地铁车站结构渗漏的原因分析及防治

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　　摘  要：城市地铁是缓解城市人口增加，交通压力过大的主要措施，其具有准点率高、运载量大、节省地面空间等众多优势。地铁作为地下轨道交通，其工程复杂性强、涉及环节众多，任何环节出现问题，都会对地铁运营造成不良影响。地铁车站结构渗漏水问题是其运行过程中的常见问题，极大的增加了地铁车站运行的安全风险。因此，加强对地铁车站结构渗漏原因分析，提出有效的防治措施，是提高城市地铁工程质量，保证运行安全的重要内容。文章就地铁车站结构渗漏的原因分析及防治措施进行了探讨。
　　关键词：地铁;渗漏水;防治
　　中图分类号：U231          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）17-0126-02
　　Abstract： Urban subway is the main measure to alleviate the increase of urban population and excessive traffic pressure. It has many advantages， such as high punctuality， large capacity， saving ground space and so on. As an underground rail transit， subway has strong engineering complexity and involves many procedures， so problems in any link will have a negative impact on the subway operation. The problem of structural water leakage of subway station is a common problem in the process of its operation， which greatly increases the safety risk of subway station operation. Therefore， to strengthen the analysis of the causes of structural leakage of subway stations and put forward effective prevention measures is an important content to improve the quality of urban subway projects and ensure the safety of operation. The cause analysis and prevention measures of structural leakage of subway station are discussed in this paper.
　　Keywords： subway; water leakage; prevention
　　引言
　　就目前而言，城市地铁车站结构渗漏水情况较为常见，其对于地铁车站主体结构的安全性和稳定性造成严重影响，增加了地铁运行的安全风险。因此，深入分析地铁车站结构渗漏的原因，并做好相应的防治工作，是提升地铁车站运行效率的重要保障。本文就某城市地铁一号线出现了渗透水问题，对其产生的原因进行了分析，并提出了针对地铁渗漏水治理的关键技术，希望能够对地铁车站结构渗漏治理具有一定的参考意义。
　　1 渗漏类型及危害
　　某城市地铁一号线在开通运行后，出现了较为严重的渗漏水问题，主要类型为施工缝渗漏以及车站离壁沟、孔洞口部位渗漏。地铁车站结构渗漏具有影响范围较广、涉及专业较多、渗流不确定性、治理难度大等特点，严重危害地铁车站的正常运营。图1为施工缝、离壁沟渗漏。
　　该地铁线由于渗漏问题多次造成站内设施损坏及设备故障问题，并且造成站内装修装饰材料霉变等，影响地铁车站外观美观性。例如，渗漏造成吊顶服饰、地板石材浸渍等。此外，渗漏问题不仅对地铁正常运行造成严重影响，同时后期渗漏治理费用较大，导致地铁车站经济损失。
　　2 渗漏原因分析
　　2.1 施工缝渗漏原因分析
　　2.1.1 设计因素
　　设计因素造成防水失效的原因主要包括两方面：一方面由于设计人员对结构防水重要性认识不足，在设计过程中忽视了渗漏水对结构整体安全性的影响，在确定设计方案时，不能与地铁车站结构特征充分结合，过于局限在规范要求中，导致设计针对性不足，不够合理。另一方面，在防水施工中，根据防水技术规范，采用防水卷材、止水条、注浆管等建立防水模式，主要以“防”为主，但是施工缝、变形缝位置的防水设置随着使用时间不断增加而逐步失效，从而导致防水效果变差。
　　2.1.2 结构变形
　　地铁车站主体结构受到外力作用，会发生形变，从而导致渗漏问题出现。一方面，地下结构环境不均匀会造成车站结构发生形变，导致防水系统失效，其產生原因较为复杂，由于围岩松弛地压、承载力不足、塑性地压以及地震等地下环境特殊外力的施压，会造成地铁车站主体结构产生较大的不均匀变形，甚至发生开裂，导致局部防水层承受的压力、剪力、拉伸力较大而对结构造成破坏。另一方面，施工过程通常需要降水，根据地下水动力学、一维固结理论，在疏干排水过程中会导致含水层中固体物质被大量排除，水位下降导致地层孔隙中净水压力减少，从而导致地面沉降问题。施工结束，水位恢复会使地铁结构水面水位壅高，地下水会产生一定的浮力作用，在一定程度上也会降低土体的有效重力，进而导致承载力下降。 　　2.1.3 施工因素
　　在施工过程中，如果存在注浆管位置不当、堵塞、位移、变形等情况，造成后期注浆无法到位;施工开挖过程中破坏防水卷材，导致无法有效连接新建结构;基面平整度不符合相关要求，存在尖锐突起破坏防水材料等。这些情况都会造成防水系统失效，出现渗漏问题。此外，在施工过程中存在的施工不规范、技术不过关等问题，也非常容易引发渗漏问题。
　　2.2 离壁沟等部位渗漏原因分析
　　2.2.1 设计因素
　　在设计过程中，由于离壁沟等部位挡水坎等均为小微构建，较容易被忽视，只进行简单的设计，导致设计施工不规范，从而引发渗漏问题。例如，没有设置阴角防水、不能有效切断渗水通道等。
　　2.2.2 施工因素
　　在施工过程中，离壁沟等部位水沟挡水坎多采用混凝土二次浇筑，但由于截面尺寸过小，只能采用人工振捣方式进行，导致振捣施工难以达到混凝土自防水密实度的要求，出现内部结构性渗漏通道。同时，挡水坎基面清理、毛化等处理措施不到位、模板加固不牢等，在其底部出现渗漏通道，形成渗漏水。
　　3 地铁车站结构渗漏防治
　　3.1 优化设计
　　针对地铁车站出现的施工缝渗漏问题，在设计阶段优化改进中，需要充分考虑防水设防高度及形式，结合后浇带设置卷材防水。借助预埋注浆管、中埋式止水带、嵌缝式止水填缝材料等，形成多道防水防线，坚持“防、排、截、堵”相结合，因地制宜，制定综合性防水设计方案。针对离壁沟等部位防水设计优化中，挡水坎进行上翻梁施工，与中板整体设计、配筋，并进行同步浇筑，确保设置接续合理性，形成结构自防水，以混凝土的自防水功能实现主动防水，水沟中设置防水材料，增加地漏设计，并根据其分布分段找坡。
　　3.2 治理技术
　　（1）注浆封堵法
　　在渗漏水治理中，该种方法应用最为常见，适用部位主要在空间允许钻孔的位置。根据注浆材料不同，注浆管可以注射单液浆、双液浆、树脂、聚氨酯等。其中，常用的是双组份改性环氧树脂灌浆材料，与小型电动注浆泵配合对渗漏点进行直接钻孔，再利用注浆针头进行注浆，浆液实现遇水膨胀，有效封堵渗漏点。这种材料具有止水效果良好、携带方便、施工机具要求低等特点。具体来说，首先需要先清理砼表面的杂物，凿除蜂窝及疏松结构，并用压力水进行冲洗，将坚硬的基层暴露出来;其次，布设注浆孔，其位置距离裂缝在110mm左右，错开空位，间距250mm斜孔，内倾角在60度左右，孔深约250mm、孔径越12mm;最后，利用压力水冲洗注浆孔，埋设注浆嘴，并选用高强度的堵漏材料进行注浆嘴封堵，使其与钻孔解密结合。此外，在注浆前还需要进行压力调试，对第一孔注浆时的裂缝及地下水情况进行压力调节，确定稳定压力。
　　（2）接水槽排水法
　　针对同一结构断面中，施工缝与变形缝平顺连续并且缝宽准确的漏水点，主要应用接水槽排水法治理。接水槽材料主要应用不锈钢，槽深度应当大于30mm，宽度300mm，不锈钢厚度1mm。在水平槽段，设置2‰人字坡或一字坡，向侧墙排水沟引流。接水槽与基面的密封应用单组分聚氨酯密封胶，固定应用M8不锈钢膨胀螺栓，各螺栓距离不超过250mm。接水盒搭接长度大于100mm，同时下侧接水盒需要包住上侧接水盒，避免水漏出。在反复发作并且沿着缝隙不断转移的线性落点中，接水槽排水法较为适用，能够通过转移水流实现渗漏水治理的目的。但需要注意的是合理控制接水槽角度及其搭接的严密性。
　　（3）快干水泥封堵法
　　地铁车站结构施工为大体积混凝土浇筑，在施工过程中，通常会由于散热不均导致混凝土温度应力裂缝产生，经过长时间静水侵蚀，会产生应力裂缝或潮湿、沁水等情况。这种多为无压力的小型洇渗点，可以采用快干水泥封堵配合U型小槽治理。在裂缝两侧15mm处应用电动切割机切割两条缝，深度在30mm左右，长度长于裂缝两端约200-300mm。采用电锤凿除缝隙间的混凝土，形成U型小槽，槽体平整度、尺寸需要符合要求，不能侵入槽体之外的混凝土，在槽帮两侧100mm之内凿毛。清理槽体与槽帮，涂刷防水材料灰浆层，并用清水拌和快干水泥，填平U型小槽，同时在槽帮两侧混凝土面抹3mm改性环氧聚合物水泥胶粉。应用该种方法在材料选择中，通常选用初凝时间在1.3min，终凝时间在4-5min。
　　4 结束语
　　为缓解城市交通压力，城市轨道交通逐渐成为城市交通基础设施建设的重点内容。在地铁项目建设中，车站结构渗漏水问题对地铁工程建设质量以及地铁运行稳定与安全具有重要影响。针对地铁车站结构渗漏问题，应当坚持多处设防、因地制宜、综合治理、监测预防等原则，做好防水设计与渗漏水治理，从而为地铁車站稳定运行提供保障。
　　参考文献：
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