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地铁工程暗挖法结构的防水设计

归档日期:06-28       文本归类:暗挖式通道      文章编辑:爱尚语录

  地铁工程暗挖法结构的防水设计。目前,国内地铁工程中暗挖法结构在满足结构自防水要求的基础上,普遍采用塑料防水板,也有采用预铺式自粘防水卷材,并预埋注浆和分区系统,如西安地铁、重庆地铁、成都地铁、沈阳地铁等。针对暗挖区间变形缝等部位少量渗水,设计时考虑引排措施。

  暗挖法采用复合式衬砌结构,防水一般共设三道防线,第一道是初期支护加背后注浆,第二道是设置封闭防水板,第三道是二次衬砌,并对施工缝、变形缝等作专门处理。大量工程实践表明,复合式衬砌结构的防水效果基本是可靠的,但由于防水材料本身和防水施工工艺等方面的问题,导致第二道防水线时常会出现严重的缺陷。因此,为提高隧道复合式衬砌防水的可靠性,选用合适的防水层(缓冲层)材料、适当的防水层结构设计是完全有必要的。

  复合式初砌是分内外两层先后施作的暗挖法衬砌结构,即在暗挖法结构开挖后立即施作网喷混凝土作为初期支护,经监控量测确认围岩及初期支护基本稳定后再铺设防水层,最后浇筑二次衬砌防水混凝土。

  复合式衬砌防水主要依靠全封闭的防水层和二次衬砌混凝土,两者相辅相成,缺一不可。二次衬砌防水混凝土在硬化过程中,内部存在着温度应力和收缩应力,这些应力的存在会使防水混凝土产生变形;而初支混凝土表面粗糙、凹凸不平,必然会对二次衬砌混凝土产生相当大的约束力,阻止其变形,于是就产生了拉应力。当拉应力大于二次衬砌混凝土抗拉强度时,混凝土即被拉裂,特别是在隧道起拱线应力集中区产生的裂缝最多。如果设法消除或减弱初期支护喷射混凝土对二次衬砌混凝土的约束,使其自由变形或约束力减小,所产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度,二次衬砌混凝土就不会产生裂缝。因此封闭的防水层多选用不透水、表面光滑的塑料片材,它不仅起到防水作用,而且还能隔离、润滑初支喷射混凝土和二次衬砌混凝土,减少二次衬砌混凝土的开裂。

  地铁暗挖法结构要根据工程所处地质、水文条件及不同的使用要求,采用不同的防水层结构设计。一般大城市地铁暗挖法结构多埋置于地面以下,有水不能自流排出,宜采用全封闭型防水结构。防水层设计主要有两种形式:一是单层防水板(膜)铺设于初期支护喷射混凝土上,用于无水地段;二是双层结构,先铺设一层较柔软且具有相当强度的片材作缓冲层,克服初支喷射混凝土基面凹凸不平、易损伤防水板(膜)的弊病,然后在其上再铺设防水板(膜),用于防水要求高的隧道及有水地段。

  防水措施采用三道防水。初期支护是第一道防线,隧道开挖后立即进行钢筋格栅、钢筋网、纵向连接筋、锁脚锚管、喷射C20混凝土联合支护,喷砼厚度Ⅰ类围岩300mm(Ⅱ类250mm)第二道防线为全封闭卷材防水,采用1.5mm厚PVC防水板+350g/m2无防布,用无钉铺设技术;第三道防线钢筋混凝土二次衬砌,钢筋全断面设置,主筋á16,环向间距200mm,纵向筋á12,间距200mm,拉筋á8,间距400mm,梅花形布置;另外要求在初期支护与围岩之间以及二衬与防水层之间进行回填注浆,充填空隙,作为第一、三道防线的加强和补充。

  此外,在边墙底附近,防水层与二衬间安设横向塑料盲沟材,将渗透水引入隧洞内两侧沟集中后排走。施工缝防水采用两道缓膨型遇水膨胀橡胶止水条(BW96型)整个暗挖区间中部不设变形缝,仅在区间两端和车站、明挖区间接口处设置,采用中置式PVC止水带。

  目前,隧道复合式衬砌防水层主要选用PVC(聚氯乙烯)、ECB(乙烯-共聚物沥青)、LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)和EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)等防水板(膜),应用最多的是EVA膜。EVA、LDPE、HDPE及ECB技术性能皆优于PVC板;从价格看LDPE膜最低,其技术性能也较好。因此,在满足防水要求的前提下,地铁隧道宜采用LDPE膜或EVA膜作防水层,厚度0.8mm,这样能做到防水可靠、施工方便及造价适中。

  缓冲层材料的选择可供选择的缓冲层材料主要有无纺布和聚乙烯泡沫塑料衬垫两种。由于PE衬垫具有良好的弹性和物理力学性能,易于铺设且价格较低,所以隧道复合式衬砌结构一般选用其作为缓冲层材料。

  小蚂蚁算量工厂认为地铁防水须从源头抓起,从设计理念做起。防水设计原则是地铁设计的基本出发点。结构防水施工是地铁工程的难点之一,结构防水砼质量是防水质量控制的关键,围护结构的防水性能、主体结构的施工缝、结构变形缝以及外防水层的质量也将影响防水性能,所以必须严格控制主体结构砼强度、混凝土坍落度、结构抗裂性能,优化配合比设计。严格按设计要求及正确的操作程序进行施工,确保施工质量返回搜狐,查看更多

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