劉 娜

(山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，山東 青島 266590)

青島地鐵中山公園暗挖車站防排水技術(shù)研究

劉 娜

(山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，山東 青島 266590)

根據(jù)青島特殊地質(zhì)及水文條件，對(duì)青島中山公園地鐵車站的防排水施工方法進(jìn)行了總結(jié)，著重分析了車站結(jié)構(gòu)特殊部位的防水處理措施，并結(jié)合理論，研究了車站滲水、漏水的具體措施，得出了適用于近海地鐵隧道的防排水處理方法，可為同類工程提供借鑒價(jià)值。

防排水技術(shù)，防水板，滲漏水整治，防水機(jī)理

0 引言

復(fù)雜地質(zhì)條件下修建大跨淺埋車站遇到的主要問題有地層大面積沉降、市政管線損壞、支護(hù)結(jié)構(gòu)受力過大、高邊墻不穩(wěn)定及涌突水等，這些工程問題都與地下水有關(guān)[1，2]?！笆砭怕3，4]”描述了當(dāng)今隧道建設(shè)中的普遍問題，也有專家曾提出“地下水百害而無一利”，多數(shù)隧道塌方問題中，地下水是主要原因。若防排水處理不當(dāng)，產(chǎn)生滲漏水或大量的地下水流失，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)及土層次固結(jié)沉降都會(huì)產(chǎn)生影響，并且對(duì)隧道的后期運(yùn)行也會(huì)造成不可預(yù)知的危害。因此，擬定有效的防排水措施，對(duì)保障隧道施工及安全運(yùn)營具有重要意義。

1 工程及水文地質(zhì)概況

青島地鐵3號(hào)線中山公園車站為淺埋暗挖大跨車站，地處香港西路正上方、天泰體育場西北側(cè)，內(nèi)有韶關(guān)路、榮成路和香港西路交匯，市政管線種類繁多，鋪設(shè)復(fù)雜。車站起點(diǎn)里程K3+604.579(左線)，K3+584.153(右線)，終點(diǎn)里程K3+761.078(左線)，K3+761.078(右線)，全長176.9 m，分A，B兩種斷面：A型斷面為K3+604.579～K3+634.128(左線)，如圖1所示。B型斷面為K3+634.128～K3+761.078(左線)，如圖2所示。在K3+640處設(shè)置一條變形縫。

地下水按賦存方式主要為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水，來源為大氣降水和上游的側(cè)向徑流補(bǔ)給。地下水穩(wěn)定標(biāo)高為6.58 m～11.10 m，受季節(jié)影響，在開挖硐室內(nèi)呈滴或滲狀，基坑涌水量376.62 m3/d。車站距南黃海最近處約300 m，海水動(dòng)力對(duì)車站地下水有不同程度影響，各巖土層水文地質(zhì)特征如表1所示。

表1 水文地質(zhì)特征

2 防排水施工技術(shù)

2.1 施工前準(zhǔn)備

1)鋪設(shè)防水板的基面應(yīng)無明流水，否則進(jìn)行堵漏處理，直至基面無明水流后方能進(jìn)行下道工序。

2)鋪設(shè)防水板的基面不得有尖銳的毛刺部位，不得有鐵管，鋼筋，鐵絲等凸出物在，若有應(yīng)先鑿除，然后用1∶2.5的水泥砂漿抹平。

3)鋪設(shè)防水板的基面應(yīng)基本平整，鋪設(shè)防水板前進(jìn)行基面找平處理，可以用噴射同強(qiáng)度混凝土或者1∶2.5的水泥砂漿。處理完的基面應(yīng)滿足條件：D/L≤1/10。其中，D為相鄰兩凸面凹進(jìn)去的最大深度；L為相鄰兩凸面的最小距離。

2.2 防排水施工

1)鋪設(shè)緩沖層。鋪設(shè)防水前先鋪設(shè)緩沖層，緩沖層采用400 g/m2的無紡布。緩沖層采用搭接連接，搭接寬度不小于5 cm，搭接縫可以用點(diǎn)粘法或者塑料墊片固定。緩沖層應(yīng)與基面密貼，不得拉的過緊，或者出現(xiàn)大的褶皺。

2)鋪設(shè)防水板。防水板采用2 mm厚ECB防水板。鋪設(shè)防水板采用熱風(fēng)焊槍手工焊接在塑料墊片上，焊接應(yīng)牢固可靠，以免澆筑混凝土過程中脫落。防水板鋪設(shè)完成后，進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)破損部位及時(shí)補(bǔ)焊，補(bǔ)丁應(yīng)剪成圓角，補(bǔ)丁邊緣距破損邊緣距離不小于7 cm。補(bǔ)丁應(yīng)滿焊，并采用塑料焊條補(bǔ)強(qiáng)焊縫。

3)上臺(tái)階拐角處施工。車站主體結(jié)構(gòu)上臺(tái)階拐角處防水工作工序:基面處理→防水緩沖層→單層ECB防水加強(qiáng)層→防水層→防水緩沖層。

4)布置注漿系統(tǒng)。上臺(tái)階完成防水板施工后，進(jìn)行布置注漿系統(tǒng)。環(huán)向縱向間距3 m～4 m，施工縫兩側(cè)施加加密區(qū)。注漿采用注漿墊片和注漿導(dǎo)管。注漿導(dǎo)管連接在注漿墊片上，注漿墊片呈正方形點(diǎn)焊在防水板上，要求牢固可靠，以免澆筑混凝土?xí)r掉落。注漿系統(tǒng)布置完成后，應(yīng)做好保護(hù)工作，以免在綁扎鋼筋時(shí)損壞。若注漿墊片或注漿管損壞了，應(yīng)在原處附近重新布置一個(gè)。

3 滲漏水整治措施

堵漏之前首先要做的就是進(jìn)行二次襯砌背后注漿，必須確保初期支護(hù)與二次襯砌之間的空隙回填密實(shí)，之后采取特殊漿液進(jìn)行封堵才有效果。

1)孔位布置:在隧道的拱頂、拱腰以及仰拱位置分別預(yù)埋注漿管孔，布孔時(shí)盡量避開施工縫位置。

2)注漿漿液:分為普通水泥和超細(xì)水泥兩種,先注入普通水泥漿充滿初期支護(hù)與二次襯砌之間的空隙并堵塞滲漏通道,待水泥漿凝固后再注入超細(xì)水泥漿,充分填滿水泥漿收縮后的空隙,達(dá)到注漿止水的效果。

3)漿液配置:水灰比控制在1∶2～1∶3，同時(shí)應(yīng)添加8%～10%的膨脹劑。制漿時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場施工需要加入速凝劑、早強(qiáng)劑，縮短其凝結(jié)時(shí)間，提高結(jié)石體的早期強(qiáng)度。

4 防水機(jī)理分析

降水對(duì)地層含水產(chǎn)生季節(jié)性變化，青島地下水位距地面10 m左右，新滲入地層的水對(duì)飽和區(qū)—非飽和區(qū)水勢面產(chǎn)生推進(jìn)，速度大于降水速度，從而對(duì)防水結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力。

針對(duì)青島地質(zhì)條件，單對(duì)巖塊的抗壓強(qiáng)度來說，巖石強(qiáng)度高，對(duì)于位于中風(fēng)化及強(qiáng)風(fēng)化處的花崗巖來說，破碎巖體產(chǎn)生的大量不利節(jié)理及膠結(jié)物質(zhì)，在滲流水的作用下對(duì)整個(gè)巖體產(chǎn)生強(qiáng)度上的影響。強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖透水性較弱，且花崗巖在節(jié)理上屬于閉合性節(jié)理，貫通性差，兩種地下水的水力聯(lián)系較差。

5 總結(jié)與建議

1)防水層施工完成后,必須嚴(yán)加保護(hù),否則極易損壞,導(dǎo)致防水質(zhì)量下降乃至完全失效。

2)施工縫是結(jié)構(gòu)防水的薄弱環(huán)節(jié),處理得好壞將會(huì)直接影響建筑物的防水質(zhì)量。施工縫的防水均采用在施工縫結(jié)構(gòu)斷面中間位置粘幾個(gè)膨脹橡膠條,且材料需工藝到位、檢查到位。

3)變形縫的防水施工是在模筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)變形縫斷面中部埋設(shè)XE-322-30型橋式橡膠止水帶,且每條變形縫的止水帶只設(shè)一個(gè)接頭,接頭采用熱熔法對(duì)接,并在縫的內(nèi)側(cè)預(yù)留寬3.5 cm、深2 cm的八字形槽,槽內(nèi)嵌聚硫橡膠或具有同等性能的其他高分子彈性嵌縫膏,并用水泥砂漿封口保護(hù)。

4)隧道復(fù)合襯砌中的防水板是隧道防排水技術(shù)的核心，它不僅起到防水作用，而且對(duì)初期支護(hù)和二次襯砌還起到隔離與潤滑的作用，使得初期支護(hù)對(duì)二次襯砌的約束力減小，從而避免了模筑混凝土產(chǎn)生裂縫，提高了二次襯砌混凝土的防水抗?jié)B能力。

[1] 韓忠存.隧道及地下工程結(jié)構(gòu)防排水技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2001，38(4)：6-8.

[2] 李興高，劉維寧.公路隧道防排水的安全型綜合解決方案[J].中國公路學(xué)報(bào)，2003(1)：68-73.

[3] 趙鐵軍，金祖權(quán)，王命平，等.膠州灣海底隧道襯砌混凝土的環(huán)境條件與耐久性[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2007，26(S2)：3825-3826.

[4] 曹 暉，王 琦，楊建國，等.公路山嶺隧道襯砌結(jié)構(gòu)補(bǔ)漏技術(shù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2012，49(3)：18-19.

Study on technology of water proofing and discharge used in Qingdao subway Zhongshan park hidden-digging station

Liu Na

(CollegeofCivilEngineering&Architecture,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266590,China)

According to the special geological and hydrological conditions in Qingdao, we have obtained the treatment method of waterproof and discharge applied to offshore subway tunnel after we have summarized the waterproof and discharge construction methods of Qingdao subway Zhongshan park station, emphatically analyzed the waterproof treatment of the structure of the station special parts and studied the specific measures to solve station water seepage and leakage with the theory analysis. That can provide reference value for similar projects.

technology of water proofing and discharge, waterproof board, leakage water treatment, waterproof mechanism

2015-01-28

劉 娜(1989- )，女，在讀碩士

1009-6825(2015)10-0153-02

U453.6

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