摘要：介紹西安地鐵一號線區(qū)間防水設(shè)計，對地鐵區(qū)間防水進行探討，對結(jié)構(gòu)“自防水為主，柔性防水為輔”的設(shè)計原則進行作出論述。
　　關(guān)鍵詞：防水；地鐵區(qū)間；結(jié)構(gòu)裂縫
　　
　　1、 概述
　　西安市地鐵一號線區(qū)間跨越多種地貌。在防水設(shè)計中遵循“以防為主，剛?cè)峤Y(jié)合，多道設(shè)防，因地制宜，綜合治理”的原則。以混凝土結(jié)構(gòu)自防水為主,柔性防水層為輔,采用了混凝土自防水、復(fù)合襯砌防水、排水設(shè)施設(shè)置等措施，強調(diào)結(jié)構(gòu)自防水首先應(yīng)保證混凝土、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的自防水能力。對變形縫、施工縫、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞、各型接頭、各種結(jié)構(gòu)斷面接口等特殊部位進行多道防水處理。
　　防水體系與標(biāo)準(zhǔn)斷面防水構(gòu)造圖如表1與圖1所示。
　　                    
　　表1礦山法隧道防水設(shè)計體系表
　　
　                          　　
　　
　                                                                                         　圖1
　　
　　
　　
　　
　　2、設(shè)計要點
　　2.1防止裂縫是防水設(shè)計的前提
　　（1）在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上，鋼筋保護層厚度襯砌外緣（迎水面）50mm，襯砌內(nèi)緣（背水面）40mm。
　　（2）初期支護按主要承載結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足強度和剛度要求，不會因發(fā)生大的變形而將荷載施加在初襯和二襯之間的柔性防水層上。
　　（3）嚴(yán)格控制工程施工引起的地面沉降。對暗挖施工隧道，地面沉降量宜控制在30mm以內(nèi)，隆起量在10mm以內(nèi)，從而控制結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生。嚴(yán)格遵循“超前支護、短開挖、強支撐、勤測量、初期支護緊跟”的原則。
　　(4)因隧道施工受空間所限，在澆筑拱部混凝土和回填超挖空間時難以振搗密實，地基與圍巖一旦擾動，就會產(chǎn)生大量裂縫，形成滲漏水通道。因此注漿材料可采用超細(xì)水泥漿或水泥-水玻璃混合漿液，使隧道開挖后拱部基本無滲漏水、坍塌、地表沉降和隆起，圍巖位移在周圍環(huán)境允許的范圍內(nèi)。必要時采用二次注漿加固，以確保加固土體具有足夠的強度和密實。在澆筑雙連拱隧道隔墻的混凝土前對襯砌背后的空洞采用低強度等級混凝土回填，并對隔墻上部雙拱所夾土體進行注漿，防止此處形成水廊。
　　（5）在結(jié)構(gòu)設(shè)計上加強二襯，使初襯與二襯分離，確保防水層完整封閉。二襯混凝土采用在保證混凝土強度的前提下,利用“雙摻”技術(shù),改善其工作性能和抑制堿-集料反應(yīng),適當(dāng)摻加高效減水劑以減小水灰比,摻入足夠的礦物細(xì)摻料(優(yōu)質(zhì)粉煤灰)。
　　
　　2.2混凝土自防水
　　（1）使用UEA膨脹劑，且所用外加劑的摻量應(yīng)準(zhǔn)確，誤差不得超過±1%，并嚴(yán)格按說明書的規(guī)定進行攪拌、振搗。僅靠混凝土自身的剛性防水功能，不添加外加劑，只在外面做一道柔性防水的方式不可取。柔性防水只相當(dāng)于一層膜，發(fā)生滲漏以后，難以確定滲漏點，維修極其困難。摻UEA的混凝土在有鋼筋約束的情況下，自由膨脹受限制，鋼筋產(chǎn)生自拉應(yīng)力，使混凝土受壓，減少或避免了混凝土的開裂。
　　（2）把握澆筑時機。澆筑混凝土前應(yīng)及時排走圍巖的裂隙水，以免混凝土水灰比改變而造成離析。
　　（3）混凝土一次澆注高度不宜大于2m，以免造成鋪漿及振搗困難。
　　
　　2.3多道設(shè)防
　　（1）初期支護為剛性防水，是第一道防線，起著減輕承壓水對防水層的壓力作用。初襯要有一定的密實度和抗壓強度。支護采用格柵掛網(wǎng)噴混凝土，開挖完成后應(yīng)及時施作，厚度一般為20～30cm。初襯的防水效果取決于初襯的施作時間、噴射混凝土的密實度等。
　　(2)在初期支護與二次模筑襯砌間，采用夾層防水層作為第二道防線。防水板內(nèi)外側(cè)各鋪設(shè)1道土工布用作緩沖層和保護層，防水板采用無釘和雙焊縫鋪設(shè)。防水板鋪設(shè)后，形成一個完整、密貼的整體結(jié)構(gòu)。
　　（3）由于初次襯砌表面有濕漬，有些部位仍有滲水現(xiàn)象，故對噴錨支護后仍滲水的部位進行巖體注漿、封堵。
　　（4）第三道防線是混凝土自防水。
　　
　　2.4各型接縫的設(shè)置與防水措施
　　（1）區(qū)間變形縫間距一般宜為60m，同時在結(jié)構(gòu)型式變化較大或地質(zhì)條件變化較大的部位以及區(qū)間與車站接口處，根據(jù)具體情況考慮設(shè)置變形縫。變形縫寬度為20mm。變形縫處除輔助外防水層外設(shè)置三道各自成環(huán)的止水線：
　　a變形縫外側(cè)設(shè)置反應(yīng)性丁基橡膠塑料止水帶。
　　b變形縫中部設(shè)置帶注漿管的中置式止水帶（中心帶氣孔型），形成一道封閉的防水線。
　　c變形縫處拱部及邊墻內(nèi)側(cè)設(shè)置不銹鋼接水槽，將少量滲水有組織地引入?yún)^(qū)間排水溝并排入?yún)^(qū)間廢水泵房，變形縫內(nèi)側(cè)嵌填密封膠。
　　（2）二襯設(shè)置施工縫、環(huán)向施工縫，間距8～12m，縱向縫在拱腳、邊墻腳設(shè)置，水平施工縫設(shè)置兩道緩膨型遇水膨脹止水條和預(yù)埋一道注漿管；環(huán)向施工縫中部設(shè)置鋼邊橡膠止水帶和預(yù)埋一道注漿管；注漿管6～8m為一個單元。
　　（3）特殊變形縫（設(shè)在地裂縫段）
　　a特殊變形縫間距宜為10～15m，在地裂縫處及兩側(cè)共設(shè)置四處特殊變形縫，特殊變形縫寬度為50mm。
　　b特殊變形縫處除輔助外防水層外設(shè)置三道各自成環(huán)的止水線：
　　①特殊變形縫外側(cè)設(shè)置且型止水帶。
　　②特殊變形縫中部設(shè)置GINA止水帶。
　　③特殊變形縫處內(nèi)側(cè)設(shè)置Ω型止水帶。
　　
　　2.5排水與防水相結(jié)合
　　采用適當(dāng)排水的方法可有效降低作用于結(jié)構(gòu)底板水壓力,減小底板結(jié)構(gòu)厚度及配筋量,同時通過限量排放,可人為控制地下水水位在一定范圍內(nèi),防止地表沉降。
　　本次設(shè)計中采用中心水溝排水，區(qū)間內(nèi)不再設(shè)置排水泵站。在防水層和二次模筑混凝土間設(shè)環(huán)向和縱向軟式滲水盲管以引排少量滲水，在襯砌斷面發(fā)生變化處加設(shè)環(huán)向軟式透水管盲溝。
　　
　　2.6土工布的使用
　　土工布具有過濾（又稱反濾）、排水、隔離、加強（又稱加筋）、防護等功能。復(fù)合土工布還具有防滲功能，在西安地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的防水中，為保護防水卷材，在排水板內(nèi)外兩側(cè)鋪設(shè)土工布。土工布接縫處應(yīng)密封、壓平。使用土工布雖使造價略有提高，卻可保證工程質(zhì)量，延長使用壽命，還可減少后期大量的維護費用。綜合考慮，在同等設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)下，使用土工布可使工程造價降低20～40%。
　　
　　3、幾種錯誤的設(shè)計思想
　　3.1過分依賴混凝土自防水，輕視剛?cè)峤Y(jié)合方案和外加劑的作用
　　剛性防水層遇外力易開裂和損壞，而柔性防水層具有良好的抗沖擊性和延伸率，所以剛性防水后再增加一道柔性防水是必要的。剛性防水可為柔性防水創(chuàng)造施工條件，柔性防水可滿足進一步的變形要求。混凝土結(jié)構(gòu)作為防水的最后的一道防線，其抗裂性、抗?jié)B性是結(jié)構(gòu)整體性得到保證的關(guān)鍵。而且抗裂比抗?jié)B更重要，抗?jié)B的前提是抗裂。普通防水混凝土不具備抗裂功能，會導(dǎo)致整體防水結(jié)構(gòu)破壞，因而具有抗?jié)B防裂雙重功能的UEA補償收縮混凝土是結(jié)構(gòu)自防水的新發(fā)展。
　　3.2片面追求混凝土的強度等級和抗?jié)B等級
　　混凝土強度等級和抗?jié)B等級并非越高越好。混凝土強度等級越高，單位體積混凝土水泥用量越多，水化熱越高，混凝土收縮量越大，越容易產(chǎn)生收縮裂縫。防水混凝土的抗?jié)B等級由最大設(shè)計水頭與相應(yīng)混凝土最小壁厚之比來確定，可摻入粉煤灰或UEA膨脹劑，以抵消混凝土的收縮。
　　
　　4、結(jié)束語
　　4.1地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計與防水并重,結(jié)合工程實際情況,因地制宜地選擇防水方案,才能作到經(jīng)濟合理。
　　4.2用排水法可有效降低作用于結(jié)構(gòu)底板水壓力,減小結(jié)構(gòu)厚度及配筋量,但能否保證排水系統(tǒng)長期通暢,水位能降多少不易量化,應(yīng)根據(jù)工程所在地域水文地質(zhì)特征來加以控制,以策安全。