有关地铁暗挖隧道如何做好防水设计与施工论文
1 引言
在对隧道防水进行设计时, 设计人员首先要建立在对工程概况内容了解清楚的基础上, 然后对防水体系进行整体设计, 施工人员的施工技术还要着重注意关键点的施工控制。本文主要针对地铁暗挖隧道防水设计进行研究。
2 工程概况
以南京某地铁线为研究对象, 该线路隧道全长1123米, 在隧道某处设计暗挖排水泵房, 做好泵房与隧道的连接。该线路隧道洞口和洞中的围岩类型不同, 两处虽然都有砂岩, 但前者砂岩级别属于强风化类型, 后者大多属于微风化类型, 只有局部和洞口一样, 为强风化类型。洞口的围岩级别不如洞身以及局部高。南京该处的水文环境很丰富, 类型有空隙潜水和微承压水, 由于气候环境比较湿润, 所以降水比较多, 这就给隧道渗水造成影响。这些地下水体会渗进地下基岩中, 在水环境作用下, 基岩的透水性会变差, 这就意味着如果不及时排水, 这些水体会对基岩继续造成侵蚀作用, 直至基岩硬度和强度再也不符合隧道施工要求。隧道工程中, 不同地段, 地下水位还是有较大差别的`, 在岗丘地段, 地下水位为3-5米, 在洼地处, 则最高不超过2米, 最低不小于0.7米。隧道的结构形式为复合式衬砌结构, 所以结构在施工时, 需要经过初期支护和二次衬砌, 还要在结构中接入排水系统。
3 地铁暗挖隧道防水设计体系
隧道防水效果显着, 并不只是依靠初期支护, 或二次衬砌, 而是将这两种结构作为防线, 被纳入到防水设计体系中, 除此之外, 还有两者之间的防水隔离层以及二次衬砌补偿收缩防水混凝土和接缝[1]。正是这些防线的存在, 才使防水体系更加完善。此外还要加上排水网络的及时排水。
3.1 主体防水结构
结构的主体为初期支护和二次衬砌, 其防水手段主要为采用防水混凝土, 相关人员在选择时, 要注重选择防渗漏性能好的混凝土类型和型号。这两道防线的防水效果不同, 在混凝土方面也有不同选择。前者主要选择抗渗标号大于S6, 强度等级为20的喷射混凝土, 后者主要选择抗渗性能标号在S8以上的补偿收缩性混凝土。
3.2 施工缝防水
隧道施工缝有可能成为地下水体渗漏的切入点, 所以除了要对施工缝的尺寸和形式进行规定外, 还要对不同类型施工缝的相关位置外面贴上止水带, 对水体起到拦截作用[2]。对于水平施工缝, 止水带为钢板腻子止水带, 位置要向中心靠拢。对于环向施工缝, 止水带为遇水膨胀橡胶条。
3.3 隔离层防水
隔离层处于第一道防线和二次衬砌之间, 所以隔离层成为第二道防线是否能被冲开的关键点, 即使水体突破第一道防线, 隔离层也要降水拦截在第二道防线之外。所以无论是在材料选择上, 还是在施工工艺上, 都要慎重处理。PVC塑料防水板具有很强的防水效果, 并且能承受一定的水压力, 要注意板厚度。施工工艺采用无钉铺设和双焊缝工艺。在隔离层中, 还有保护层和缓冲层存在, 主要缓解水体的冲击作用, 主要选择土工无纺布。
3.4 排水网络排水
在初期支护与隔离层中间还夹杂着盲管, 这些盲管在环向和纵向都有分布, 前者主要起排水功能, 后者主要起集水功能, 这些盲管总换交错的盲管就形成了排水网络。这些不同方向的盲管的规格是不同的, 前者尺寸为70mm×35mm, 后者在长度方向上要比前者大一倍, 这些盲管要被固定在初期支护与隔离层中间, 排水网络的存在, 使隔离层积水情况减少, 进而使接下来的施工顺利。
4 地铁暗挖隧道防水体系施工要点
4.1 初期支护混凝土施工措施
作为第一道防线, 要将水拦截在外, 防水体系整体效果才不会被削弱, 所以一定要做好初期支护混凝土喷射施工。首先要保证受喷面洁净, 在混凝土中加入放水外加剂, 提高混凝土防水效果, 在喷射后, 要对混凝土密实度进行验收, 在出现质量问题后, 要对漏水处进行注浆或封堵[3]。
4.2 二次衬砌施工注意事项
二次衬砌的施工材料主要是混凝土, 混凝土中的水泥水化会使混凝土内部结构失稳, 进而产生伸缩变化, 二次衬砌抵抗水压的强度就会受到影响, 另外初期支护中喷射混凝土之后, 要使其养护强度达到一定标准时, 才能进行二次衬砌施工, 避免强度达不到抗压要求, 进而在水的冲击下产生裂缝。所以在施工中, 要格外注意这两点。主要的措施有:初期支护施工完毕, 要进行质量验收, 只有合格后, 才能进行下一环节施工。防水隔离层位于初期支护与二次衬砌之间, 其在放水的同时, 还对水的冲击力起到缓解作用, 如此导致二次衬砌出现裂缝的压力也会被卸掉。二次衬砌施工材料中, 还要加入钢筋, 主要对结构强度起提高作用。
4.3 保证施工缝施工质量
施工后的施工缝要和结构看起来是一个整体, 施工缝才不会成为渗水的切入点, 所以要填充好止水带, 无论是在位置安排上, 还是在加固方面, 如此止水带才会和混凝土粘结在一起, 成为整体, 止水带搭接在一起时, 也要保证其间没有空隙。
5 结束语
地铁暗挖隧道防水设计中, 施工人员在将整个防水结构体系落实到隧道工程中时, 要特别注意三道防线, 每个施工环节的施工要点, 保证其施工质量, 使其不会成为地下水渗漏的爆发处。还要保证这三道防线的抗水压能力, 使结构体系整体防水性能更好。
