地下工程防水措施研究

彭晟 趙君 姜濤

摘要：地下工程一般修建在含水地層中，受到地下水的有害作用，還受到地面水的影響。如果沒(méi)有防水措施或者防水措施不得當(dāng)，地下水就會(huì)滲入，影響結(jié)構(gòu)物的使用壽命。本文通過(guò)研究地下工程類(lèi)型及施工方法，充分考慮水對(duì)地下工程的影響，提出工程防水方法措施，以供實(shí)際工作參考。

關(guān)鍵詞：地下工程；防水；措施

引言

地下工程防水技術(shù)伴隨著科學(xué)技術(shù)的提高和建筑業(yè)的發(fā)展，得到了迅速的發(fā)展。在防水設(shè)計(jì)和施工方面，注重整體設(shè)防的觀(guān)念，建立起“防、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯酀?jì)，因地制宜，綜合治理”和“多道設(shè)防、復(fù)合用材”的原則。地下工程應(yīng)根據(jù)建筑物的建筑方式、重要程度、使用功能、水文地質(zhì)狀況、水位高低以及埋置深度等，按照不同等級(jí)進(jìn)行防水設(shè)防。

1 地下工程的類(lèi)型及施工方法

1.1 地下工程的類(lèi)型

地下工程可根據(jù)建造環(huán)境和建造方式與用途的不同，分為隧道工程、地下建筑物、地下構(gòu)筑物等類(lèi)型。隧道工程主要包括鐵路公路隧道，地下鐵道，越江隧道以及水工、電纜隧道等。地下建筑物主要包括建筑物（多用途）地下室，地下廠(chǎng)房、倉(cāng)庫(kù)、車(chē)庫(kù)，地鐵車(chē)站，城市地道、商業(yè)街等。地下構(gòu)筑物主要包括軍事、人防工程、城市共用溝、水工構(gòu)筑物、貯水池、游泳池等。

1.2 地下工程的施工方法

地下工程開(kāi)挖時(shí)，須先開(kāi)挖出相應(yīng)的空間，然后在其中修筑襯砌。以地質(zhì)、地形及環(huán)境條件特別是埋置深度為主要依據(jù)，選擇合造的施工方法，主要有：明挖法、暗挖法、沉管法、頂管法、新奧法等。明挖法指針對(duì)埋置較淺的工程，施工時(shí)先從地面挖基坑或塹壕，修筑襯砌之后再進(jìn)行回填。暗挖法，即不挖開(kāi)地面，采用在地下挖洞的方式施工。礦山法和盾構(gòu)法等均屬暗挖法。沉管法是預(yù)制管段沉放法的簡(jiǎn)稱(chēng)，是在水底建筑隧道的一種施工方法?，F(xiàn)已成為水底隧道的主要施工方法。用這種方法建成的隧道稱(chēng)為沉管隧道。頂管法是指隧道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時(shí)采用的一種暗挖式施工方法。新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)理論，以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，及時(shí)的進(jìn)行支護(hù)，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，并通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來(lái)指導(dǎo)隧道施工和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法和原則。

2 水對(duì)地下工程的影響

水對(duì)地下工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生吸濕作用、毛細(xì)作用、侵蝕作用，滲透作用和凍融作用等一系列有害作用。這是由混凝土的特性、結(jié)構(gòu)和水的成、特性所決定的。磚石、混凝土等建材都是非均質(zhì)的多孔材料組成的，在與水蒸氣或氣態(tài)水接觸時(shí)，都能將它們吸附在自己的表面，從而形成潮濕現(xiàn)象。另外，在大部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)中有許多肉眼看不見(jiàn)的裂縫，形成網(wǎng)狀或線(xiàn)狀的裂縫體系，水在遇到這些裂縫后會(huì)沿著這些裂縫上升，這種作用的后果非常嚴(yán)重，有時(shí)整個(gè)工程可能受到影響。特別是地下水帶有侵蝕作用時(shí)，即當(dāng)水中的PH 值呈酸性的時(shí)候，地下水將溶解混凝土中的石灰質(zhì)，加大混凝土中原有裂縫的大小，隨之，地下水將對(duì)鋼筋造成腐蝕。若地下水中還溶解有有毒氣體，這將對(duì)地下工程的使用造成嚴(yán)重的威脅。可見(jiàn)，地下水在不同的各個(gè)方面對(duì)地下建筑物產(chǎn)生影響，如果不及時(shí)采取防水、除濕措施，建筑物的使用輕則受到影響，或縮短工程的使用年限。重則淹沒(méi)毀壞整個(gè)的地下工程。并且影響到地面的工程，有的會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。帶來(lái)巨大的財(cái)產(chǎn)損失和其它不良影響。

3 防水技術(shù)與措施

3.1 防水技術(shù)

地下工程的防水防潮是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，其防水的內(nèi)容包括地下工程的結(jié)構(gòu)防水、注漿防水、排水、滲漏水防治以及基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)防水等。其中結(jié)構(gòu)防水又細(xì)分為：混凝土結(jié)構(gòu)主體防水，混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造防水，采用特殊施工法的結(jié)構(gòu)防水?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)防水又細(xì)分為：地下連續(xù)墻，水泥擋土墻，鋼筋混凝土排樁，噴錨支護(hù)等。

3.2 防水措施

地下工程的防水措施，可按其設(shè)防方法分為兩大類(lèi)，即構(gòu)造防水和材料防水。構(gòu)造防水即采取合適的構(gòu)造形式，阻斷水的通路，以達(dá)到防水的目的，如止水帶和空腔構(gòu)造等。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括房屋建筑的屋面、地下、外墻和室內(nèi)；城市道路橋梁和地下空間等市政工程；高速公路和高速鐵路的橋梁、隧道；地下鐵道等交通工程；引水渠、水庫(kù)、壩體、水利發(fā)電站及水處理等水利工程，等等。材料防水是靠建筑材料阻斷水的通路，以達(dá)到防水的目的或增加抗?jié)B漏的能力，如卷材防水、涂膜防水、混凝土及水泥砂漿剛性防水以及粘土、灰土類(lèi)防水等。隨著社會(huì)的進(jìn)步和建筑技術(shù)的發(fā)展，建筑防水材料的應(yīng)用還會(huì)向更多領(lǐng)域延伸。如新型聚合物水泥基防水材料，高彈防水涂料，防腐防水材料等。

3.3 基本方法

地下工程防水的基本方法，主要可分為隔水、排水、堵水等幾種，可根據(jù)情況單獨(dú)使用，也可幾種措施綜合使用。

1）隔水。隔水是利用隔水是利用不透水材料或弱透水材料，將地下水（包括無(wú)壓水、承壓水、毛細(xì)水等）隔絕在建筑空間之外。隔水可以通過(guò)材料防水起作用，也可以利用結(jié)構(gòu)自防水起作用。地下工程可通過(guò)在迎水面設(shè)置防水砂漿防水層、卷材防水層、涂膜防水層來(lái)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的自防水。混凝土結(jié)構(gòu)自防水的關(guān)鍵是施工時(shí)必須確?；炷恋拿軐?shí)性及防止混凝土產(chǎn)生裂縫。

2）排水。排水是建筑防水的重要措施之一，是將水在滲漏進(jìn)地下工程內(nèi)部之前加以疏導(dǎo)和排除。其內(nèi)容包括地表水的排除，人工降低地下水位或?qū)⑺说叵鹿こ毯笤儆薪M織地排走。

3）堵水。堵水主要應(yīng)用在兩個(gè)方面，其一是向巖石體內(nèi)注入防水材料，堵塞水流通路而形成一個(gè)隔水層，即注漿止水。其二是當(dāng)防水結(jié)構(gòu)和防水構(gòu)造受到破壞而發(fā)生滲漏時(shí)，向破壞處（如孔隙、裂隙等）及其附近注入防水材料而起到修復(fù)作用，即堵漏。

結(jié)語(yǔ)

地下工程可供采取的防水措施和方法是多種多樣的，主要取決于工程位置、工程分類(lèi)、設(shè)計(jì)所采取的結(jié)構(gòu)形式、所遇到的地下水的類(lèi)型和埋藏條件。實(shí)際應(yīng)用中可區(qū)分隧道工程、地下建筑物、地下構(gòu)筑物等不同類(lèi)別工程的性質(zhì)、用途及其防水等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)而定。

（作者單位：解放軍66469部隊(duì)）