城市地铁工程防水技术研究

臧庆国 刘宏伟

摘要：城市人口数量随着经济发展不断上升，给城市交通造成了极大压力。如今，很多城市积极修建地铁以缓解城市交通压力。地铁的施工区域在地下，面临的问题重重，特别是漏水问题，是首要解决的。本文主要围绕在城市地铁修建中的防水技术展开研究，探索在防水中的有效措施。

关键词：地铁;渗透水;混凝土;防水

地铁在城市发展和交通运输中发挥着十分重要的作用，保障地铁高效运行是十分必要的。地铁的隧道大部分处于地下，极容易受到地下水的影响发生渗漏问题，因此做好城市地铁工程的防水工作十分重要。

1、地铁隧道防水原则

防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理是地铁隧道防水的最基本原则。在开展防水工作时应该根据当地的水文特征，将排水和堵漏结合起来，以结构防水为目标，进行区域性的治理。本文以上海地铁一、二号线为例对城市地铁工程防水工作进行了研究。

2、上海地铁建设环境与水文地质情况

上海地处平原地带，临海，地下水系比较发达，水位埋深较浅，在进行隧道工程的时候很容易受到地下水的影响。上海的大部分基岩面为第四系，厚度在250-350米，土层较浅，土体松散，防水能力较差，再加上一系列的地质因素，在隧道建设和投入使用过程中会长期处于地下水位以下，很容易被地下水渗透，出现漏水现象。

3、工程建设时期提出的方案及利用的措施

上海地铁一、二号线在设计施工的过程中就对地下水位有可能造成的隧道渗漏问题进行了预判，并提出了一系列解决方案，其中包括使用防水混凝土、补偿收缩混凝土、钢纤维混凝土进行隧道结构的加固，在隧道中设计排水通道，做好相关的防水措施，在车站施工过程中附加防水层和诱导缝以降低渗漏对地铁可能产生的影响，并且建立了完整独立的防渗漏监理系统，对地铁渗漏情况进行监督管理。

4、项目工程遗留下的问题

虽然制定了一系列的防水措施，但由于缺乏经验，在实际施工的过程中，由于地下环境复杂多变，无法进行完全精确的预判，导致有部分区域的隧道顶板伸缩缝宽度设置偏大，对防水极其不利;其次是施工周期方面的问题，由于地铁工程体量大，周期长，在进行施工的过程中存在施工过程处在极端天气环境中，特别是进行浇筑的时候，温度的高低起伏变化会导致热胀冷缩现象发生，最终便会在工程主体上出现很多缝隙;其三是施工位置方面的问题，在出入口和顶板开口部分为了保证通风条件，干缩缝实际较宽，通风口的温差也进一步加剧了裂隙的发展;最后是施工工艺方面的问题，由于施工技术不到位，防水混凝土供料与浇捣存在质量问题，或是配料比出现问题，都会导致混凝土防水效果不佳。

5、根据以往经验、方案及新问题，提出新的解决方案

5.1 使用毛细透排水带产品

利用毛细现象进行排水，形成水土自动分离。具体做法是在软质薄塑胶片上开设毛细孔，在毛细孔的下方设置相应的槽沟，埋入隧道时以吸水沟槽面向下的方式进行埋设。对毛细孔及槽沟的要求是毛细孔直径要大于槽沟宽度。这样当接触面充满水后就会发生毛细现象，将水分由接触面倒吸进入毛细导管内，接触面水流中夹带的灰尘、泥土等颗粒则会因为重力作用下沉，从而实现水土分离，将水分排走。

5.2 全面清洗

在对隧道的防水措施进行加固和治理之前进行全面的清洗能够大大减少隧道中所携带的杂质，并将隧道中的溶解性侵蚀性物质冲刷干净，将隧道的腐蚀性 维持在比较低的水平，有利于后期工作的开展，要特别注意的是，清洗工作应该在混凝土完全定型以后进行，以免影响混凝土的装填和性能。

5.3 变形缝、施工缝的渗漏处理

施工缝、变形缝是在进行地铁隧道施工过程中不可或缺的工程组成部分，但是这些缝隙会因为温差、涨缩、沉降等原因出现形变和扩大，对整个地铁的防水工作造成不利的影响。

根据经验和理论，上海地铁一号线在进行变形缝处理时运用的是复合衬砌结构变形缝防水处理技术，具体做法是将背贴式止水带设置在变形缝部位的模筑混凝土外侧，加强止水带和混凝土之间的咬合从而进行防水，还可以通过注浆的方式在止水带两翼最外侧齿条内侧根部固定注浆管，通过浆液填满空隙达到密封止水的目的。

对于施工缝隙的处理主要分为两个方法：第一，避免将水平施工缝留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙交接处，施工缝不能够出现在孔洞周围300mm的范围内，以免墙体因承受不住应力产生更多的裂缝;第二，在施工缝上采用快易收口网技术，以确保以前施工的混能土能够与施工的混凝土接茬密实，从而降低渗漏的可能性。

5.4 地下连续墙幅间接缝防水措施

在地下连续墙幅间的接缝处进行防水时要考虑到接缝處刚性和柔性不同的接头方法，采用隔层引排水层将墙体局部与内衬隔离开来，维持内衬的干燥，达到排水的目的。

5.5 混凝土结构化学侵蚀的防护措施

隧道中渗透出来的液体不仅仅有水，往往还含有一定的腐蚀性物质，这些物质对暴露在外的钢筋或者混凝土都能造成腐蚀，导致混凝土结构改变，强度下降，随之出现严重的抗压能力、防漏能力下降，最终造成隧道渗漏甚至更严重的问题发生。面对这种情况，首先要弄清楚在空气环境之下，被腐蚀的是哪一种物质材料，尝试性的将容易被腐蚀的材料进行替换，或是通过其它办法延缓腐蚀进度。如果无法确定腐蚀物质或者无法对混凝土钢筋材料进行大面积的更换，则要考虑设计防腐蚀层，以保证混凝土结构的稳定和安全。

6、对未来地铁防水建设的展望

未来城市地铁防水的发展方向主要集中在以下几个方面：第一，新材料的运用，随着科学技术的不断发展，防酸、耐腐蚀等各种性能的混凝土材料以及其它新型材料逐渐进入市场，成为了城市地铁防水工程中的主要材料，为城市地铁防水带来了新的突破口;第二，新技术的运用，技术的不断发展让地铁防水逐渐摆脱了对下部垫层的依赖，且能够从根源出发找到根本问题且解决问题，给地铁防水带来新思路;第三，新管理的运用，科学技术的发展使地铁防水也进入了智能化、自动化的新阶段，对地铁防水带来了更高效、更便捷的新方式。

结束语

综上所述，城市地铁工程防水技术正在不断地发展和进步，科学技术提升也让城市地铁防水技术进入了高效率低能耗、自动化智能化的全新阶段，为城市地铁的稳定运行带来了更大保障。

参考文献：

[1] 顾升启，李鹏，刘铭，陈微.城市地铁防水措施的研究与优化[J].硅谷，2013，5（2）：124+122.

（作者单位：1.合肥市轨道交通集团有限公司运营分公司;2.武汉新业人力资源服务有限公司）