岩质地区地铁防水浅析

鹿江 朱丹晖

摘要：针对滨海城市地区地质及地下水类型，本文结合青岛地铁一期工程（3号线）防水概况，对地铁施工时地下水处理，地铁结构自防水及柔性外包防水做了总结。

关键词：施工时地下水处理结构自防水柔性外包防水

Abstract: aiming at the coastal city, geology and groundwater types, this paper combining the phase one subway engineering (line 3) waterproof is reviewed, and the construction of subway groundwater treatment, the subway from waterproof structure and flexible outsourcing waterproof summary.

Key words: groundwater processing structure construction from waterproof flexible outsourcing waterproof

中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：

近年来，我国地铁工程发展迅速，我国正在筹建轨道交通的城市有近40个，拟建运营轨道交通线路60多条，预计到2015年，线路总长将达1700多公里。

地下工程的防水一直是一大难题。施工地下水及后期渗漏水是影响工程使用效果和寿命以及隧道安全的主要因素。现把以青岛地铁为代表的岩质海滨城市地铁防水采用的材料、工法及需注意的问题做一下总结，以期能为类似工程提供参考。

工程概况

青岛地铁一期工程（3号线）线路全部为地下线，全线22座车站中，有12座是明挖车站，比重较大。本线沿线地形起伏比较大，岩土层竖向分布不均匀，浅部为土层或风化岩层，局部有砂层填充，深部基本为花岗岩，基本呈现“上软下硬”的特点。这样的工程地质及海滨城市的特殊地理位置，对结构防水提出了较高的要求。

水文地质特征

青岛地铁地下水类型较为独特，主要有两大类：第四系松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。

1）第四系松散岩类孔隙潜水

第四系孔隙水主要分布于各大河流河道中，主要含水层为中粗砂、含砂粘性土、碎石土中，属冲洪积物，地下水丰富，渗透性较好。地铁3号线部分区间在河流附近穿越时，丰富的地下水及不稳定的砂层对区间隧道的开挖及防排水造成很大的压力。

2）基岩裂隙水（微承压水）

地铁3号线区间及车站大部分位于稳定的基岩中，基岩裂隙水是青岛地铁重要的地下水类型，基岩裂隙水主要赋存于强、中风化岩层中，地下水在基岩中的赋存量较小，迳流条件也差，主要由大气降水补给，透水性弱，属弱透水层。

根据相关的报告研究，青岛地区地下水对混凝土结构及钢筋有弱~微腐蚀性。

施工时地下水处理

3.1简述

隧道全部或部分位于富水地层，隧道穿越富水砂层时，地下水是处理的重点，处理的目的是在地下水周围形成止水帷幕，将隧道结构与富水地层隔离，对未开挖隧道做好保护。

3.2技术措施

1）洞内注浆封堵：施工中可采用全断面超前预注浆、洞内水平旋喷桩帷幕、洞内深孔预注浆，超前小导管预注浆等注浆封堵措施。

2）地面注浆隔离：通过地表深孔预注浆，旋喷桩等形成止水帷幕。一般针对富水地层，在洞内措施难达到堵水效果而地表又具备施工条件时，可作为洞内方案的辅助措施。

3）地面降水：通过在区间范围内打设降水井，将水位控制在区间基底以下，同样可以起到保护的作用。

4)适当引排：对地质较好的基岩，水量较小，采取注浆封堵的措施效果并不好，当地下水的流失不会引起地面的沉降、管线的位移及建筑物的倾斜时，可适当的引排地下水。

结构防水型式

在保证结构、设备的正常使用、行车安全及经济合理的前提下，青岛地铁采取了一套行之有效的防水体系：以结构自防水为根本，施工缝、变形缝、穿墙管、桩头等细部构造为重点，并在结构迎水面设置柔性防水层加强防水。

本文选取具有代表性的一明挖车站的防水形式做简要介绍。

4.1防水等级及标准

青岛地铁一期工程（3号线）地下车站防水等级为一级，不允许渗水，结构表面无湿渍。

4.2结构自防水

混凝土自防水为防水的根本。搞好结构自防水，需要大力解决三大类的问题：一是保证混凝土的抗渗等级，二是控制裂缝，三是混凝土的耐腐蚀问题。

按照新规范的要求，根据青岛地铁工程埋深实际情况，抗渗等级取为P10，个别埋深较大的地段等级会有所提高；

防水混凝土的裂缝宽度，迎水面不得大于0.2mm，背水面不得大于0.3mm，并不得出现贯通裂缝。。

在应用防水添加剂时，可考虑试点采用性能良好，抗腐蚀性高的添加剂增强混凝土的抗腐蚀性能。

4.3柔性外包防水

4.3.1防水涂料

地下明挖车站的顶板防水层，目前国内主要是以防水涂料为主，防水涂料可以适应于结构复杂的构造中，诸如上翻梁、斜坡、挡墙等，又可以和顶板混凝土基面紧密粘结，是较为理想的顶板防水材料的选择。

传统的防水涂料以聚氨酯类和聚合物类两大类型为主，聚氨酯类对基面的潮湿比较敏感，施工周期较长；聚合物类可解决潮湿基面的问题，但不适于长期浸泡在水中。

目前青岛地铁明挖车站顶板采用2.5mm厚单组分聚氨酯防水涂料，也是国内比较常见的、较为成熟的顶板防水涂料。

防水涂料的施工需注意几点：

1）基层必须平整光滑，侧墙模板接缝部位需严格要求；2）表面因涂刷产生的气泡、鼓包需修整；3）多道涂刷时，厚度需均匀，并应达到设计要求；4）阳角需打磨圆滑，阴角需做成钝角；5）涂料层表面未干前不能遇水，否则会影响防水效果。

4.3.2自粘防水卷材

明挖车站的侧墙防水层的选择根据围护结构的不同，材料有所不同，有围护结构（桩锚撑支护结构）的侧墙，一般选用双面或单面粘贴的自粘防水卷材，采用“外防内贴法”施工，将防水卷材预先铺设在围护结构基面上，然后浇筑结构混凝土。放坡开挖或采用吊脚桩施工的明挖车站的侧墙部位，因有施做侧墙防水涂料的条件，一般选用适应性更好的防水涂料。

自粘防水卷材能较好的解决窜水的问题，窜水是地铁防水中的一大难题，严重的窜水会对地铁后期堵漏维修工作产生较大的不利影响，自粘类防水卷材能与地铁结构满粘，有比较好的断裂延伸率，能满足地铁结构的变形及裂缝控制的要求。

综合分析其他已建成地铁，自粘防水卷材的防水效果较好，但在施工中还应该注意一下几个问题。

具体为：

1）基层平整度必须符合设计要求。基面的平整度，光洁度和明水对柔性防水层的防水起到至关重要的作用，基面处理不好，防水层会被刺穿，拉折，褶皱，失去了防水效果，因此形成了的汇水区域相反会对结构自防水产生负作用。

2）自粘卷材的搭接缝问题。搭接缝做不好，会成为以后地铁渗漏水的渗漏点，接缝粘结必须严密，不得出现翘边现象。铺设方向要统一，原则上不得出现四层搭接部位。

3）隔离膜的保护。隔离膜在绑扎钢筋前需全部撕掉，但不得提前全部撕掉，而且甩搓部位隔离膜不得提前撕掉并隔离保护。

目前青岛地铁明挖车站采用的自粘防水卷材为4.0mm沥青基聚酯胎预铺防水卷材，防水效果较好，性价比较高。

1--结构侧墙；2--4.0mm厚双面粘合II型沥青基聚酯胎预铺防水卷材；3--水泥砂浆找平层；4--永久砖墙；5—围护结构；6—70mm厚细石混凝土保护层；7—纸胎油毡隔离层（顶板有植被时。为耐根系穿刺层）；8—2.5mm厚单组分聚氨酯涂膜；9—结构顶板；10--结构底板；11--50厚细石混凝土保护层；12--4.0mm厚双面粘合II型沥青基聚酯胎预铺防水卷材；13--混凝土垫层；

图1明挖车站结构防水设计

总结

目前我国防水材料市场仍处于低价競争阶段，市场秩序较为混乱，防水造价在工程造价中一般占1%—2%，受重视的程度低，容易被忽视，但是渗漏水的隐性危害非常大，结构渗漏水会影响建筑的使用功能，严重时可能毁掉整个建筑。

地下工程防水效果关键还是施工质量问题，设计再好，施工中不精心处理也打不到应有的效果。施工中必须严格按照相关规范、规程及设计图纸的规定执行，精心操作，精细施工，规范节点验收，严格保证质量，才能做出精品工程。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。