第7.6節(jié) 地鐵工程的防水

1、地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護第六節(jié)第六節(jié) 地鐵工程的防水地鐵工程的防水一、防洪澇積水回灌二、地鐵工程防水材料三、地鐵車站防水四、盾構法圓形隧道襯 砌結構防水地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護一、防洪澇積水田灌一、防洪澇積水田灌車站出人口及通風亭的門洞下沿應高出室外地面150450mm；必要時設臨時防水淹措施；在地鐵車站、區(qū)間隧道設置足夠的泵房設備；位于水域下的區(qū)間隧道兩端應設電動、手動防淹門。 地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護二、地鐵工程防水材料二、地鐵工程防水材料 防水卷材主要用于防水層、防腐層、建筑防潮、簡易防水及臨時性建筑防水等；目前防水卷材主要為瀝青系防

2、水卷材、高聚物改性系防水卷材、合成高分子防水卷材三大系列，若干品種規(guī)格。防水涂料防水涂料主要用于構筑物內(nèi)外墻防水、裝飾工程的防滲、堵漏。地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護結構自防水材料 結構自防水材料又統(tǒng)稱剛性防水材料，是指以水泥、砂石為原材料，摻入少量外加劑、高分子聚合物等材料，通過調(diào)整配合比，抑制或減少孔隙率，改變孔隙特征，增加材料界面間密實性的方法，形成一種具有一定抗?jié)B能力的水泥砂漿、混凝土類防水材料，可達到增強混凝土結構自身防水性能的目的。地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護水泥砂漿類防水材料多作為附加防水層，用于有防水、防潮等要求的地下工程的迎水面和背水面，彌補工程中出

3、現(xiàn)的蜂窩、麻面等缺陷； 混凝土類防水材料是一種既可防水又可兼作承重圍護結構的材料，可用于地下工程及各種防水、輸水、貯水結構工程中。 這種材料具有較高的抗壓（抗拉）強度、耐久性，抗凍、抗老化性能較好，一般為無機材料，不燃燒、無毒、無異味，有透氣性，材料易得，造價低廉，施工方便，便于修補，綜合經(jīng)濟效果理想。地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護嵌縫密封材料 建筑工程用密封材料，主要用于填充構筑物接縫、裂縫、鑲嵌部位等，能起到水密、氣密性作用。 防水混凝土一般分為普通防水混凝土、外加劑防水混凝土和膨脹水泥防水混凝土三種，其特點和適用范圍如表7-l7所列。 種類最高抗?jié)B壓力(MPa)特點使用范圍普

4、通混凝土3.0施工簡便、材料來源廣泛適用于一般工業(yè)、民用建筑及公共建筑的地下防水工程外加劑防水混凝土引氣劑防水混凝土2.2抗凍性好適用于北方高寒地區(qū)，抗凍性要求較高的防水工程及一般的防水工程，不適用于抗壓強度大于20MPa或耐磨損要求較高的防水工程防水混凝土的適用范圍 表7-17地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護種類最高抗?jié)B壓力(MPa)特點使用范圍外加劑防水混凝土減水劑混凝土2.2拌和物流動性好適用于鋼筋密集或搗固困難的薄壁型防水構筑物，也適用于對混凝土凝結時間(促凝或緩凝)和流動性有特殊要求的防水工程(如泵送混凝土工程)三元醇胺防水混凝土3.8早期強度抗?jié)B強度高適用于工期緊迫，要求

5、早強及抗?jié)B性較高的防水工程及一般防水工程氯化鐵防水混凝土3.8適用于水中結構的無筋、少筋的厚大防水混凝土工程及一般地下防水工程，砂漿修補抹面工程在接觸直流電源或預應力混凝土及重要的薄壁結構上不宜使用膨脹水泥防水混凝土3.6密實性好、抗裂性能好適用于地下工程和地上防水構筑物、山洞、非金屬油罐和主要工程的后澆縫續(xù)上表地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護離壁式襯套拱頂與側墻防水技術 右圖為山體中地鐵車站主洞室的離壁式支護防水設計圖。卷材每卷長20m，幅長2.05m，厚1.02.0mm。 三、地鐵車站防水三、地鐵車站防水圖7-18 車站主洞室斷面防水設計示意 (尺寸單位：mm)地鐵與輕軌第七章災

6、害與防護第七章災害與防護卷材粘貼：PVC卷材粘貼之前，基層應平整、清潔，堅硬的雜物用刀具清洗干凈；卷材與卷材的連接可搭接或?qū)?，長邊搭接不少于5cm，短邊搭接不少于10cm，對接面上加焊PVC卷材條，寬度不少于10cm；卷材搭接熱焊時要保證焊接受熱均勻，有熔漿；卷材與混凝土面粘結采用聚氨酯粘合劑，涂抹均勻，卷材敷貼平順； 離壁式襯套支護側墻可以用輕質(zhì)混凝土砌塊砌筑，應以膨脹防水水泥砂漿抹面。 地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護離壁式支護拱肩部位是拱部滲漏水匯集處。在拱肩部位的卷材邊緣用水泥砂漿壓實，落水口間距1015m，落水口接有落水管，落水管長2.02.5m。如圖7-19所示。 圖7

7、-19 拱肩防排水設計示意(尺寸單位：mm)地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護 復合式襯砌防水技術通常由初期支護、緩沖層、防水卷材、二次襯砌模注混凝土結構；初期支護為鋼筋格柵加鋼筋網(wǎng)再加噴射混凝土，厚度0.250.30m；緩沖墊層用較柔軟且具有相當強度的片材，以克服噴射混凝土粗糙凹凸不平的基面對防水板（膜）的損傷；防水板（膜）具有不透水性，耐久性良好和接縫處嚴密且操作簡單的特點；二次襯砌為模注防水混凝土，其抗?jié)B等級S8。 地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護選擇防水材料時應注意以下幾點： 緩沖層選用聚乙烯（PE）泡沫塑料襯墊，厚度40.5mm，幅寬120050mm，表觀密度455

8、kg/m3；拉伸強度0.5MPa，斷裂延伸率100%；防水板（膜）選用以下三種材料：LDPE膜（即低密度聚乙烯膜，俗稱高壓聚乙烯）EVA膜（即乙烯一醋酸乙烯共聚物膜）EBC板（即乙烯醋酸乙烯與瀝青共聚物合成）地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護目前，北京地鐵所用的LDPE膜（厚0.8mm）、EVA膜（厚0.8mm）、ECB板（厚1.2mm）性能指示如表7-l8所示。 項目名稱(單位)LDPELLDPEEVAECB拉伸強度(MPa)17.923.7123.5816.95最大強度伸長率(%)685.4760.2742.8700抗?jié)B透性0.2MPa24h不透水0.2MPa24h不透水0.2MP

9、a24h不透水0.2MPa24h不透水低溫彎折性-30無裂紋-40無裂紋-40無裂紋-40無裂紋LDPE、LLDPE、EVA、ECB防水板(膜)性能指標 表7-18地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護卷材防水技術車站防水要求較高時，應采用全合成高分子防水卷材，厚度不應小于mm，高聚合物改性瀝青防水卷材（聚脂胎）厚度不應小于5mm；防水要求較低時，上述卷材厚度可以相應減??；卷材全外包防水宜采用“外防外貼”法；將卷材直接粘貼在側墻的結構混凝土外側，并與混凝土底板下面的卷材防水層連接，以形成整體封閉防水層。如圖7-20、圖7-21所示。 地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護圖7-20立面

10、防水錯槎接縫(尺寸單位：mm)1-立墻；2-防水層；3-找平層地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護1-素土夯實；2-素混凝土墊層；3-防水砂漿；4-聚氨酯底膠；5-基層膠粘劑；6-卷材搭接縫；7-卷材附加補強層；8-油氈保護隔離層；9-細石混凝土保護層；10-需防水結構；11-卷材附加層；12-嵌縫密封膏； 13-5mm厚聚乙烯泡沫塑 料保護層圖7-21地鐵工程卷材防水構造圖地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護外防外貼的施工：首先在抹好水泥砂漿找平層的混凝土墊層四周砌筑永久性保護墻，其高度約為所需防水結構厚度加上500mm，下部應干鋪一層油氈隔離層，上部用石灰砂漿砌筑臨時性保護墻，

11、以便以后拆除；油氈防水層鋪設完成后，應立即進行保護層施工； 在防水保護層完工后，再砌筑保護墻；全部完工后，按設計要求及時進行基坑回填土施工。地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護 涂料防水材料選擇 防水涂料防水卷材 施工工藝 涂料配制 應根據(jù)涂料出廠使用說明現(xiàn)場配制施工要點 抹壓法施工涂刷法施工填塞法施工 地鐵車站內(nèi)，內(nèi)、外和外防水涂層的構造如圖722所示。地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護圖7-22a)地鐵內(nèi)防水涂層構造1-防水涂層；2-砂漿或飾面磚保護層；3-細石混凝土保護層地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護圖7-22b)地鐵內(nèi)、外防水涂層構造1-防水涂層；2-砂漿保護

12、層；3-細石混凝土保護層；4-嵌縫材料；5-砂漿或磚墻保護層；6-內(nèi)隔墻、柱；7-施工縫地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護圖7-22c)地鐵外防水涂層構造1-防水涂層；2-砂漿或磚保護層；3-施工縫；4-嵌縫材料地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護 接縫防水施工縫無內(nèi)襯墻車站結構，施工縫通過設置遇水膨脹膩子止水條等措施防水，見圖723；對于縱向及環(huán)向的施工縫，也可設置鍍鋅止水鋼板或橡膠止水帶防水。 圖723 單層側墻頂板與地下墻接頭施工縫圖(尺寸單位：mm)地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護 伸縮縫（誘導縫）長條形的隧道和車站設置伸縮縫以釋放變形引起的溫度應力構造應力；在

13、車站主體結構與出人口通道接口處，或與其他附屬結構相接處，也要設置伸縮縫； 沿縱向一般3550m設一道伸縮縫，但應盡可能減少設縫的條數(shù)；伸縮縫間距與結構物的使用溫度有關，可參考下述公式及表719。 地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護伸縮縫的留設間距宜按下式選定：117tll式中：l伸縮縫留設間距（m）； l構筑物允許的側向變形（一般取0.01m）； a混凝土的膨脹系數(shù)（l）； t溫度差，即混凝土的澆筑溫度與使用期間所遭受的最大溫度差（）。 結構作用溫度()伸縮縫間距(m)結構作用溫度() 伸縮縫間距(m)-10以下2010035-5102510以上500530伸縮縫間距選擇參數(shù)表 表7-

14、19地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護伸縮縫的防水主要有埋入式止水帶和外貼式止水帶，均為橡膠類材料。常用形式如圖724、圖725、圖726。上海地鐵新客站出人口變形縫如圖727。圖724 頂板伸縮縫圖（尺寸單位：mm）地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護圖725 埋入式金屬止水帶變形縫圖（尺寸單位：mm）地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護圖726 粘貼橡膠變形縫圖（尺寸單位：mm）地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護圖727 上海市地下鐵道新客站出入口變形縫圖（尺寸單位：mm）地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護 誘導縫與變形縫的使用功能基本一致。從防水施工上

15、分析，誘導縫處混凝土可以連續(xù)澆筑，內(nèi)表面留有一定深度與寬度的凹槽；變形縫處則必須支撐模板，中止混凝土澆筑，待混凝土硬化后拆除模板，方可繼續(xù)混凝土的施工；上海地鐵1號線在1992年以后施工的6個車站均設置“誘導縫”，在防止底板與墻面開裂中收到明顯的效果。 底板與側墻誘導縫如圖728圖729。地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護圖728 底板誘導縫圖圖729 側墻誘導縫圖地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護 后澆帶（后澆縫）在后澆混凝土中滲人UEA膨脹劑，并使?jié)矒v混凝土強度等級高于兩側混凝土，起到補償收縮作用；宜選擇在氣溫低于主體結構施工時的溫度或氣溫較低時澆筑，以避免或減少收縮裂縫；

16、此外還要保證14天以上的濕養(yǎng)護期。 地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護四四盾構法圓形隧道襯砌結構防水盾構法圓形隧道襯砌結構防水防水設計襯砌結構：預制鋼筋混凝土管片高強螺栓連接；復合式雙層襯砌結構：裝配式襯砌結構防水卷材現(xiàn)澆整體式混凝土（防水等級較高的隧道）；國內(nèi)盾構法隧道施工經(jīng)驗表明，單層襯砌，采用一系列防水措施，也能達到防水要求。 地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護防水技術要求 根據(jù)地下鐵道設計規(guī)范（GB501572003）規(guī)定：區(qū)間隧道及連接通道等附屬的隧道結構防水等級應為二級，頂部不允許滴漏，其他不允許漏水，結構表面可有少量濕漬，總濕漬面積不應大于總防水面積的61000；

17、任意100m2的防水面積上的濕漬不超過4處，單個濕漬的最大面積不大于0.2m2。地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護防水原則和規(guī)定 采取“以防為主、多道防線、綜合治理”的原則。 所謂多道設防，是指采用地層處理、襯砌結構自防水、接縫溝槽密封墊、螺栓孔密封墊片及內(nèi)嵌槽絕等防水措施。隧道管片混凝土滲透系數(shù)不宜大于510-3m/s，氯離子擴散系數(shù)不宜大于810-9cm2/s；混凝土管片應根據(jù)所處地層水頭壓力梯度，達到襯砌結構的自防水；管片接縫至少設置一道溝槽密封橡膠止水墊；地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護防水材料的規(guī)格、防水技術措施還應符合現(xiàn)行國家標準地下工程防水技術規(guī)范（GB 501

18、082001）的有關規(guī)定。 襯砌混凝土自身防水和外防水涂層保證管片的出廠質(zhì)量；在管片吊運、堆放中采取保護措施，凡有缺損者均應修補，以確保管片的防水效果；對于埋深較大或有顯著侵蝕性環(huán)境的地段，管片采用增強防水、防腐蝕性的外防水涂料。 地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護管片接縫防水彈性密封墊 上海地鐵1號線隧道采用了甲、乙、丙三種不同類型的鋼筋混凝土管片，其中甲、丙型管片采用氯丁橡膠加遇水膨脹止水橡膠復合型密封墊，見圖730；乙型管片則選用摻聚氨酯類水膨脹樹脂的遇水膨脹橡膠。 圖7-30 甲丙型管片彈性密封墊剖面圖（尺寸單位：mm)地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護嵌縫防水 嵌縫的范圍： a.進出洞2030m環(huán)； b.聯(lián)絡通道兩側810m處等變形量大的襯砌環(huán) 段進行整環(huán)嵌填； c.其余區(qū)段則在拱底90范圍內(nèi)嵌填。嵌縫材料：遇水膨脹橡膠膩子、外封氯丁膠乳水泥和特殊齒形橡膠條內(nèi)插塑料芯材等。地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護a.遇水膨脹橡膠膩子的防水效果較好，具有能適應接縫縫隙不同寬窄、錯位、高差等優(yōu)點； 遇水膨脹橡膠膩子的技術性能指標見表7-21。 項目指標吸水膨脹率(%)6010伸長率(%)400剪切粘接強度(MPa)0.1體積電阻(cm)109 伸縮縫間距選擇參數(shù)表 表7-21地鐵與輕軌第七章災害與防護第七章災害與防護b.特