地下工程防水措施研究

彭晟 赵君 姜涛

摘要：地下工程一般修建在含水地层中，受到地下水的有害作用，还受到地面水的影响。如果没有防水措施或者防水措施不得当，地下水就会渗入，影响结构物的使用寿命。本文通过研究地下工程类型及施工方法，充分考虑水对地下工程的影响，提出工程防水方法措施，以供实际工作参考。

关键词：地下工程；防水；措施

引言

地下工程防水技术伴随着科学技术的提高和建筑业的发展，得到了迅速的发展。在防水设计和施工方面，注重整体设防的观念，建立起“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”和“多道设防、复合用材”的原则。地下工程应根据建筑物的建筑方式、重要程度、使用功能、水文地质状况、水位高低以及埋置深度等，按照不同等级进行防水设防。

1 地下工程的类型及施工方法

1.1 地下工程的类型

地下工程可根据建造环境和建造方式与用途的不同，分为隧道工程、地下建筑物、地下构筑物等类型。隧道工程主要包括铁路公路隧道，地下铁道，越江隧道以及水工、电缆隧道等。地下建筑物主要包括建筑物（多用途）地下室，地下厂房、仓库、车库，地铁车站，城市地道、商业街等。地下构筑物主要包括军事、人防工程、城市共用沟、水工构筑物、贮水池、游泳池等。

1.2 地下工程的施工方法

地下工程开挖时，须先开挖出相应的空间，然后在其中修筑衬砌。以地质、地形及环境条件特别是埋置深度为主要依据，选择合造的施工方法，主要有：明挖法、暗挖法、沉管法、顶管法、新奥法等。明挖法指针对埋置较浅的工程，施工时先从地面挖基坑或堑壕，修筑衬砌之后再进行回填。暗挖法，即不挖开地面，采用在地下挖洞的方式施工。矿山法和盾构法等均属暗挖法。沉管法是预制管段沉放法的简称，是在水底建筑隧道的一种施工方法。现已成为水底隧道的主要施工方法。用这种方法建成的隧道称为沉管隧道。顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。

2 水对地下工程的影响

水对地下工程围护结构可产生吸湿作用、毛细作用、侵蚀作用，渗透作用和冻融作用等一系列有害作用。这是由混凝土的特性、结构和水的成、特性所决定的。砖石、混凝土等建材都是非均质的多孔材料组成的，在与水蒸气或气态水接触时，都能将它们吸附在自己的表面，从而形成潮湿现象。另外，在大部分围护结构中有许多肉眼看不见的裂缝，形成网状或线状的裂缝体系，水在遇到这些裂缝后会沿着这些裂缝上升，这种作用的后果非常严重，有时整个工程可能受到影响。特别是地下水带有侵蚀作用时，即当水中的PH 值呈酸性的时候，地下水将溶解混凝土中的石灰质，加大混凝土中原有裂缝的大小，随之，地下水将对钢筋造成腐蚀。若地下水中还溶解有有毒气体，这将对地下工程的使用造成严重的威胁。可见，地下水在不同的各个方面对地下建筑物产生影响，如果不及时采取防水、除湿措施，建筑物的使用轻则受到影响，或缩短工程的使用年限。重则淹没毁坏整个的地下工程。并且影响到地面的工程，有的会产生严重的后果。带来巨大的财产损失和其它不良影响。

3 防水技术与措施

3.1 防水技术

地下工程的防水防潮是一项综合性的技术，其防水的内容包括地下工程的结构防水、注浆防水、排水、渗漏水防治以及基坑围护结构防水等。其中结构防水又细分为：混凝土结构主体防水，混凝土结构细部构造防水，采用特殊施工法的结构防水。基坑围护结构防水又细分为：地下连续墙，水泥挡土墙，钢筋混凝土排桩，喷锚支护等。

3.2 防水措施

地下工程的防水措施，可按其设防方法分为两大类，即构造防水和材料防水。构造防水即采取合适的构造形式，阻断水的通路，以达到防水的目的，如止水带和空腔构造等。主要应用领域包括房屋建筑的屋面、地下、外墙和室内；城市道路桥梁和地下空间等市政工程；高速公路和高速铁路的桥梁、隧道；地下铁道等交通工程；引水渠、水库、坝体、水利发电站及水处理等水利工程，等等。材料防水是靠建筑材料阻断水的通路，以达到防水的目的或增加抗渗漏的能力，如卷材防水、涂膜防水、混凝土及水泥砂浆刚性防水以及粘土、灰土类防水等。随着社会的进步和建筑技术的发展，建筑防水材料的應用还会向更多领域延伸。如新型聚合物水泥基防水材料，高弹防水涂料，防腐防水材料等。

3.3 基本方法

地下工程防水的基本方法，主要可分为隔水、排水、堵水等几种，可根据情况单独使用，也可几种措施综合使用。

1）隔水。隔水是利用隔水是利用不透水材料或弱透水材料，将地下水（包括无压水、承压水、毛细水等）隔绝在建筑空间之外。隔水可以通过材料防水起作用，也可以利用结构自防水起作用。地下工程可通过在迎水面设置防水砂浆防水层、卷材防水层、涂膜防水层来增强结构的自防水。混凝土结构自防水的关键是施工时必须确保混凝土的密实性及防止混凝土产生裂缝。

2）排水。排水是建筑防水的重要措施之一，是将水在渗漏进地下工程内部之前加以疏导和排除。其内容包括地表水的排除，人工降低地下水位或将水引人地下工程后再有组织地排走。

3）堵水。堵水主要应用在两个方面，其一是向岩石体内注入防水材料，堵塞水流通路而形成一个隔水层，即注浆止水。其二是当防水结构和防水构造受到破坏而发生渗漏时，向破坏处（如孔隙、裂隙等）及其附近注入防水材料而起到修复作用，即堵漏。

结语

地下工程可供采取的防水措施和方法是多种多样的，主要取决于工程位置、工程分类、设计所采取的结构形式、所遇到的地下水的类型和埋藏条件。实际应用中可区分隧道工程、地下建筑物、地下构筑物等不同类别工程的性质、用途及其防水等级与标准而定。

（作者单位：解放军66469部队）