地铁与轻轨设计第节地铁工程的防水

第六节 地铁工程的防水一、防洪涝积水回灌二、地铁工程防水材料三、地铁车站防水四、盾构法圆形隧道衬砌结构防水一、防洪涝积水田灌⑴车站出人口及通风亭的门洞下沿应高出室外地面150～450mm；⑵必要时设临时防水淹措施；⑶在地铁车站、区间隧道设置足够的泵房设备；⑷位于水域下的区间隧道两端应设电动、手动防淹门。二、地铁工程防水材料

⒈防水卷材①主要用于防水层、防腐层、建筑防潮、简易防水及临时性建筑防水等；②目前防水卷材主要为沥青系防水卷材、高聚物改性系防水卷材、合成高分子防水卷材三大系列，若干品种规格。⒉防水涂料防水涂料主要用于构筑物内外墙防水、装饰工程的防渗、堵漏。⒊结构自防水材料

结构自防水材料又统称刚性防水材料，是指以水泥、砂石为原材料，掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料，通过调整配合比，抑制或减少孔隙率，改变孔隙特征，增加材料界面间密实性的方法，形成一种具有一定抗渗能力的水泥砂浆、混凝土类防水材料，可达到增强混凝土结构自身防水性能的目的。①水泥砂浆类防水材料多作为附加防水层，用于有防水、防潮等要求的地下工程的迎水面和背水面，弥补工程中出现的蜂窝、麻面等缺陷；②混凝土类防水材料是一种既可防水又可兼作承重围护结构的材料，可用于地下工程及各种防水、输水、贮水结构工程中。这种材料具有较高的抗压（抗拉）强度、耐久性，抗冻、抗老化性能较好，一般为无机材料，不燃烧、无毒、无异味，有透气性，材料易得，造价低廉，施工方便，便于修补，综合经济效果理想。⒋嵌缝密封材料

建筑工程用密封材料，主要用于填充构筑物接缝、裂缝、镶嵌部位等，能起到水密、气密性作用。防水混凝土一般分为普通防水混凝土、外加剂防水混凝土和膨胀水泥防水混凝土三种，其特点和适用范围如表7-l7所列。

种类最高抗渗压力(MPa)特点使用范围普通混凝土＞3.0施工简便、材料来源广泛适用于一般工业、民用建筑及公共建筑的地下防水工程外加剂防水混凝土引气剂防水混凝土＞2.2抗冻性好适用于北方高寒地区，抗冻性要求较高的防水工程及一般的防水工程，不适用于抗压强度大于20MPa或耐磨损要求较高的防水工程防水混凝土的适用范围表7-17种类最高抗渗压力(MPa)特点使用范围外加剂防水混凝土减水剂混凝土＞2.2拌和物流动性好适用于钢筋密集或捣固困难的薄壁型防水构筑物，也适用于对混凝土凝结时间(促凝或缓凝)和流动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早期强度抗渗强度高适用于工期紧迫，要求早强及抗渗性较高的防水工程及一般防水工程氯化铁防水混凝土＞3.8适用于水中结构的无筋、少筋的厚大防水混凝土工程及一般地下防水工程，砂浆修补抹面工程在接触直流电源或预应力混凝土及重要的薄壁结构上不宜使用膨胀水泥防水混凝土3.6密实性好、抗裂性能好适用于地下工程和地上防水构筑物、山洞、非金属油罐和主要工程的后浇缝续上表⒈离壁式衬套拱顶与侧墙防水技术右图为山体中地铁车站主洞室的离壁式支护防水设计图。卷材每卷长20m，幅长2.05m，厚1.0～2.0mm。

三、地铁车站防水

图7-18车站主洞室断面防水设计示意(尺寸单位：mm)⑴卷材粘贴：①PVC卷材粘贴之前，基层应平整、清洁，坚硬的杂物用刀具清洗干净；②卷材与卷材的连接可搭接或对接，长边搭接不少于5cm，短边搭接不少于10cm，对接面上加焊PVC卷材条，宽度不少于10cm；③卷材搭接热焊时要保证焊接受热均匀，有熔浆；④卷材与混凝土面粘结采用聚氨酯粘合剂，涂抹均匀，卷材敷贴平顺；⑵离壁式衬套支护侧墙可以用轻质混凝土砌块砌筑，应以膨胀防水水泥砂浆抹面。

⑶离壁式支护拱肩部位是拱部渗漏水汇集处。在拱肩部位的卷材边缘用水泥砂浆压实，落水口间距10～15m，落水口接有落水管，落水管长2.0～2.5m。如图7-19所示。

图7-19拱肩防排水设计示意(尺寸单位：mm)⒉复合式衬砌防水技术⑴通常由初期支护、缓冲层、防水卷材、二次衬砌模注混凝土结构；⑵初期支护为钢筋格栅加钢筋网再加喷射混凝土，厚度0.25～0.30m；⑶缓冲垫层用较柔软且具有相当强度的片材，以克服喷射混凝土粗糙凹凸不平的基面对防水板（膜）的损伤；⑷防水板（膜）具有不透水性，耐久性良好和接缝处严密且操作简单的特点；⑸二次衬砌为模注防水混凝土，其抗渗等级S8。

选择防水材料时应注意以下几点：

⑴缓冲层选用聚乙烯（PE）泡沫塑料衬垫，厚度4±0.5mm，幅宽1200±50mm，表观密度45±5kg/m3；拉伸强度＞0.5MPa，断裂延伸率＞100%；⑵防水板（膜）选用以下三种材料：①LDPE膜（即低密度聚乙烯膜，俗称高压聚乙烯）②EVA膜（即乙烯一醋酸乙烯共聚物膜）③EBC板（即乙烯—醋酸乙烯与沥青共聚物合成）⑶目前，北京地铁所用的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。项目名称(单位)LDPELLDPEEVAECB拉伸强度(MPa)17.923.7123.5816.95最大强度伸长率(%)685.4760.2742.8700抗渗透性0.2MPa24h不透水0.2MPa24h不透水0.2MPa24h不透水0.2MPa24h不透水低温弯折性-30℃无裂纹-40℃无裂纹-40℃无裂纹-40℃无裂纹LDPE、LLDPE、EVA、ECB防水板(膜)性能指标表7-18⒊卷材防水技术⑴车站防水要求较高时，应采用全合成高分子防水卷材，厚度不应小于２mm，高聚合物改性沥青防水卷材（聚脂胎）厚度不应小于5mm；⑵防水要求较低时，上述卷材厚度可以相应减薄；⑶卷材全外包防水宜采用“外防外贴”法；⑷将卷材直接粘贴在侧墙的结构混凝土外侧，并与混凝土底板下面的卷材防水层连接，以形成整体封闭防水层。如图7-20、图7-21所示。

图7-20立面防水错槎接缝(尺寸单位：mm)1-立墙；2-防水层；3-找平层1-素土夯实；2-素混凝土垫层；3-防水砂浆；4-聚氨酯底胶；5-基层胶粘剂；6-卷材搭接缝；7-卷材附加补强层；8-油毡保护隔离层；9-细石混凝土保护层；10-需防水结构；11-卷材附加层；12-嵌缝密封膏；13-5mm厚聚乙烯泡沫塑料保护层图7-21地铁工程卷材防水构造图外防外贴的施工：①首先在抹好水泥砂浆找平层的混凝土垫层四周砌筑永久性保护墙，其高度约为所需防水结构厚度加上500mm，下部应干铺一层油毡隔离层，上部用石灰砂浆砌筑临时性保护墙，以便以后拆除；②油毡防水层铺设完成后，应立即进行保护层施工；③在防水保护层完工后，再砌筑保护墙；④全部完工后，按设计要求及时进行基坑回填土施工。⒋涂料防水⑴材料选择防水涂料﹑防水卷材⑵施工工艺①涂料配制应根据涂料出厂使用说明现场配制②施工要点抹压法施工﹑涂刷法施工﹑填塞法施工地铁车站内，内、外和外防水涂层的构造如图7－22所示。图7-22a)地铁内防水涂层构造1-防水涂层；2-砂浆或饰面砖保护层；3-细石混凝土保护层图7-22b)地铁内、外防水涂层构造1-防水涂层；2-砂浆保护层；3-细石混凝土保护层；4-嵌缝材料；5-砂浆或砖墙保护层；6-内隔墙、柱；7-施工缝图7-22辣c)地铁湾外防冻水涂中层构之造1-防水涂威层；2-砂浆输或砖闭保护博层；3-施工废缝；4-嵌缝材史料⒌草接缝站防水⑴施喷工缝①无内脊衬墙车职站结构诊，施工躺缝通过洁设置遇税水膨胀堪腻子止白水条等来措施防像水，见梢图7－23；②对于纵蒙向及环向伸的施工缝胖，也可设味置镀锌止膏水钢板或梨橡胶止水脖带防水。图7－23单层侧窄墙顶板最与地下愿墙接头施工标缝图(尺寸穷单位乎：mm)⑵伸序缩缝（朱诱导缝荣）①长条窃形的隧急道和车过站设置评伸缩缝残以释放俗变形引积起的温吴度应力﹑构造具应力洒；②在车犹站主体策结构与浩出人口愉通道接劝口处，卖或与其杰他附属庙结构相珠接处，柴也要设触置伸缩也缝；③沿纵向钱一般35～50倘m设一决道伸镰缩缝各，但政应尽飞可能怀减少说设缝杏的条立数；④伸缩缝调间距与结已构物的使若用温度有得关，可参玩考下述公载式及表7－19。伸缩缝传的留设贼间距宜联按下式刑选定：式中：l——伸缩幻玉缝留薯设间叉距（m）；△l——构筑物允语许的侧向巨变形（一陷般取0.垃01膊m）；a——混凝土神的膨胀渣系数（l／℃）；△t——温度养差，治即混今凝土孕的浇维筑温馅度与崇使用旅期间艇所遭咸受的扮最大突温度闪差（℃）。结构作用温度(℃)伸缩缝间距(m)结构作用温度(℃)伸缩缝间距(m)-10以下2010~035-5~102510以上500~530伸缩仅缝间扮距选择择参残数表头表7-19伸缩盾缝的崇防水串主要洲有埋警入式辛止水孤带和蛋外贴展式止摆水带秧，均夏为橡乒胶类木材料晃。常个用形论式如稍图7－24、图7－25、图7－26。上海地探铁新客站匙出人口变吼形缝如图7－27。图7－24顶板世伸缩佩缝图贩（尺阅寸单阅位：mm）图7－25埋入式金胃属止水带为变形缝图锯（尺寸单个位：mm）图7－26粘贴橡胶球变形缝图惰（尺寸单浮位：mm）图7－27上海市虫地下铁飘道新客诉站出入摩口变形葵缝图（笔尺寸单阴位：mm）诱导缝与窗变形缝的故使用功能绘基本一致宜。①从防水知施工上分松析，诱导榜缝处混凝父土可以连朱续浇筑，概内表面留哑有一定深共度与宽度淋的凹槽；②变形缝料处则必须负支撑模板渣，中止混跨凝土浇筑侦，待混凝撑土硬化后乞拆除模板匪，方可继殿续混凝土勇的施工；③上海地糖铁1号线在199临2年以后及施工的6个车奥站均哗设置阶“诱剧导缝夹”，迁在防如止底毙板与种墙面均开裂举中收苗到明勾显的巩效果趴。底板变与侧团墙诱枕导缝摧如图7－28﹑图7－29。图7－28底板隙诱导笋缝图图7－29侧墙竿诱导骄缝图⑶后浇马带（后浇骆缝）①在后浇缠混凝土中贪渗人UE闷A膨胀剂鼻，并使排浇捣混苹凝土强魔度等级耍高于两宵侧混凝喊土，起潜到补偿照收缩作连用；②宜选始择在气缝温低于粘主体结健构施工减时的温燃度或气插温较低炼时浇筑只，以避艳免或减墙少收缩遭裂缝；③此外还姥要保证14天以上博的湿养阴护期。四﹑盾构法共圆形隧启道衬砌武结构防严水⒈防水设越计①衬宇砌结湖构：浊预制胶钢筋泄混凝签土管眯片＋治高强疫螺栓旋连接保；②复合柔式双层唐衬砌结宪构：装伏配式衬太砌结构艇＋防水穷卷材＋载现浇整垦体式混话凝土（拜防水等判级较高剧的隧道串）；③国内盾携构法隧道株施工经验忧表明，单刷层衬砌，庄采用一系滚列防水措断施，也能衔达到防水菌要求。⑴防服水技善术要拢求根据《地下跳铁道阵设计朝规范》（GB5导015爪7—2殿003）规定慨：①区间隧脊道及连接贝通道等附室属的隧道会结构防水限等级应为见二级，顶伙部不允许行滴漏，其使他不允许详漏水，结览构表面可领有少量湿这渍，总湿革渍面积不校应大于总称防水面积血的6／100述0；②任意100m2的防水轻面积上冠的湿渍伍不超过4处，折单个孔湿渍陕的最镰大面吐积不跪大于0.服2m2。⑵防宁水原哑则和育规定采取“以唐防为主、怜多道防线践、综合治译理”的原温则。所谓多道诉设防，是修指采用地玩层处理、没衬砌结构讲自防水、午接缝沟槽吩密封垫、掉螺栓孔密寨封垫片及踪蝶内嵌槽绝性等防水措尺施。①隧道剑管片混公凝土渗努透系数奇不宜大暮于5×1进0-3m/s，氯离罢子扩散古系数不谊宜大于8×10-9cm2/s；②混收凝土四管片话应根苹据所拆处地驰层水斧头压戴力梯纹度，婶达到大衬砌擦结构快的自国防水慈；③管片宅接缝至邪少设置睛一道沟拥槽密封伪橡胶止计水垫；④防嚷水材著料的办规格考、防孙水技演术措钱施还踩应符耻合现绳行国伍家标秆准《地下演工程默防水暖技术逢规范》（GB5项0108锁—200辩1）的有约关规滴定。⒉衬砌混牌凝土自身扭防水和外宫防水涂层⑴保祝证管劣片的否出厂型质量弊；⑵在管妇片吊运刮、堆放膊中采取粱保护措友施，凡浙有缺损闹者均应怜修补，舱以确保饮管片的哲防水效肢果；⑶对测于埋语深较呈大或顷有显搂著侵鸡蚀性洗环境腾的地崖段，惹管片牢采用俩增强望防水欺、防举腐蚀碎性的异外防获水涂丢料。⒊管片切接缝防会水⑴弹性密删封垫上海地铁1号线目隧道院采用愧了甲刺、乙缩慧、丙枪三种欠不同事类型晚的钢紫筋混暑凝土广管片辟，其图中甲观、丙兆型管弹片采斯用氯酱丁橡理胶加吉遇水豪膨胀僻止水险橡胶孟复合妨型密睁封垫恢，见休图7–30；乙虽型管旺片则稳选用华掺聚翁氨酯农类水秧膨胀预树脂敬的遇冬水膨常胀橡燥胶。图7-30甲﹑丙型管片隶弹性密封柜垫剖面论图（遍尺寸骨单位蹲：mm)⑵嵌缝防幕水①嵌礼缝的存范围仔：a.进出污洞20～30振m环；b.联络岂通道助两侧8～10m处等变公形量大越的衬砌衰环段桨进行整奥环嵌填任；c.其余区段顷则在拱底90°范围内嵌译填。②嵌缝材翻料：遇水补膨胀橡胶酱腻子、外恐封氯丁胶艰乳水泥和致特殊齿形井橡胶条内来插塑料芯跳材等。a.遇水膨自胀橡胶风腻子的铃防水效漫果较好茫，具有疗能适应务接缝缝吗隙不同汇宽窄、竟错位、颠高差等辟优点；遇水疲膨胀房诚橡胶互腻子嫩的技科术性税能指迟标见妙表7-总21。项目指标吸水膨胀率(%)60±10伸长率(%)≥400剪切粘接强度(MPa)≥0.1体积电阻(Ω·cm)＞109伸缩缝扶间距选勾择参数谜表晌表7-宫21b.特殊齿形汽橡胶条内键插塑料芯吸材法，可故预制成型竹、可调换壤、作业环去境无污染萌，但对较爱窄接缝的古适应性较然差，如图7-3裹1、图7-3丘2所示。图7-31翠﹑7-32甲﹑乙型管冻片嵌缝却防水构凶造图（建尺寸单鱼位：mm）⑶楔匪形管陆片环坚面垫热片与扭纵向合传力洋衬垫侮片①在平邀曲线远和竖税曲线箭地段脂，根僵据环怕、纵戚面的因不同喷受力窄特点卫和压惨缩要铜求，词分别竖采用妙石棉喷橡胶缎片和榜丁腈备软木祸橡胶及；②环面纠偏腔时，衬垫观片应贴成垮渐变曲线行，避免大