地下工程防水技術(shù)伴隨著科學(xué)技術(shù)的提高和建筑業(yè)的發(fā)展,得到了迅速的發(fā)展。在防水設(shè)計和施工方面,注重整體設(shè)防的觀念,建立起“防、排、截、堵相結(jié)合,剛?cè)嵯酀?jì),因地制宜,綜合治理”和“多道設(shè)防、復(fù)合用材”的原則。地下工程應(yīng)根據(jù)建筑物的建筑方式、重要程度、使用功能、水文地質(zhì)狀況、水位高低以及埋置深度等,按照不同等級進(jìn)行防水設(shè)防。
1 地下工程的類型及施工方法
1.1 地下工程的類型
地下工程可根據(jù)建造環(huán)境和建造方式與用途的不同,分為隧道工程、地下建筑物、地下構(gòu)筑物等類型。隧道工程主要包括鐵路公路隧道,地下鐵道,越江隧道以及水工、電纜隧道等。地下建筑物主要包括建筑物(多用途)地下室,地下廠房、倉庫、車庫,地鐵車站,城市地道、商業(yè)街等。地下構(gòu)筑物主要包括軍事、人防工程、城市共用溝、水工構(gòu)筑物、貯水池、游泳池等。
1.2 地下工程的施工方法
地下工程開挖時,須先開挖出相應(yīng)的空間,然后在其中修筑襯砌。以地質(zhì)、地形及環(huán)境條件特別是埋置深度為主要依據(jù),選擇合造的施工方法,主要有:明挖法、暗挖法、沉管法、頂管法、新奧法等。明挖法指針對埋置較淺的工程,施工時先從地面挖基坑或塹壕,修筑襯砌之后再進(jìn)行回填。暗挖法,即不挖開地面,采用在地下挖洞的方式施工。礦山法和盾構(gòu)法等均屬暗挖法。沉管法是預(yù)制管段沉放法的簡稱,是在水底建筑隧道的一種施工方法,F(xiàn)已成為水底隧道的主要施工方法。用這種方法建成的隧道稱為沉管隧道。頂管法是指隧道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時采用的一種暗挖式施工方法。新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)理論,以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點,采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段,及時的進(jìn)行支護(hù),控制圍巖的變形和松弛,使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分,并通過對圍巖和支護(hù)的量測、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道施工和地下工程設(shè)計施工的方法和原則。
2 水對地下工程的影響
水對地下工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生吸濕作用、毛細(xì)作用、侵蝕作用,滲透作用和凍融作用等一系列有害作用。這是由混凝土的特性、結(jié)構(gòu)和水的成、特性所決定的。磚石、混凝土等建材都是非均質(zhì)的多孔材料組成的,在與水蒸氣或氣態(tài)水接觸時,都能將它們吸附在自己的表面,從而形成潮濕現(xiàn)象。另外,在大部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)中有許多肉眼看不見的裂縫,形成網(wǎng)狀或線狀的裂縫體系,水在遇到這些裂縫后會沿著這些裂縫上升,這種作用的后果非常嚴(yán)重,有時整個工程可能受到影響。特別是地下水帶有侵蝕作用時,即當(dāng)水中的PH 值呈酸性的時候,地下水將溶解混凝土中的石灰質(zhì),加大混凝土中原有裂縫的大小,隨之,地下水將對鋼筋造成腐蝕。若地下水中還溶解有有毒氣體,這將對地下工程的使用造成嚴(yán)重的威脅?梢姡叵滤诓煌母鱾方面對地下建筑物產(chǎn)生影響,如果不及時采取防水、除濕措施,建筑物的使用輕則受到影響,或縮短工程的使用年限。重則淹沒毀壞整個的地下工程。并且影響到地面的工程,有的會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。帶來巨大的財產(chǎn)損失和其它不良影響。
3 防水技術(shù)與措施
3.1 防水技術(shù)
地下工程的防水防潮是一項綜合性的技術(shù),其防水的內(nèi)容包括地下工程的結(jié)構(gòu)防水、注漿防水、排水、滲漏水防治以及基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)防水等。其中結(jié)構(gòu)防水又細(xì)分為:混凝土結(jié)構(gòu)主體防水,混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造防水,采用特殊施工法的結(jié)構(gòu)防水。基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)防水又細(xì)分為:地下連續(xù)墻,水泥擋土墻,鋼筋混凝土排樁,噴錨支護(hù)等。
3.2 防水措施
地下工程的防水措施,可按其設(shè)防方法分為兩大類,即構(gòu)造防水和材料防水。構(gòu)造防水即采取合適的構(gòu)造形式,阻斷水的通路,以達(dá)到防水的目的,如止水帶和空腔構(gòu)造等。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括房屋建筑的屋面、地下、外墻和室內(nèi);城市道路橋梁和地下空間等市政工程;高速公路和高速鐵路的橋梁、隧道;地下鐵道等交通工程;引水渠、水庫、壩體、水利發(fā)電站及水處理等水利工程,等等。材料防水是靠建筑材料阻斷水的通路,以達(dá)到防水的目的或增加抗?jié)B漏的能力,如卷材防水、涂膜防水、混凝土及水泥砂漿剛性防水以及粘土、灰土類防水等。隨著社會的進(jìn)步和建筑技術(shù)的發(fā)展,建筑防水材料的應(yīng)用還會向更多領(lǐng)域延伸。如新型聚合物水泥基防水材料,高彈防水涂料,防腐防水材料等。
3.3 基本方法
地下工程防水的基本方法,主要可分為隔水、排水、堵水等幾種,可根據(jù)情況單獨使用,也可幾種措施綜合使用。
1)隔水。隔水是利用隔水是利用不透水材料或弱透水材料,將地下水(包括無壓水、承壓水、毛細(xì)水等)隔絕在建筑空間之外。隔水可以通過材料防水起作用,也可以利用結(jié)構(gòu)自防水起作用。地下工程可通過在迎水面設(shè)置防水砂漿防水層、卷材防水層、涂膜防水層來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的自防水。混凝土結(jié)構(gòu)自防水的關(guān)鍵是施工時必須確;炷恋拿軐嵭约胺乐够炷廉a(chǎn)生裂縫。
2)排水。排水是建筑防水的重要措施之一,是將水在滲漏進(jìn)地下工程內(nèi)部之前加以疏導(dǎo)和排除。其內(nèi)容包括地表水的排除,人工降低地下水位或?qū)⑺说叵鹿こ毯笤儆薪M織地排走。
3)堵水。堵水主要應(yīng)用在兩個方面,其一是向巖石體內(nèi)注入防水材料,堵塞水流通路而形成一個隔水層,即注漿止水。其二是當(dāng)防水結(jié)構(gòu)和防水構(gòu)造受到破壞而發(fā)生滲漏時,向破壞處(如孔隙、裂隙等)及其附近注入防水材料而起到修復(fù)作用,即堵漏。