通的建設和運營。因此，必須做好地下車站的防水設計工作，嚴格遵循以下設計標準及原則。

3.1防水設計標準

軌道交通地下車站防水設計具體標準如下：

（1）地下車站、人行通道和機電設備集中區段的防水等級應為一級，不允許滲水，結構表面無濕漬。

（2）非機電設備集中區段的通風道、通風井結構防水等級應為二級，頂部不允許滴漏，其它不允許漏水，結構表面可有少量濕漬，總濕漬面積不大于總防水面積的2/1000，任意100m2防水面積上的濕漬不超過3處，單個濕漬的最大面積不大于0.2m2。

3.2設計原則

結合相關理論與實踐經驗分析，地鐵車站防水設計必須遵循“以防為主，剛柔結合，多道設防，因地制宜，綜合治理”的原則。確立鋼筋混凝土結構自防水體系，即以結構自防水為根本，采取措施控制結構混凝土裂縫的開展，提高混凝土的抗滲性能;以施工縫、變形縫、穿墻管、樁頭等細部構造的防水為重點，同時在結構迎水面設置柔性全包防水層。

（1）混凝土自防水

防水混凝土應通過調整配合比，或摻加外加劑、摻合料等措施配制而成，抗滲等級應符合下表的規定。

（2）附加防水層

每種防水材料都有其特定的施工工藝，如基層處理、安裝鋪設方法、成品驗收、成品保護要求等。施工難度不同，影響防水質量的因素也不同，如施工人員的熟練程度、鋪設質量、各種環境條件對鋪設質量的影響、成品保護和澆搗混凝土等。

防水材料的選用一般應考慮以下三個方面的要求：一是選用的防水材料的性價比;二是選用材料的防水施工工藝不能過于復雜，應盡量符合目前國內現場施工人員的素質;三是選用的材料種類不宜過多，避免多種材料的搭接過多。

另外，地下結構的頂板優先選用防水涂料，如聚氨酯防水涂料（單、雙組份）、噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料、非固化橡膠瀝青防水涂料（需和卷材復合使用）等。放坡或土釘墻支護的側墻防水，可選用頂板相同的涂料防水層，但要防止涂層流淌導致涂膜厚度不勻影響防水效果。也可選用后貼法施工自粘聚合物改姓瀝青防水卷材、SBS改姓瀝青防水卷材、三元乙丙橡膠類防水卷材等。圍護樁形式的復合結構側墻防水，應考慮防水層可與后澆筑的混凝土結構側墻粘接密實，形成不易竄水系統，優選預鋪式防水卷材（P＼PY）類，SBS改性瀝青防水卷材等。暗挖法施工在初襯與二襯之間設置塑料防水板+無紡布襯墊。并配置注漿底座系統和分區系統。一個地下工程的外包防水層盡量選擇單一材料，避免不同材料的反復過渡搭接，當選用二種以上材料時，應考慮不同材料之間的相容性問題，并有可靠的密封收頭措施。

（3）常用特殊部位節點防水

特殊部位包括施工縫、變形縫、抗拔樁、穿墻管件等，這些部位屬易出現滲漏水部位，應采取多道設防的防水設計方案。

1）施工縫防水方案可參考如下：

a.施工縫中部設置鋼邊橡膠止水帶+注漿管。

b.車站與通道、風道接口部位的施工縫采用密封膠+注漿管。

2）變形縫防水方案可參考下表：

3）抗拔樁防水方案可參考如下：

a.樁頭外露部分鑿毛并清理干凈，涂刷水泥基滲透結晶型防水涂料，用量為2.0kg/m2。

b.柔性防水層鋪設至樁頭處采用單組份聚氨酯密封膠收邊。

4）穿墻管防水方案可參考如下：

所有預埋穿墻管均設止水鋼環或纏繞遇水膨脹膩子止水條（膠）。

4、工程案例

4.1工程概況

本項目為某城市軌道交通地下兩層雙島式車站，采用明挖法施工，車站長、寬、高分別為375.68m、28.4m、13.29m，此車站埋深為17m。此場地地下水主要是孔隙水、基巖裂隙水，補給來源以大氣降水為主，地下水位長期穩定在地下1～9m，地下水豐富。

4.2防水設計

本項目地下車站防水設計嚴格遵循上一小節闡述的設計原則，設計多道防線，將結構與防水緊密結合。車站防水設計等級為一級，采用P8防水鋼筋混凝土+全包柔性防水層，全包防水層選用1.5mm厚的高分子自粘防水卷材。本項目車站外包式防水設計、頂板施工縫防水設計如下圖3、4所示。

5、新型防水材料或工藝

做好防水工作，不僅要優化設計思路，嚴格控制施工質量，還要注重新材料新工藝的開發和研究。如某城市提出的“皮膚式”新型防水工藝，其設計的防水層就像生長在混凝土表面的皮膚，具有粘結能力強，無搭接縫，抗拉耐刺等特征，并在斷裂伸長率、耐久性等指標方面具有顯著優勢。

結語：

綜上所述，滲漏水是城市軌道交通地下車站建設與運營期間常見病害，尤其是隨著地下車站建設數量的不斷增加，滲漏水問題頻發，科學開展防水設計工作具有重要意義。城市軌道交通地下車站建設中，需根據工程實際情況與地質水文條件，科學制定防水方案，在執行規范的基礎上做好相關設計優化工作，并加強新型防水材料及工藝的研究，才能切實保證地鐵工程后期運行安全性與可靠性。

參考文獻：

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作者簡介：

莊旺（1992-），男，湖南益陽人，工程師，本科，工作方向：巖土工程勘察、設計。