地下工程防潮施工措施研究

张忠陵 孙厚坤 宫光明

1 概述

地下工程是交通工程的重要组成部分，在社会经济中起着非常重要的作用。然而，目前地下工程的现状是不容乐观的。因为地下工程所出现的一系列工程质量问题，不但造成了巨大的经济损失，同时也威胁着地下工程的使用功能安全。其中，地下工程渗漏所造成的危害尤为普遍，在寒冷地区渗漏水还会进一步引发冻害。在我国东北及西北寒冷地区的地下洞库，受渗漏水和寒冻破坏的病害相当普遍与严重。针对渗漏水对地下工程所产生的严重后果，对地下工程渗漏进行深入的研究，采取一些合理有效的防治措施，以确保地下工程的不渗不漏显得尤为迫切。

2 渗漏水治理原则

综合国内外长期治理地下工程渗漏的经验，在治理渗漏水工程中应贯彻“堵排结合、多道设防、综合治理”的原则。

对于堵排结合的原则，应因地制宜地运用，视具体情况而侧重点有所不同。例如，在变形缝和渗漏水量较大的集中漏水部位应考虑“以排为主，堵排结合”的方法，而在施工缝和渗漏水量较小的大面积渗漏部位应考虑“以堵为主、堵排结合”的方法。

在渗漏水治理工程中采用一道防水往往效果不佳，难以达到彻底治理渗漏水的目的。因此，在治理渗漏水时往往采用多道设防。所谓多道设防包含有两层含义:1)各种不同防水材料都能独自构成防水层。2)不同材质及形态的几种防水材料复合使用，即可以采用刚性防水、涂膜、卷材三种不同材料复合构成三道防线。在实际工程中，常常采用同种涂料涂敷几遍，这只能称之为叠层，而不能称之为多道设防。

造成地下工程渗漏的原因是多方面的，据有关资料表明，材料质量不符合要求造成的渗漏占26%;设计不合理造成的渗漏占22%;施工有误造成的渗漏占46%;管理不善造成的渗漏占6%。由此表明，综合治理原则可以归纳为材料是基础，设计是前提，施工是关键，管理是保证。对地下工程渗漏水的治理本身是十分被动的，只是结构渗漏的一种补救措施，比预防渗漏水要困难得多，往往治标不治本。因此，在渗漏水治理工程中，只有选择优质合适的防水材料，设计出合理简便的治理措施，并严把施工质量，才能标本兼治，彻底止漏。

3 防水材料的选择

1)具有抗水渗透和耐酸碱性能;2)对外界温度和外力具有一定的适应性，即材料的拉伸强度要高，断裂伸长率要大，能承受温度变化以及各种外力与基层伸缩、开裂所引起的变形;3)具有良好的整体不透水性，即既能保证自身的粘结性，又能承受地下水的不断侵蚀及较大的水压。

4 洞库渗漏的若干施工措施

4.1 缝渗漏治理

对于洞壁的缝渗漏治理，适宜于“先引水、后排水”的治理原则，即用铝膜将缝内水引至PVC管，再排至两侧边沟内，如图1所示。

4.1.1 材料准备

1)PVC管，管长4 m，管内径7 cm，管厚2 mm，将其锯成两个半圆形PVC管。2)环氧树脂涂料配制。用JS聚氯酯道路嵌缝胶专用底涂料甲组料(也称环氧树脂)和乙组料配制，配制比例按体积比甲料∶乙料=1∶2配制。

4.1.2 施工工艺

1)凿U形槽，宽 4 cm，深3 cm;2)用钢丝刷刷除浮碴，并用水冲洗干净;3)敷设铝膜舌片。用砂浆固定铝膜，抹砂浆时应尽量抹压槽的两侧，并抹至与衬砌表面齐平，还应尽量将打皱的铝膜插至槽的底部;4)安装PVC管。用“U”形卡和胀管螺丝固定，间距为50 cm。安装顺序是先拱顶后两侧，接槎处是下节压上节，接槎长度为10 cm;5)在PVC管壁两侧及衬砌表面涂刷一层环氧树脂;6)待环氧树脂刷层有一定粘结强度时，抹压纤维防水砂浆以堵塞PVC管两侧与衬砌表面之间的缝隙，以防止水从此缝隙溢出;7)在纤维防水砂浆表面涂刷两遍SWF混凝土密封胶或XYPEX浓缩剂灰浆。

4.2 提高复合衬砌防水夹层的完整性

4.2.1 选择性能优良的防水层材料

选择性能优良的防水层材料是保证防水夹层完整性的物质基础。目前地下工程中使用的防水夹层一般由防水板和垫层组成。对于防水板材料，要求选择拉伸强度大于15 MPa、断裂伸长率超过500%、低温弯折性能在-30℃～-40℃之间不脆裂的材料，目前在地下防水工程中应用较广且已被证实满足防水要求的防水板有ECB，EVA和LDPE等。防水层中的垫层主要起保护防水板以及过滤水和排水的作用，这就要求用作垫层的材料具有较好的应力应变性能、较高的韧性和较好的渗透性，并且耐腐蚀、耐老化，目前工程上常用300 g/m2～400 g/m2的无纺土工布作为防水板的垫层。

4.2.2 选择合适的防水板施工工艺

防水板的铺设工艺有两种，即有钉铺设法和无钉铺设法。由于有钉铺设法在形式上已破坏了防水板的完整性，因此目前这种方法在工程中已逐渐被淘汰，而由无钉铺设法所取代。无钉铺设法将防水板与固定垫层的塑料垫片热合在一起，基本上保证了防水板的完整性和密闭性。另外，防水板在铺设过程中是按材料规格一幅一幅进行的，故还存在防水板的搭接问题。以前对防水板的搭接采用单焊缝的方法，由于这种方法对焊缝的质量很难找到科学的检测方法，因此也就无法保证防水板的搭接质量。随着技术的发展，目前防水板间已采用一种轻型的自动爬行式热焊机进行焊接，接缝为双焊缝，中间留出了空腔以便充气检查焊缝的质量，即便发现焊缝质量未达要求亦有简单易行的补焊方法，这样也就确实保证了防水板的搭接质量。

4.2.3 提高地下工程初期支护的质量

1)加强初期支护，增加围岩的自承能力，减小初期支护对二次衬砌的压力;2)使喷射混凝土表面在宏观和细观上尽可能平整。由于碎石棱角锋利，极易刺破或划破防水层，因此碎石一般不宜作设有防水层的复合衬砌的喷射混凝土粗骨料。如果工程当地无小卵石来源，而必须用碎石作喷射混凝土粗骨料时，建议在防水层铺设前，喷射薄层砂浆作为原喷射混凝土的罩面。

5 结语

上述地下工程防渗漏的措施，经工程处在实际工程中应用，效果明显，达到了使用要求。我们正在积极探索新的防渗漏技术，以期找到更加简便，防渗漏效果更好的方法。

[1] 沈春林.建筑防水材料[M].北京:化学工业出版社，2000.

[2] 叶林标.建筑工程防水施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社，1990.

[3] JTJ 026-90，公路隧道设计规范[S].