淺談地鐵工程的防水設(shè)計及滲漏水治理

程利 何旭 盧耐飛

摘 要：隨著我國城市經(jīng)濟(jì)水平的提高，城市軌道系統(tǒng)也迅速發(fā)展。據(jù)預(yù)算，到2020年，我國將會有40余個城市擁有軌道系統(tǒng)。人們也日益親睞這種安全舒適、快速便捷、節(jié)能減排、較高運(yùn)量的交通工具，它被稱作“綠色通道”。然而地下工程滲漏水問題很突出，危害巨大且難修復(fù)，地鐵工程防水一直是各個國家面臨的一個技術(shù)性的難點(diǎn)。本文主要分析了地鐵滲漏水的原因及一些具體的防水方案。

關(guān)鍵詞：地鐵工程；防水設(shè)計；滲漏水治理；注漿法

0 引言

目前正在大力興建地鐵的城市有：重慶、杭州、沈陽、武漢、蘇州、西安、寧波、青島、鄭州、合肥、長春、長沙、昆明、哈爾濱等。地鐵的運(yùn)營與建設(shè)體現(xiàn)了一個城市的經(jīng)濟(jì)水平和青春活力。在它給人們帶來極大便捷的同時不能忽視其潛在的危險——滲漏水。目前不少地下工程發(fā)生過滲漏水事件，由于地鐵是地下結(jié)構(gòu)，如果處理不好防水層就很容易發(fā)生泄露，地鐵運(yùn)營后如果發(fā)生滲漏水，維修賭漏費(fèi)用較高，并且會降低結(jié)構(gòu)使用壽命，因為水能腐蝕金屬構(gòu)件。如果漏水嚴(yán)重會使站臺積水給乘客安全帶來威脅，降低了地鐵的可靠性。因此，必須從根本做起，加強(qiáng)地下工程的防水設(shè)計與施工，不能走“先完工，后修補(bǔ)”的道路。故本文分析了城市地鐵工程滲漏水的原因，并總結(jié)了一些優(yōu)良的治理措施。

1 我國的地下結(jié)構(gòu)防水等級標(biāo)準(zhǔn)

我國地下結(jié)構(gòu)防水等級標(biāo)準(zhǔn)分為1級、2級，其對應(yīng)的工程地段為地下車站及機(jī)電設(shè)備集中區(qū)段、區(qū)間隧道及連接通道等附屬的隧道結(jié)構(gòu)，與之匹配的標(biāo)準(zhǔn)為“不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無濕漬”、“頂部不允許滴漏，其他不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬，濕漬總面積不應(yīng)大于總防水面積的6‰，單個濕漬面積不大于0.2m2，任意100m2防水面積不超過4處”。[1]

2 地鐵滲漏水的原因分析

（1）砼結(jié)構(gòu)主體滲漏水：①砼結(jié)構(gòu)成型的初期由于地下水過早的侵入導(dǎo)致局部結(jié)構(gòu)自防水失效。②在砼結(jié)構(gòu)初凝前后，由于風(fēng)等自然因素使其水分快速流失引起伸縮應(yīng)變會形成裂縫。③水化熱產(chǎn)生的熱應(yīng)變所引起砼結(jié)構(gòu)的早期開裂。④砼結(jié)構(gòu)外包防水層（防水涂料、防水板等）施工工藝不精細(xì)或者防水材料不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)防水質(zhì)量，導(dǎo)致不密封而滲漏水。⑤地下施工作業(yè)比較困難，如果工人所用施工方法不當(dāng)、設(shè)計不合理或施工質(zhì)量不精細(xì)就很難保證砼的均勻性，連續(xù)性，這就會使結(jié)構(gòu)自防水能力較差。

（2）由于砼結(jié)構(gòu)的變形縫、施工縫、穿墻管等部位處理不當(dāng)導(dǎo)致滲漏水[2]： ①對于熱力管道，如果不加套管，且施工質(zhì)量較差很容易破壞防水層導(dǎo)致滲漏。②如果結(jié)構(gòu)施工縫處理不當(dāng)，會在施工縫處產(chǎn)生過水通道。③模板不牢固且產(chǎn)生縫隙，導(dǎo)致混凝土不密實，容易形成裂縫。

（3）由于施工方法不當(dāng)，特殊部位處理欠佳造成滲漏。例如：采用蓋挖逆做法在地下作業(yè)時，當(dāng)樁柱穿過底板混凝土?xí)r，若不加強(qiáng)防水或底板防水層不連續(xù)，以及樁柱四周混凝土不密實，地下水會沿樁柱根部滲入底板。

（4）其他原因：材料收縮、溫差變形、地基沉降不均勻和施工中的震動等因素也會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或滲水通道。

3 地鐵防水及滲漏水治理

地下防水設(shè)計的總體要求是“防排結(jié)合，防為基礎(chǔ)；多道防線，剛?cè)岵⑴e；因地制宜、綜合治理”。

（1）對于大面積防水混凝土，可以摻入減水劑、緩凝劑、膨脹劑等外加劑。例如：水泥混凝土的缺點(diǎn)是易收縮，而產(chǎn)生大的空隙，如果加入膨脹劑，膨脹劑水化后結(jié)晶生成穩(wěn)定的水化物，填充在混凝土毛孔縫隙中，這就降低了混凝土的空隙率，使混凝土更加密實，抗?jié)B性提高，彌補(bǔ)了混凝土易收縮的致命缺點(diǎn)。

（2）活動縫的滲漏水治理：日本東京是亞洲最早擁有地鐵的城市，其防水設(shè)計采用了比較周到的導(dǎo)水溝設(shè)計。擁有先進(jìn)的3S工法治理滲漏水[3]。設(shè)計理念是伸縮（spread）、追隨（sealed）、固定（solid）的有機(jī)結(jié)合，將綜合處理融為一體。

施工程序：施工位置標(biāo)示、裂縫機(jī)械切槽、凹槽按設(shè)計成形、清除槽內(nèi)碎屑、黏結(jié)劑涂刷、嵌入填充材料、面層材料施工、恢復(fù)原裝飾層最后完工驗收。

（3）高聚物注漿法：高聚物注漿法是一種較為實用的方法，利用高聚物的膨脹性可以改善地基沉降不均勻。另外一些高聚物材料具有抗?jié)B性好、柔韌性好、不易開裂等特點(diǎn)，可用于封堵結(jié)構(gòu)縫以保護(hù)內(nèi)部的鋼筋免遭腐蝕，也可用于封堵活動縫。

（4）泡沫橡膠管塞縫法[3]：2010年，深圳大學(xué)張道真教授介紹了一種泡沫橡膠管塞縫工藝，可在管中充氣，使其在寬度多變的活動縫中保持密封止水狀態(tài)。

（5）合理設(shè)計水灰比。減少水泥的用量，水泥用量不超過280kg/m3，增加優(yōu)質(zhì)粉煤灰，其含量不低于凝膠材料的30%，或者增加其他水硬性凝膠材料如磨細(xì)礦渣比例。合理設(shè)計水灰比可以提高水泥混凝土的強(qiáng)度，確?；炷恋馁|(zhì)量。

（6）由于施工縫部位防水能力較差，底板的混凝土應(yīng)連續(xù)澆灌，應(yīng)盡量不設(shè)施工縫，墻體一般只允許設(shè)水平施工縫，不得設(shè)垂直施工縫，垂直施工縫應(yīng)與變形縫相結(jié)合且避開地下水和裂縫較多的地段[4]。

（7）另外，也應(yīng)該注意結(jié)構(gòu)的防腐蝕[5]，因為這也會對結(jié)構(gòu)滲漏水提供有利條件。為防止土壤中的微生物腐蝕地下結(jié)構(gòu)，可以在施工周圍的土壤中加入抑菌物質(zhì)，這樣可有效抑制微生物生存。混凝土結(jié)構(gòu)也應(yīng)該防止電腐蝕。在國外，整個結(jié)構(gòu)均用瀝青卷材全部包裹圍護(hù)。而北京地鐵系統(tǒng)是采用玻璃布油氈全包的方法。

地鐵防水工程具體施工方案很多，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，針對不同地段并考慮經(jīng)濟(jì)合理性選取最優(yōu)治理方法。

4 結(jié)語

在我國的目前城市尤其是大城市日益擁堵的現(xiàn)狀中，城市地鐵工程已經(jīng)發(fā)揮了巨大的作用，緩解了交通擁堵，提高了人們的工作效率。做好防水工作是人們安全保障的第一步，地鐵防水工程是一個系統(tǒng)的工程，涉及到選擇合格的防水材料、結(jié)合經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計方法、進(jìn)行嚴(yán)格施工管理等很多個方面，只有各個方面的努力配合才能達(dá)到較長的防水耐用年限和使用功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔克崇.地基基礎(chǔ)與地下防水工程[D].中國建筑工業(yè)出版社，2004（11）.

[2]北京土木建筑學(xué)會.地下防水工程施工操作手冊[D].經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2004（12）.

[3]薛紹祖.地鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)防水劣化與修繕[D].經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2011.

[4]沈春林，周俊，李芳等.地下防水設(shè)計與施工[D].化學(xué)工業(yè)出版社，2006（07）.

[5]薛紹祖.地下建筑工程防水技術(shù)[D].中國建筑工業(yè)出版社，2003.