隧道及地下工程滲漏水是長期以來困擾專家們的一個頭痛問題，也是當前地下工程建築中突出的質量通病和亟待解決的課題。我國北京
、上海和廣州的城市地下鐵道中，滲漏水情況也已在30%左右。在地下工程較發達的日本，據調查滲漏水也達到30%以上。由此可見，隧道及地下工程滲漏水的情況十分嚴重。

　　根據對隧道及地下工程防水體係的失敗原因進行了統計分析
，分析數據表明：由於施工原因導致滲漏水的占34.2%，設計不合理占10.4%
，防水材質在不同水環境條件下變異占33.1%，結構變異致使防水體係失效占11%，維修養護不善占2.3%。由此可見
，發生滲漏的原因是多方麵
，因此研究和分析這些原因將對提高地下工程防水質量起到重要的作用。

　　防水滲漏原因分析

　　隧(sui)道(dao)及(ji)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)防(fang)水(shui)體(ti)係(xi)失(shi)效(xiao)性(xing)是(shi)指(zhi)防(fang)水(shui)體(ti)係(xi)和(he)材(cai)料(liao)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，由(you)於(yu)外(wai)部(bu)作(zuo)用(yong)侵(qin)蝕(shi)破(po)壞(huai)或(huo)內(nei)部(bu)材(cai)料(liao)弱(ruo)化(hua)
，抵(di)抗(kang)地(di)下(xia)水(shui)環(huan)境(jing)的(de)能(neng)力(li)減(jian)弱(ruo)或(huo)全(quan)部(bu)喪(sang)失(shi)。分(fen)析(xi)和(he)研(yan)究(jiu)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)在(zai)不(bu)同(tong)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)在(zai)不(bu)同(tong)地(di)下(xia)水(shui)環(huan)境(jing)介(jie)質(zhi)中(zhong)的(de)失(shi)效(xiao)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)與(yu)機(ji)理(li)、失效材料所產生的物質對周圍結構體性能的影響、建立評價各種失效影響因素指標及失效檢測方法
，是地下工程防水體係應研究的重要問題。

　　一
、防水施工原因

　　前述統計數據表明，防水施工階段是地下工程防水滲漏的主要環節，對部分防水滲漏anlijinxingfenxihoufaxian，jiyoushigongbujingxinhegongyifangmiandeyuanyin，yeyoushigongguanlihejiancefangmiandeyuanyin
，tongshicaiyongbutongshigongfangfadedixiagongcheng，qifangshui滲漏原因也不盡相同。

　　1. 複合襯砌隧道一般采用高分子防水板(卷材)
，其失效原因主要有：a、防水卷材材質本身不能和噴射混凝土初襯密貼，安設時的衝擊
、背麵突出物等易將防水板紮破，導致漏水;b、板與板間的接合部室薄弱環節
，稍有不慎會導致整個防水體係失敗;c、如遇混凝土壁麵有較大空洞和凹凸的部位，二次襯砌的擠壓及圍岩變形會使防水板拉伸，特別是結合部位易發生斷裂破壞。

　　2. 噴塗防水的隧道及地下工程防水體係滲漏的原因有：噴塗防水膜很難保證其均勻性，雖然一般噴塗材料延展性較好
，但抗拉強度較低，如發生較大外力作用，結構會發生變形和位移;易導致防水膜破裂，致使整個防水體係失效;另外該施工方法對噴塗的施工工藝精度要求高，但一般工程很難達到。

　　3. 自防水混凝土的防水體係失敗的原因有：地下工程工作麵狹小，混凝土振搗密度實度很難達到設計抗滲的要求，另外施工縫合變形縫也是這種防水措施的薄弱環節。

　　以上原因說明，防水施工過程是保證工程質量的重要環節
，因此應強化防水施工的重要性，針對不同的防水方法製定相應的施工細則，並建立防水施工質量檢測機製。

　　二.防水設計原因

　　一部分設計師對防水重要性的認識不夠
，認為地下滲漏shuibuyingxiangjiegoudeanquanwenti，zaixuanyongcailiaoheshejifangshishangzhongshichengdubugou，yincizaifangshuishejifanganzhongjiehejiegoutezhengrenzhenyanjiubuchongfen
，zhishifangshuishejibuheli。

　　由防水設計理念問題引發的滲漏：目前地下工程使用壽命都在100年以上，而防水材料的使用壽命均達不到這一要求，因此地下工程防水設計應考慮放排水係統的可維護性和易更換性。

　　有防水設計經濟性問題引發的滲漏：盡管防水工程在地下工程中占得工程總費用比例是較小的
，但往往設計者考慮造價的原因，仍選用價廉差的材料，也是導致防水滲漏的原因。

　　三.防水材料變異的原因

　　根據研究
，發現由於防水材料材質的變異導致防水體係失效的情況占有較大的比例

，其原因有地下水環境和微生物侵蝕對防水材料性能的弱化、已有防水材料材質固有的弱點隨使用的環境的惡劣和使用時間推移逐漸喪失的防水功能。如某鐵路隧道在維修養護時，其防水卷材已變質老化。發生這些情況歸納起來
，主要有以下原因：a
、劣質的混凝土添加劑中含有高濃度的堿性成分和不易分解的鹽類物質，導致混凝土結構的鬆軟，析出的物質對防水卷材起了侵蝕作用;b、凍融交替使得防水材料結構變異;c、微生物侵蝕、粘結材料變異;d、地下水中含有不同濃度的酸
、堿
、鹽離子對材料的侵蝕;e、防水材料材質結構的不穩定導致材料結構組織的變異。

　　四.工程結構變異原因

　　地下工程長期處於複雜的環境中
，致使結構產生變異的不利因素很多，一旦發生變異，襯砌結構就會出現位移和變形、開裂
、混hun凝ning土tu剝bo落luo等deng現xian象xiang，進jin而er使shi得de防fang水shui體ti係xi失shi效xiao。如ru由you於yu圍wei岩yan具ju有you流liu變bian性xing，後hou期qi的de圍wei岩yan應ying力li在zai長chang期qi的de調tiao整zheng過guo程cheng中zhong可ke能neng會hui使shi防fang水shui板ban受shou到dao來lai自zi一yi襯chen和he二er襯chen得de長chang期qi擠ji壓ya

，在zai基ji麵mian不bu平ping衡heng或huo有you突tu出chu點dian處chu產chan生sheng穿chuan刺ci性xing損sun傷shang，造zao成cheng防水層失效。在四季溫差較大的場合
，常年凍融交替
，在凍脹力的強烈作用下
，殘餘變形逐年積累，使襯砌結構位移和開裂，導致防水層逐步失效。結構本身材料劣化引起的變異，如混凝土碳化
、鹽害
、堿集料反應等，其析出物也是造成防水體係破壞的原因。

　　五.維護和管理原因

　　排(pai)水(shui)係(xi)統(tong)堵(du)塞(sai)。不(bu)暢(chang)時(shi)，如(ru)果(guo)維(wei)護(hu)部(bu)善(shan)，將(jiang)導(dao)致(zhi)較(jiao)大(da)的(de)水(shui)壓(ya)長(chang)期(qi)積(ji)累(lei)引(yin)起(qi)結(jie)構(gou)開(kai)裂(lie)
，破(po)壞(huai)防(fang)水(shui)體(ti)係(xi)。在(zai)嚴(yan)寒(han)地(di)區(qu)的(de)隧(sui)道(dao)，冰(bing)凍(dong)產(chan)生(sheng)的(de)凍(dong)脹(zhang)力(li)是(shi)導(dao)致(zhi)結(jie)構(gou)開(kai)裂(lie)和(he)排(pai)水(shui)管(guan)堵(du)塞(sai)破(po)裂(lie)的(de)重(zhong)要(yao)原(yuan)因(yin)
，因(yin)此(ci)隧(sui)道(dao)及(ji)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)的(de)維(wei)修(xiu)養(yang)護(hu)是(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)。

　　主要待研究問題

　　隧道及地下工程環境與其他建築工程不同
，作為附著層的高分子材料，影響其使用期間耐久性的因素是很獨特的
，除了一般的由溫度
、濕度
、光照、酸堿環境作用等引起的材料老化和降解而失效外，還要考慮地下圍岩和襯砌的長期相互作用產生的擠壓
、變形因素對防水體係產生的損害作用。

　　一.地下結構(圍岩)環境部均勻變形對防水失效性的影響

　　地下結構(圍岩)環境不均勻變形對防水體係失效起較大作用是眾所周知的事實，其原因比較複雜，主要體現在地下環境特殊的外力(水壓、東脹力、塑性地壓
、圍岩鬆弛地壓、偏壓
、承載力不足、地震等)施加於結構

，造成結構產生不均勻變形甚至開裂

，致使防水層受局部較大的壓力、剪jian力li和he拉la伸shen力li的de作zuo用yong而er破po壞huai。隧sui道dao的de拱gong頂ding是shi導dao致zhi防fang水shui失shi效xiao的de主zhu要yao部bu位wei
，鐵tie路lu和he公gong路lu隧sui道dao這zhe類lei案an例li較jiao多duo，其qi原yuan因yin是shi由you於yu隧sui道dao拱gong頂ding混hun凝ning土tu澆jiao注zhu工gong藝yi的de缺que陷xian，襯chen砌qi與yu防水層之zhi間jian很hen難nan密mi實shi，有you的de甚shen至zhi存cun在zai較jiao大da的de空kong洞dong。此ci處chu往wang往wang容rong易yi形xing成cheng水shui囊nang並bing積ji聚ju較jiao大da水shui壓ya，圍wei岩yan鬆song弛chi擴kuo大da，作zuo用yong在zai襯chen砌qi上shang的de地di壓ya增zeng加jia，致zhi使shi襯chen砌qi開kai裂lie漏水。

　　防水層由於地下結構環境不均勻變形所產生的破壞主要體現在防水層的物理性質上
，也就是由於外界結構變化對防水層所產生的受力變化影響上。一旦某項力學指標超過了防水層材料的允許值
，防水層的完整性將發生破壞，而造成防水層滲漏。另外，防水材料在受力的情況下，其耐久性也將發生變化，即防水材料的力學環境也將有可能加速材料本身老化或失效
，這也是造成防水層滲漏的原因。

　　采用不同的防水方法，防水層在地下結構環境中所受到的破壞和影響程度是不一樣的，因此研究在這些外力作用下，對防水層本身物理性能的破壞影響程度
，據此來確定防水層和結構施工過程中需要相應采取的工程措施，對防止地下防水體滲漏有著重要的工程意義。

　　二.防水材料的失效性檢測

　　隧道及地下工程防水體係目前選用的防水材料多為有機高分子材料的光熱老化、熱氧老化、光氧老化、化學介質中的老化機理及穩定性方麵。對於地下工程防水材料eryan，youyuchuyumibihuanjingzhong，jishaoshoudaodaqiziwaixianfushezuoyong，yincishangshuhuanjingyinsusuochanshengdelaohuayingxiangshiciyaode，zhuyaodeyingxiangyinsuweihuanjingjiezhijimeijundengweishengwu、水以及化學腐蝕介質(酸
、堿、鹽)。

　　三.隧道及地下工程防水的工程檢測

　　隧道及地下工程所采取的防水方法不同
，對各項施工工藝以及力學、物理

、化學指標的要求也不同;不同的使用環境，影響因素差異也較大，因此檢測項目、檢測指標以及檢測方法也相應部同。隧道及地下工程的設計壽命期遠遠長於一般建築工程，其防水工程的壽命與使用年限應是同樣的尺度

，因此
，也要求對防水材料的工程性和耐久性有一個科學使用的檢測方法。

　　四.現行檢測指標分析

　　目前我國針對工程進行的耐久性檢測中
，高分子防水卷材檢測指標主要有：常規檢測指標(外觀及尺寸、拉伸和撕裂強度、伸長率、熱處理尺寸變化率

、低溫彎折性、抗穿孔性
、不透水性

、剪切狀態下的粘合性)和耐久性檢測指標(熱老化處理
、耐化學侵蝕、人工氣候加速老化)兩大項。噴塗材料還要增加噴塗材料與潮濕基麵的粘結強度

、表幹和實幹時間
、加熱伸縮率等項。

　　另外由於不同防水卷材、噴塗材料的施工方法、工藝要求
、防fang水shui作zuo用yong機ji理li方fang麵mian有you著zhe顯xian著zhu差cha別bie

，檢jian測ce標biao準zhun與yu方fang法fa也ye會hui不bu同tong，這zhe不bu僅jin在zai於yu各ge檢jian測ce項xiang指zhi標biao的de取qu值zhi，檢jian測ce理li論lun與yu方fang法fa也ye會hui不bu同tong。統tong一yi的de標biao準zhun難nan以yi反fan映ying材cai料liao的de特te點dian與yu特te長chang
，尤you其qi是shi一yi些xie專zhuan用yong於yu某mou種zhong特te定ding環huan境jing的de防水材料，更需要有專門的檢測方法。

　　隧道及地下工程防水的耐久性問題要比一般建築複雜，套用常規防水材料的檢測指標和方法，並不能反映材料的真實耐久性，這些需認真研究並解決。

　　目前防水材料與施工技術多元化發展進程加快，各種新型防水材料不斷湧現

，如水性防水塗料、水性噴膜防水塗料、ganfenpentujishudengxinxinghuanbaoxingcailiaodechuxian，qifuwulingyumianxiangsuidaojidixiagongchengshi，xianxingbiaozhunbunengzhenshifanyingqinaijiuxingneng，erzhexiecailiaohejishudeqiyebiaozhunyemeiyouxitong。kexuedijiejuenaijiuxingwenti，zaiqitagezhong建築防水材料的單一國家標準、行業標準、部門標準
、企業標準中
，也均未綜合、全麵地建立失效性的評價技術體係。

　　提高材料的耐久性水平，特別是從鼓勵新材料、新技術的創新
、滿man足zu隧sui道dao及ji地di下xia工gong程cheng更geng高gao的de防fang水shui要yao求qiu的de角jiao度du出chu發fa，在zai現xian有you各ge方fang麵mian的de檢jian測ce標biao準zhun的de基ji礎chu上shang，建jian立li和he完wan善shan適shi合he於yu隧sui道dao及ji地di下xia工gong程cheng防fang水shui的de耐nai久jiu性xing技ji術shu標biao準zhun與yu檢jian測ce方fang法fa是shi工gong程cheng界jie亟ji待dai解jie決jue的de研yan究jiu課ke題ti。