浅析城市隧道工程地下防水施工

　　摘 要：随着经济发展和社会进步，城市隧道已成为城市基础设施建设的重要内容，其良好的修筑有效地缓解了城市交通运输的压力，因而占据着城市化设施的关键地位。然而在实际施工和运营过程中，由于种种原因导致了城市隧道出现渗水等不良病害，严重影响城市隧道的服役寿命。文章从隧道施工渗水的原因出发，简述了施工缝、混凝土、地下水及防水材料的施工措施，并将城市隧道防水施工的应用现状进行分析，以期为类似城市隧道地下施工防水效果的更好提升提供一定的参考。

　　0 引言

　　城市隧道是指为满足铁路穿越大城市的需要，在地下或水下修建的建筑物。它对改善公路技术状况、缩短行车距离、提高运输能力、减少交通事故起着重要作用。隧道可以缩短行车距离，提高行车效率，提高行车安全性，保护自然环境，提高地下空间利用率。尤其是在城市，隧道扮演着重要的角色。其中，隧道防水是地下工程的重要组成部分，是施工过程中的关键。防水作为施工的薄弱环节，其施工效果直接影响隧道结构的适用性和耐久性。因此，要不断掌握地下防水施工技术，提高施工质量水平，以取得良好的经济效益，促进城市隧道工程的进步。

　　1 城市隧道工程渗水原因分析

　　1.1 施工缝问题

　　施工缝和变形缝是混凝土和混凝土截面之间的接缝，分为环向和纵向两种。城市隧道的渗水主要是施工缝渗水。施工缝处混凝土骨料集中，混凝土松散，是防排水的薄弱环节。渗水和漏水的原因可能为：

　　施工缝预留位置不当。墙体一般只允许留设水平施工缝，其位置不应留在剪力弯矩最大处或底板与侧壁交界处，常见的错误位置是混凝土底板或墙壁中的垂直间隙。施工缝混凝土表面残留物清洗不干净，新旧混凝土结合不牢固。立模绑扎钢筋时，有杂物落入接缝内，未及时清除，造成新旧混凝土之间形成夹层。施工缝未做企口或未安装止水带。未使用补偿收缩混凝土，导致连接处出现收缩裂缝。

　　1.2 混凝土问题

　　混凝土结构本身有许多孔隙、如毛细孔、沉降缝隙、接触孔、预留孔等，这些孔隙相互连通，形成网络状的渗水通道。当施工过程中有地下水时，这些渠道便为渗水提供载体。其次，当混凝土体积因化学收缩、冷缩等原因引起体积骤减，且这些收缩引起的裂缝大于一定值时，就会发生渗水。此外，当混凝土初凝、终凝或未形成足够强度时，外部振动和局部应力都会损坏混凝土结构，从而形成渗水裂缝。

　　1.3 地下水位问题

　　隧道建设与地下水关系密切。一方面由于地下水的渗流影响，隧道开挖时易使地下水涌入隧道，另一方面隧道运营会给地下水环境造成严重影响，隧道长期排水造成的水位下降，将引起地面沉降，形成环境灾害。在实际工程中，施工人员对地质水文情况勘察不够精细、对结构抗渗考虑不足，都会导致结构难以抵抗水压力，出现表面渗水。

　　1.4 防水卷材问题

　　目前我国工程中，高分子防水卷材的应用十分广泛，性能较好。但施工人员为了如期交工，在空间狭小的施工区域往往采用交叉作业。也就是说，铺设防水卷材后不进行保护就要后续施工。这样一来，其他工程的施工过程中极大可能破坏防水层进而出现渗水、表面破裂的情况。更糟糕的是，一旦防水步骤出现问题，后期维修更是困难，那么防水工程质量也会受到影响[1]。

　　2 城市隧道施工防水措施

　　2.1 优化变形缝防渗漏施工

　　对于现有施工缝，应沿环向设置预埋止水带和排水管，沿纵向用外加剂填充缝隙。对于在建隧道，设置施工缝时应远离排水盲沟和涌水量较大的地方，且应尽量降低施工缝数量。如果必须设置，必须提前将水引至其他盲沟。

　　2.2 改善初支混凝土方式

　　隧道施工工序大致为：隧道初期支护混凝土，初次喷射混凝土密实平整，质量稳定，后采用热熔性定位装置固定二衬防水板，再将衬砌混凝土进行养护与晒水保养[2]。而要想改善隧道的渗水情况，就需要将支护方式在喷射混凝土的基础上采取对应的排水措施，以抵挡混凝土的自身厚度及较大的水压力。另外，防水混凝土的养护对自身抗渗性能有极大影响，也就是说，我们需要不仅要特别关注混凝土的早期养护，还要保证充分的养护时间。等水泥水化完成后，混凝土中的毛细孔被生成物完全阻塞，从而大大提高了混凝土强度及抗渗性能，同时有效减少渗水。

　　2.3 采用排水施工法

　　在衬砌背部或底部铺设透水材料，以确保浇筑衬砌混凝土顺利进行，是当隧道围岩出现涌水现象时最好的解决方法，这种操作是为衬砌背部排水。对于隧道下方排水，我们通常把它称为路基排水，包括衬砌背部排水、横向排水和中心排水。为了确保总体防水工程顺利进行，处理好防水工作，仅用支护灌浆是远远不够的。我们需要在隧道周围设置专门的排水沟，在关注地下水的疏导工作同时，处理好防水工作，尽可能遏制施工区域的渗水现象。需要说明的是，如果工程在严寒地区进行，则还需要在现场布设防寒泄水洞，以避免冻胀破坏的发生。

　　2.4 加大防水材料的应用

　　隧道修建过程中不免出现渗水情况，如果处理不到位，就会导致隧道内混凝土被破坏，甚至隧道塌陷。因此在施工过程中，防水材料的铺设是关键一环。在施工方式上，为确保防水板不受破坏，尽量避免采用钻爆的方式。在选择材料上，我们通常采用高分子防水卷材，其优秀的耐腐蚀性可以在使用过程中不被水所侵蚀破裂，更重要的是，高分子防水卷材能够适应自然环境，使用寿命很长。

　　3 城市隧道防水施工应用现状与前景

　　虽然从材料到结构，不同专业的隧道防水实践并不统一，但隧道防水技术主要有三种类型：

　　从围岩、结构及附加防水层出发，以预防为主的水密型防水。从疏水和泄水入手，以排为主的泄水型或引流自排型防水。防水与防排水的混合型防水。

　　尽管各国的隧道防水标准和做法各不相同，各种防水方法的效益也大相径庭，但实践表明，要使隧道防水，单一的防水方法很难胜任。我们认为，隧道防水应首先遵循以下几点：

　　地质勘查应尽可能合理，多渠道了解地质资料；结合地质条件，采取防、排、堵、截综合治理方法[3]；合理选用高性能防水层和结构自防水材料，加强双缝细部的防水处理。

　　4 结语

　　综上所述，城市隧道防水施工技术仍需深入细致的分析和探索。隧道防排水工程是一项非常复杂的系统工程。要统筹规划，具体协调，根据建设情况的客观实际，落实相应的基本原则，切实采取综合治理的方法。

　　参考文献：

　　[1] 胡然，黄中峰，刘正欣.高分子防水卷材在隧道及地下工程中的应用探讨[J].中国住宅设施，2021（10）：27-28.

　　[2] 宋桂平.公路隧道排水设计与隧道路基病害防治[J].散装水泥，2021（01）：59-61.

　　[3] 陈星强，崔会新.浅谈高速铁路隧道防水施工技术[J].山东工业技术，2019（07）：101.

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