轨道交通地下车站防水设计分析

【摘要】实例分析轨道交通地下车站渗漏水危害，其后围绕轨道交通地下车站防水设计原则与标准开展论述，结合案例分析，以期可供参考。

【关键词】轨道交通;地下车站;防水设计;工程案例

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.077

1、引言

近年来，随着城市交通压力不断增加，轨道交通建设速度持续加快。地下车站是轨道交通系统的重要构成，地下车站建设中防水设计是重难点，若是没有完善的防水系统作支撑，轨道交通的建设与运营将受到极大的影响。本文就轨道交通地下车站防水设计展开详细分析。

2、轨道交通地下车站渗漏水危害

由于地铁车站大多为地下站，且部分车站长期处于地下水位以下，受地下水和压力渗透等各种复杂因素影响，若是防水设计不合理，就容易出现渗漏水，轨道交通地下车站渗漏水危害显而易见的有如下两个方面：

（1）如上图1所示，某地铁车站出入口侧墙雨季渗漏水，该侧墙施工可能存在有结构裂缝、防水层不良或施工缝防水处理不到位等问题，土建施工单位应分析渗漏水根源所在并进行返工处理。机电安装、装饰装修等后续工程需待渗漏水处理完毕后再进行，延误施工工期。且对结构耐久性、出入口内已安装设备等都有不利影响。

（2）如上图2所示，已运营的某地铁车站站厅层大面积渗漏水，给乘客交通出行造成极大的麻烦。地面长时间湿滑，还有可能威胁到乘客生命安全，车站内部设施与车站主体结构的安全也受到损害，且已运营车站查找渗漏根源、返修治理等都需要更大的代价。

3、轨道交通地下车站防水设计原则与标准

综上所述，地铁车站一旦出现渗漏情况，影响范围广、时间长，涉及专业多，治理难度大，严重威胁轨道交通的建设和运营。因此，必须做好地下车站的防水设计工作，严格遵循以下设计标准及原则。

3.1防水设计标准

轨道交通地下车站防水设计具体标准如下：

（1）地下车站、人行通道和机电设备集中区段的防水等级应为一级，不允许渗水，结构表面无湿渍。

（2）非机电设备集中区段的通风道、通风井结构防水等级应为二级，顶部不允许滴漏，其它不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不大于总防水面积的2/1000，任意100m2防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。

3.2设计原则

结合相关理论与实践经验分析，地铁车站防水设计必须遵循“以防为主，刚柔结合，多道设防，因地制宜，综合治理”的原则。确立钢筋混凝土结构自防水体系，即以结构自防水为根本，采取措施控制结构混凝土裂缝的开展，提高混凝土的抗渗性能;以施工缝、变形缝、穿墙管、桩头等细部构造的防水为重点，同时在结构迎水面设置柔性全包防水层。

（1）混凝土自防水

防水混凝土应通过调整配合比，或掺加外加剂、掺合料等措施配制而成，抗渗等级应符合下表的规定。

（2）附加防水层

每种防水材料都有其特定的施工工艺，如基层处理、安装铺设方法、成品验收、成品保护要求等。施工难度不同，影响防水质量的因素也不同，如施工人员的熟练程度、铺设质量、各种环境条件对铺设质量的影响、成品保护和浇捣混凝土等。

防水材料的选用一般应考虑以下三个方面的要求：一是选用的防水材料的性价比;二是选用材料的防水施工工艺不能过于复杂，应尽量符合目前国内现场施工人员的素质;三是选用的材料种类不宜过多，避免多种材料的搭接过多。

另外，地下结构的顶板优先选用防水涂料，如聚氨酯防水涂料（单、双组份）、喷涂速凝橡胶沥青防水涂料、非固化橡胶沥青防水涂料（需和卷材复合使用）等。放坡或土钉墙支护的侧墙防水，可选用顶板相同的涂料防水层，但要防止涂层流淌导致涂膜厚度不匀影响防水效果。也可选用后贴法施工自粘聚合物改姓沥青防水卷材、SBS改姓沥青防水卷材、三元乙丙橡胶类防水卷材等。围护桩形式的复合结构侧墙防水，应考虑防水层可与后浇筑的混凝土结构侧墙粘接密实，形成不易窜水系统，优选预铺式防水卷材（P＼PY）类，SBS改性沥青防水卷材等。暗挖法施工在初衬与二衬之间设置塑料防水板+无纺布衬垫。并配置注浆底座系统和分区系统。一个地下工程的外包防水层尽量选择单一材料，避免不同材料的反复过渡搭接，当选用二种以上材料时，应考虑不同材料之间的相容性问题，并有可靠的密封收头措施。

（3）常用特殊部位节点防水

特殊部位包括施工缝、变形缝、抗拔桩、穿墙管件等，这些部位属易出现渗漏水部位，应采取多道设防的防水设计方案。

1）施工缝防水方案可参考如下：

a.施工缝中部设置钢边橡胶止水带+注浆管。

b.车站与通道、风道接口部位的施工缝采用密封胶+注浆管。

2）变形缝防水方案可参考下表：

3）抗拔桩防水方案可参考如下：

a.桩头外露部分凿毛并清理干净，涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，用量为2.0kg/m2。

b.柔性防水层铺设至桩头处采用单组份聚氨酯密封胶收边。

4）穿墙管防水方案可参考如下：

所有预埋穿墙管均设止水钢环或缠绕遇水膨胀腻子止水条（胶）。

4、工程案例

4.1工程概况

本项目为某城市轨道交通地下两层双岛式车站，采用明挖法施工，车站长、宽、高分别为375.68m、28.4m、13.29m，此车站埋深为17m。此场地地下水主要是孔隙水、基岩裂隙水，补给来源以大气降水为主，地下水位长期稳定在地下1～9m，地下水丰富。

4.2防水设计

本项目地下车站防水设计严格遵循上一小节阐述的设计原则，设计多道防线，将结构与防水紧密结合。车站防水设计等级为一级，采用P8防水钢筋混凝土+全包柔性防水层，全包防水层选用1.5mm厚的高分子自粘防水卷材。本项目车站外包式防水设计、顶板施工缝防水设计如下图3、4所示。

5、新型防水材料或工艺

做好防水工作，不仅要优化设计思路，严格控制施工质量，还要注重新材料新工艺的开发和研究。如某城市提出的“皮肤式”新型防水工艺，其设计的防水层就像生长在混凝土表面的皮肤，具有粘结能力强，无搭接缝，抗拉耐刺等特征，并在断裂伸长率、耐久性等指标方面具有显著优势。

结语：

综上所述，渗漏水是城市轨道交通地下车站建设与运营期间常见病害，尤其是随着地下车站建设数量的不断增加，渗漏水问题频发，科学开展防水设计工作具有重要意义。城市轨道交通地下车站建设中，需根据工程实际情况与地质水文条件，科学制定防水方案，在执行规范的基础上做好相关设计优化工作，并加强新型防水材料及工艺的研究，才能切实保证地铁工程后期运行安全性與可靠性。

参考文献：

[1]李坤.武汉地铁车站结构防水总结及展望[J].山西建筑，2018，44（14）：134-135.

[2]徐富强.高分子自粘胶膜防水卷材在地铁工程中的应用[J].新型建筑材料，2019，46（12）：135-137.

[3]王军琪，邓国华.西安地铁3号线地下车站防水效果分析及其改进技术研究[J].水利与建筑工程学报，2015，13（05）：173-178.

作者简介：

庄旺（1992-），男，湖南益阳人，工程师，本科，工作方向：岩土工程勘察、设计。