地铁新型分区防水技术探讨

 

摘要: 分析了目前地铁分区防水技术存在的隐患, 阐述了新型分区防水技术的设计和施工要点, 并提出了三点探讨意见。

关键词: 地铁; 分区防水; 注浆; 动态排水系统; 止水

 

1 目前地铁分区防水技术分析

      地铁隧道矿山法施工中的“全包防水”是指在混凝土初期支护与二次衬砌之间用防水板全部封闭, 将通过隧道初期支护的渗水阻隔于防水板之外[1]。由于目前衬砌工艺方面的原因, 隧道衬砌结构的拱部混凝土往往不能灌满, 容易在拱部形成一道纵向积水通道, 在此情况下, 只要防水层有一个地方破损, 最终将导致地下水在隧道二次衬砌与防水层之间连通, 使防水层不能真正发挥全部作用, 防水总体效果并不如人意。目前地铁分区防水设计是基于上述前提, 在防水层与二次衬砌之间进行了分区, 其目的是希望防水层某一点出现破损的情况下, 不让渗入的地下水窜到隧道的其他区段, 而是将其限制在某个较小的区域里面, 其防水设计见图 1 所示。

      但防水层的损坏不会是在隧道全长范围内只有一点, 很多情况下是存在多处破损。而初期支护喷射混凝土表面的渗漏也是不固定的, 有的地段渗漏严重, 有的地段可能滴水不漏, 这不但与初期支护质量有关, 更与该段的水文地质条件有很大关系。同时, 防水板背后的土工缓冲材料又具有排水的功能, 地下水可在防水层背后自由流窜。因此, 隧道初期支护喷射混凝土层一点的渗漏, 可能导致所有防水层破损处渗漏, 进而使相应地段衬砌处于水害威胁之下; 当渗漏发生在隧道纵坡坡顶时, 渗漏会影响隧道全长。

2 新型分区防水技术探讨

      基于上述考虑, 笔者认为目前地铁设计中的分区防水是有一定局限性的, 是不全面、不彻底的分区; 而应在初期支护与防水层之间、防水层与二次衬砌之间都进行分区, 从源头上杜绝渗漏源对其他衬砌段的侵害, 本文暂且将此分区防水做法叫做 “新型分区防水”。通常防水做法、目前地铁分区防水做法和新型分区防水做法的对比见图 2 所示。

2.1 新型分区防水的设计

      1)分区方法

      为增强防水效果和使其背后的排水系统易于维修, 新型分区长度以 20～30 m 为宜, 也就是以每 2～3个模筑衬砌为一个分区, 分区部位设在环向施工缝位置, 设置方式如图 3 所示。在区段中间的施工缝部位只进行防水层与二次衬砌间的分区, 设置方式可参考图 1。为便于施工和保证质量, 也可将分区部位设于衬砌环的中间位置, 这样在新型分区边缘环向施工缝部位, 外贴止水带将防水板内外侧相邻区段彻底隔开; 分区内部的环、纵向施工缝部位, 外贴止水带将防水板内侧分隔成一个个小的“分区”。区间隧道防水分区纵剖面如图 4 所示。

      在暗挖法施工的地铁车站及其他重要区段, 由于

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