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汁涂料景防水⑴材料阶选择防水涂斩料﹑防水尿卷材⑵施爷工工裙艺①涂培料配纪制应根据穷涂料出聚厂使用谣说明现仆场配制②施工科要点抹压法统施工﹑涂刷枣法施逝工﹑填塞阻法施苹工地铁兼车站烧内，眯内、接外和缸外防件水涂近层的翁构造合如图7－22所示锹。图7-张22弦a)地铁齿内防保水涂臭层构仍造1-防水涂肢层；2-砂浆棚或饰吼面砖胆保护伟层；3-细石混姿凝土保奸护层图7-截22庆b)地铁磨内、才外防祥水涂耐层构价造1-防水泛涂层艇；2-砂浆保软护层；3-细石混妈凝土保彼护层；4-嵌缝来材料死；5-砂浆或案砖墙保狮护层；6-内隔墙铁、柱；7-施工扎缝图7-承22亡c)地铁外脖防水涂恰层构造1-防水涂堤层；2-砂浆或熟砖保护雀层；3-施工缝铅；4-嵌缝嗓材料⒌接抹缝防水⑴施放工缝①无崇内衬升墙车笑站结扬构，按施工腿缝通望过设渣置遇床水膨筒胀腻锈子止签水条项等措肚施防新水，陷见图7－23；②对也于纵励向及凑环向袄的施惨工缝哥，也好可设群置镀蔑锌止训水钢敲板或允橡胶呢止水津带防货水。图7－23单层侧节墙顶板艺与地下帮墙接头进施工司缝图(尺寸单芬位：mm越)⑵伸姨缩缝（厕诱导缝矛）①长仿条形碧的隧乎道和为车站警设置出伸缩彩缝以参释放挎变形撞引起裂的温布度应骄力﹑构造因应力墓；②在擦车站肆主体占结构家与出眨人口退通道亩接口镇处，昌或与朽其他封附属登结构女相接赞处，鹊也要拔设置枯伸缩须缝；③沿纵编向一般35～50构m设一道压伸缩缝续，但应落尽可能泡减少设牵缝的条哲数；④伸缩齿缝间距马与结构错物的使桃用温度竹有关，千可参考长下述公仙式及表7－19。伸缩贝缝的示留设晨间距岭宜按衣下式顺选定召：式中殿：l——伸缩蓝缝留展设间户距（m）；△l——构筑货物允寨许的灿侧向斑变形盘（一剃般取0.养01眯m）；a——混凝妻土的砍膨胀脂系数步（l／℃）；△t——温度听差，衣即混捎凝土蹦的浇夹筑温那度与酒使用源期间伏所遭档受的建最大庭温度竭差（℃）。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伸缩户缝间果距选唉择参猫数表裂表7-年19伸缩缝前的防水晓主要有棋埋入式宇止水带某和外贴树式止水暮带，均传为橡胶祸类材料金。常用请形式如掠图7－24、图7－25、图7－26。上洪海地应铁新宏客站奸出人顿口变拘形缝浊如图7－27。图7－24顶板僚伸缩猪缝图险（尺猪寸单迷位：mm）图7－25埋入鸟式金端属止碧水带付变形灰缝图柏（尺阶寸单案位：mm）图7－26粘贴橡松胶变形勺缝图（车尺寸单接位：mm）图7－27上海市盗地下铁央道新客劫站出入穴口变形牧缝图（怜尺寸单假位：mm）诱导缝刮与变形虚缝的使载用功能青基本一任致。①从防戏水施工撑上分析湖，诱导嚷缝处混锤凝土可猴以连续资浇筑，闪内表面狂留有一折定深度茂与宽度妻的凹槽春；②变钓形缝洽处则晨必须接支撑钩模板疯，中龙止混距凝土琴浇筑劳，待发混凝翼土硬低化后猎拆除减模板认，方避可继革续混劫凝土械的施译工；③上贝海地兵铁1号线在199絮2年以疾后施良工的6个车破站均姑设置果“诱某导缝罩”，烦在防锤止底立板与祖墙面甩开裂赌中收失到明录显的驰效果削。底板故与侧医墙诱津导缝淡如图7－28﹑图7－29。图7－28底板放诱导溉缝图图7－29侧墙诱岔导缝图⑶箭后浇扣带（猎后浇针缝）①在星后浇剖混凝南土中稿渗人UE块A膨胀鞭剂，找并使虽浇捣资混凝摔土强险度等用级高宜于两替侧混貌凝土取，起狐到补今偿收荣缩作耗用；②宜选废择在气芦温低于烦主体结糟构施工挠时的温伸度或气鱼温较低伪时浇筑握，以避悔免或减才少收缩青裂缝；③此外袋还要保笑证14天以弓上的料湿养业护期冤。四﹑盾构平法圆确形隧拌道衬身砌结勾构防讲水⒈防水猴设计①衬冒砌结查构：恐预制钢钢筋音混凝笋土管贩片＋思高强四螺栓灿连接葵；②复罪合式跑双层歉衬砌叹结构蓝：装桐配式瞒衬砌听结构平＋防辰水卷岸材＋赶现浇梳整体父式混闹凝土遣（防疑水等促级较沙高的悠隧道欣）；③国内鉴盾构法状隧道施哪工经验究表明，症单层衬蚂砌，采盲用一系报列防水朱措施，告也能达后到防水纹要求。⑴防虽水技巩术要效求根据《地下铁晓道设计验规范》（GB5无015倾7—2担003）规定外：①区间暑隧道及诉连接通葡道等附虾属的隧染道结构厉防水等坝级应为产二级，萍顶部不择允许滴烦漏，其梦他不允脚许漏水葡，结构忘表面可夕有少量动湿渍，芳总湿渍察面积不筝应大于丑总防水潜面积的6／10俯00；②任意100悼m2的防倦水面伯积上晌的湿汽渍不下超过4处，单废个湿渍筛的最大雹面积不馅大于0.2晒m2。⑵防芝水原链则和鱼规定采取“声以防为脊主、多指道防线霞、综合嫁治理”冲的原则罩。所谓多乖道设防招，是指桥采用地倾层处理眉、衬砌百结构自肾防水、贱接缝沟仰槽密封询垫、螺拆栓孔密非封垫片泛及内嵌帝槽绝等米防水措坑施。①隧枯道管井片混冒凝土竿渗透壁系数饭不宜河大于5×栗10-3m/s，氯显离子末扩散虫系数臣不宜轨大于8×去10-9cm2/s；②混木凝土扣管片尤应根我据所长处地菌层水擦头压样力梯亦度，春达到因衬砌堪结构寒的自其防水塌；③管龟片接呢缝至织少设卵置一督道沟于槽密租封橡乏胶止怀水垫聪；④防壮水材智料的厉规格深、防勉水技扑术措帖施还毫应符搭合现从行国词家标邮准《地下边工程至防水派技术候规范》（GB肉5日01灰08馆—2脏00弱1）的有关珠规定。⒉衬砌伞混凝土乳自身防根水和外护防水涂面层⑴保证占管片的心出厂质忧量；⑵在犯管片菜吊运华、堆妇放中阵采取失保护之措施祥，凡钟有缺往损者拼均应半修补渠，以娃确保牺管片织的防哄水效判果；⑶对消于埋扬深较匪大或绿有显淘著侵姐蚀性足环境谊的地脸段，孙管片抓采用餐增强斤防水毫、防晕腐蚀浮性的苍外防绞水涂设料。⒊管家片接笼缝防守水⑴弹跑性密柜封垫上海兼地铁1号线隧熊道采用棵了甲、众乙、丙投三种不翼同类型睬的钢筋蜂混凝土疯管片，火其中甲近、丙型互管片采劣用氯丁盾橡胶加品遇水膨争胀止水粗橡胶复校合型密盲封垫，胶见图7–3贪0；乙型请管片则灿选用掺稳聚氨酯找类水膨羊胀树脂蜻的遇水老膨胀橡行胶。图7-犹30甲﹑丙型管鱼片弹性医密封垫剖面图现（尺寸富单位：mm青)⑵嵌位缝防抛水①嵌椒缝的咐范围好：a.进出痒洞20～30裳m环；b.联络堤通道况两侧8～10潜m处等变饶形量大迹的衬砌搬环段冤进行整市环嵌填饭；c.其余旦区段柴则在样拱底90°范围内伐嵌填。②嵌饿缝材读料：症遇水润膨胀既橡胶事腻子疏、外往封氯揪丁胶组乳水肾泥和房诚特殊版齿形态橡胶伐条内或插塑侮料芯灭材等宝。a.遇水严膨胀燃橡胶烂腻子驰的防刑水效茅果较馒好，茶具有叹能适镰应接硬缝缝记隙不董同宽吊窄、拥错位意、高帖差等译优点圆；遇水膨害胀橡胶伍腻子的幼技术性未能指标延见表7-2垂1。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伸缩缝廉间距选仿择参数默表那表7-2书1b.特殊嚼齿形晃橡胶育条内科插塑昆料芯标材法悠，可么预制器成型柱、可前调换贼、作油业环资境无宰污染体，但鲜对较杏窄接洪缝的树适应之性较轰差，轨如图7-丈31、图7-山32所示挖。图7-3拼1﹑7-32甲﹑乙型遍管片林嵌缝奏防水聪构造加图（本尺寸乓单位纯：mm）⑶楔冰形管加片环浴面垫猴片与冠纵向战传力合衬垫泊片①在平析曲线垦和竖然曲线罩地段吓，根蹈据环煌、纵瓶面的疗不同斑受力剂特点看和压险缩要谎求，轮分别副采用茄石棉顿橡胶誓片和遣丁腈景软木东橡胶蓝；②环面纠加偏时，株衬垫片程应贴成曾渐变曲典线，避障免大阶退梯