關于地鐵工程中地下結構防水問題的思考

劉軍艦 李映春

(后勤保障部工程兵第四設計研究院,北京 100850)

關于地鐵工程中地下結構防水問題的思考

劉軍艦 李映春

(后勤保障部工程兵第四設計研究院,北京 100850)

簡述了地鐵工程中地下的防水要求和防水設計，分析了地鐵工程中地下結構的滲漏現(xiàn)象及原因，并從結構防水的選型與變形縫設置兩方面，探討了地鐵結構防水設計中的問題，同時提出了相應的解決策略，有利于提高地鐵地下結構的防水效果。

地鐵，結構防水，變形縫

0 引言

地下結構滲漏水是地鐵工程中的一個主要問題，其與地鐵施工的整體水平有著密切的聯(lián)系，工程結構防水處理是設計和施工都必須要十分重視的問題[1]。本文闡述了地鐵工程中地下的防水要求和防水設計，分析了地鐵工程中地下結構的滲漏現(xiàn)象及原因分析，針對地鐵結構防水設計中的幾個問題進行探討。

1 地鐵工程中地下的防水要求和防水設計

地鐵工程地下結構的防水措施十分重要，在防水設計過程中，應當將預防放在首位，之后結合防排，根據(jù)實際情況綜合治理。同時，為了保證車站及機電設備的安全運行，應注重隧道結構的干燥，不得出現(xiàn)濕漬的現(xiàn)象。另外，隧道結構應防止出現(xiàn)線流與漏泥砂的現(xiàn)象。

2 地鐵工程中地下結構的滲漏現(xiàn)象及原因分析

在設計過程中都會有相應的結構防水措施，但在實際中還存在著滲漏問題。常見的滲漏主要有這幾種：1)結構縫漏水，包括兩種，分別為變形縫漏水、施工縫漏水；2)局部混凝土面滲漏；3)混凝土開裂導致的漏水。對于滲漏的原因一般為這三點：1)在進行地下結構施工過程中，有的地方需要用螺栓固定，如果缺少螺栓，或者止水片沒有焊好都會導致出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象；2)沒有在規(guī)定時間內拆模，或者由于施工時強行擰卸螺帽，導致螺栓在混凝土中松動形成透水通道；3)施工人員沒有按照要求做好防水封堵工作。

結構縫漏水中的變形滲水問題主要是止水帶埋設位置不準確，或者是由于止水帶周圍混凝土的密實度沒有達到要求[2]所致。一般最常見的原因是由于固定止水帶的端頭模板支模剛度不足，尤其在澆灌混凝土振搗過程中，如果模板出現(xiàn)變形的問題，止水帶就會被迫移位，混凝土無法充分的振搗，最終導致混凝土的密實度無法達到要求。對于這種情況，在施工過程中采用盒式端頭模板，能夠有效改善這種現(xiàn)象。

還有漏水現(xiàn)象是發(fā)生在邊墻和板的水平接縫上。如果遇到這種情況，主要是由于邊墻模板過高，在澆灌邊墻混凝土時沒有按照相關的要求實施，導致混凝土從墻頂模板口自由落下，最終導致相互脫離的現(xiàn)象發(fā)生[3]?；蛘哂捎谶^高的墻導致底部振搗受到一定影響，甚至發(fā)生漏振的現(xiàn)象，最終導致不均勻的混凝土，最終形成透水通道。對于解決這種問題，可采取有效的施工措施來解決。

地鐵結構漏水占據(jù)一定比重的就是混凝土結構裂縫漏水，漏水裂縫一般與線路結構軸線方向垂直，主要是由于結構混凝土收縮所造成的裂縫，混凝土結構的收縮在實際中很難避免，在混凝土收縮率逐漸增大時，收縮裂縫的現(xiàn)象將很難避免發(fā)生。

導致施工漏水的原因十分復雜，有的是由于沒有采取有效的施工技術所致。如果在施工過程中采用遇水膨脹橡膠止水條，但遇到水時，將會以較快的速度膨脹，在濕作業(yè)下，還沒有進行混凝土的澆筑就已經(jīng)膨脹完成，使其遇水膨脹止水作用無法發(fā)揮出來。同時，如果在施工中沒有處理好止水條的固定，在澆混凝土時，止水條與已硬化的混凝土可能會出現(xiàn)脫離的現(xiàn)象，最終導致施工縫漏水的問題。因此，為了避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象，應從源頭上解決，應保證選用的材料質量達到標準要求，遇水膨脹橡膠止水條應當保證其良好的性能，做好材料的質量把關十分重要。

上文所述幾點情況一般出現(xiàn)在地鐵車站與明挖隧道結構中。因此，施工人員需要注意這點，做好地鐵結構防水工作，提升地鐵施工的整體質量。對于大面積滲水現(xiàn)象的發(fā)生一般是施工因素所導致的，因此，施工人員要嚴格按照防水設計圖紙施工，嚴把施工質量關，以此防止出現(xiàn)滲水的問題。

3 地鐵結構防水設計中的問題

地鐵結構防水的目標分為三點：1)使結構內使用功能不受到水的影響，或者出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象控制在一定范圍內；2)使周圍環(huán)境不會由于滲漏的現(xiàn)象而帶來不良的后果；3)不由于滲漏的現(xiàn)象而縮短結構使用的時間。

為了實現(xiàn)以上的目標，首先需保證設計的合理性。然而對于設計中還存在著一些爭議性，下面就對其中的問題進行分析探討。

3.1 結構防水的選型問題

從結構防水可分為兩種類型，分別為防水型與排水型，防水型結構能夠防止周圍環(huán)境的水滲入其中，將其拒于結構之外，以此使結構內實現(xiàn)無水的條件；排水型結構具有良好的排水系統(tǒng)，其能夠將周圍環(huán)境的水從結構內部排出，以此使結構內使用空間不受到水的影響。在實際工程中，這兩種結構都得到廣泛的應用。大多數(shù)鐵路或公路的隧道一般都會應用排水型結構，其自身就具備了自流排水的條件，排水并不會給周邊環(huán)境帶來不良的影響。防水型結構一般在城市地下鐵道中應用較廣泛，由于城市內對環(huán)境有著較高的要求，采用防水型結構比較適合。這兩種結構各有各自的優(yōu)點，與排水型結構相比，防水型結構的建設投資更高，所以在城市地鐵工程中需要根據(jù)實際情況來選擇。當圍巖滲透系數(shù)較低時，結構排水不給周圍環(huán)境帶來不良影響。同時，排水型結構比較適合日后長期運行排水代價不高的情況；相反則比較適合防水型結構。

對于這兩類結構特點，設計人員在設計過程中也考慮到各個方面，其中包括這幾點：1)防水型結構是否嚴密與完整，同時防水層是否能夠承受所有水壓力等。2)排水型結構的排水系統(tǒng)是否完整、有效。同時，對于防水層的設置中，需要保證將周圍環(huán)境的水在防水層外將其排出。

3.2 變形縫設置問題

對于變形縫設置問題也存在著一定的爭議。干縮與降溫收縮是水泥混凝土材料固有的特征，在地鐵結構施工過程中，由于混凝土中水泥化的影響而導致混凝土的溫度不斷上升，最高可達到55 ℃以上。所以在實際施工中，混凝土經(jīng)歷的溫差較大。同時再加深干縮，一般情況下收縮率比混凝土極限拉伸應變更大。但結構受到約束的情況下就會導致開裂的現(xiàn)象發(fā)生。

實際中，較大的地鐵結構尺度，以及較大的混凝土構件厚度，干縮可能需要較長的時間才能完成。如果只是由施工縫分段構筑對收縮并沒有較大的影響，所以，不設變形縫結構混凝土的開裂的避免存在一定難度。

同時，由于混凝土固結后收縮延續(xù)時間十分長，雖然采用設置后澆帶的方式能取得良好的效果，但對于收縮導致開裂的問題很難消除，尤其是后澆帶的方式在冬季時期無法實施。

對于地鐵結構收縮導致的開裂問題，將補償收縮混凝土的方法應用其中也無法從實質上解決該問題。在實際中有效的抗裂方法為：使用水泥混凝用的地鐵結構，適當設置變形縫來達到良好的效果。

4 結語

地下結構防水是地鐵工程建設實施中最為突出的問題之一，其與整個工程的質量有著密切的聯(lián)系。由于地下結構防水工程十分復雜，要想保證地鐵地下結構的防水效果，首先要保證設計的科學性，在施工中采取有效的工藝技術，采取合格的材料，針對地鐵工程中地下結構防水問題進行分析，并采取有效的解決措施，以此為保證地鐵地下結構防水效果奠定良好基礎。

[1] 梁仲元.廣州地鐵地下工程結構防水的回顧與思考[J].建筑技術,2004(7):488-491.

[2] 胡 勇.淺談地下工程、隧道施工縫防水施工要點[J].企業(yè)導報,2012(16):273.

[3] 陳壽長.上海某緊鄰地鐵地下空間綜合開發(fā)項目結構設計[J].建筑結構,2013(S2):34-38.

On waterproof problems of underground structures in subway projects

Liu Junjian Li Yingchun

(EngineeringSoldiersNo.4DesignandResearchInstitute,LogisticsDepartment,Beijing100850,China)

The paper indicates the waterproof requirements and design for the underground of the subway projects, analyzes the leakage of the underground structure of the subway projects and its reasons, explores the problems of the waterproof design of the subway structure from the type selection of the structural waterproof and the allocation for the deformation joints, and points out respective solution and strategies, so as to enhance the waterproof effect of the subway underground structures.

subway, structural waterproof, deformation joint

1009-6825(2017)22-0111-02

2017-05-23

劉軍艦(1979- )，男，碩士，工程師

TU761.11

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