1 國內外隧道建設及防水情況國內外已建成大量地鐵、隧sui道dao，逐zhu步bu形xing成cheng了le較jiao成cheng熟shu的de結jie構gou設she計ji計ji算suan理li論lun與yu工gong程cheng實shi踐jian體ti係xi，但dan是shi在zai隧sui道dao及ji地di下xia工gong程cheng的de防fang水shui方fang麵mian認ren識shi則ze相xiang對dui落luo後hou。地di鐵tie不bu可ke避bi免mian地di要yao經jing過guo含han水shui量liang較jiao高gao的de地di層ceng(如上海地鐵所處地層大多為飽和含水軟粘土層)

，所以必將受到地下水的有害作用。


如果沒有可靠的防水、堵漏措施
，地下水就會侵入隧道
，影響其內部結構與附屬管線，乃至危害到地鐵的運營和降低隧道使用壽命。盾構隧道滲漏水的位置是管片的接縫、管片自身小裂縫
、注漿kongheshoukongdeng。qizhongyiguanpianjiefengchuweifangshuizhongdian。tongchangjiefengfangshuideduiceshishiyongmifengcailiao，yixideweidaibiaodeouzhoufangmian
，caiyongfeipengzhanghechengxiangjiao
，kaodanxingyami，yijiechumianyayinglilaizhishui，yinaijiuxingyuzhishuixingjianchang。deguoPHOENIX公司提供的隧道襯砌合成橡膠墊就是其中較典型的形式，其工作機理如圖1所示。以日本為代表的方麵，則采用水膨脹橡膠
，靠其遇水膨脹後的膨脹壓止水。它的特點是可使密封材料變薄、施工方便

，但耐久性尚待驗證。國內主要采用水膨脹橡膠，並已開始研究開發水膨脹類材料與密封墊兩者的複合型。
    2 盾構法隧道的防水設計方法防水方法包括結構自防水和其它附屬措施，如管片外防水塗層、管片接縫防水、做二次襯砌等。 
    2．1 管guan片pian結jie構gou的de自zi防fang水shui結jie構gou自zi防fang水shui是shi首shou選xuan的de防fang水shui措cuo施shi

，主zhu要yao方fang法fa為wei管guan片pian材cai料liao采cai用yong防fang水shui混hun凝ning土tu。地di鐵tie結jie構gou物wu一yi般ban用yong普pu通tong防fang水shui混hun凝ning土tu

，而er盾dun構gou隧sui道dao襯chen砌qi由you預yu製zhi管guan片pian拚pin裝zhuang而er成cheng，多duo用yong外wai加jia劑ji防fang水shui混hun凝ning土tu，抗kang滲shen可ke達daS12以上，滲透係數K＜10-11cm／s。 
    2．2 管片外防水塗層管片外防水塗層需根據管片材質而定
，凡有較深裂紋的管片一般都要增加外防水塗層。對鋼筋混凝土管片而言，一般要求：①塗層應能在盾尾密封鋼絲刷與鋼板的擠壓摩擦下仍保持完好；②當管片弧麵的裂縫寬度達0．3mm時，仍能抗0．6MPa的水壓


，長期不滲漏
；③塗層應具有防迷流的功能，其體積電阻率、表麵電阻率要高；④塗層應具有良好的抗化學腐蝕、抗微生物侵蝕能力和足夠的耐久性；⑤塗層要有良好的施工季節適應性，施工簡便，成本低廉。但應指出
，若管片製作質量高，采用抗侵蝕水泥，不做外防水層也是可以的。 
    2．3 管片接縫防水管片接縫防水包括彈性密封墊防水、嵌縫防水和向接縫內注入聚氨酯藥液等。下麵介紹可靠性高的彈性密封墊防水的各種要求： (1)功能要求 ①短期防水要求密封材料因壓縮產生的接觸麵應力大於設計水壓力；②長期防水要求接觸麵應力不小於設計水壓力；③密封墊在設計水壓力下允許張開值應滿足下式： δ≤BD／(ρmin―0．5D)十δ。十δs 式中：δ――環縫中彈性防水密封墊在設計水壓力下允許的縫張開值(mm)
； ρmin――隧道縱向撓曲的最小曲率半徑(mm)
； D――襯砌外徑(mm)； B――管片寬度(mm)； δ。――生產、施工中可能產生的環縫間隙(mm)
； δs――鄰近建築物引起的接縫張開值(mm)。 (2)耐久性要求 包括防水功能耐久性、耐水性、耐動力疲勞性、耐幹濕疲勞性
、耐化學腐蝕性等。 (3)密封材料種類 可分為單一材料的、合(he)成(cheng)材(cai)料(liao)的(de)及(ji)水(shui)膨(peng)脹(zhang)的(de)。現(xian)多(duo)采(cai)用(yong)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)膠(jiao)。它(ta)大(da)大(da)改(gai)善(shan)了(le)盾(dun)構(gou)法(fa)隧(sui)道(dao)的(de)防(fang)水(shui)性(xing)，是(shi)今(jin)後(hou)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。在(zai)設(she)計(ji)時(shi)必(bi)須(xu)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)確(que)定(ding)合(he)適(shi)的(de)膨(peng)脹(zhang)倍(bei)率(lv)

、膨脹時間及環境可能造成的影響。 


    3隧道滲漏水機理引起隧道滲漏水的原因主要是防水材質不良或違反操作規程造成的，具體可分為以下幾類：①管片在製作時養護不合理，表麵出現氣孔和龜縮裂縫；管片在運輸
、拚裝中受擠壓、碰撞

，缺邊掉角
；②水膨脹橡膠粘貼不牢
，或下坡時過早浸水使膨脹止水效果降低；②管片拚裝質量差，螺栓未擰緊，接縫張開過大；④手孔、螺栓孔、注漿孔等薄弱部位未加防水墊片，封孔施工質量差。 
    4 上海地鐵二號線隧道堵漏實例 
    4．1 工程概況上海地鐵二號線區間隧道采用盾構法施工，東昌路―東方路段位於浦東新區
，其防水部分由上海市隧道工程設計院設計
，上海市基礎工程公司施工。隧道的襯砌為預製鋼筋混凝土管片，外徑6200mm

，內徑5500mm
，環寬1000mm。管片7昆凝土C50
、S8
，襯砌環縫及縱縫間防水采用彈性密封襯墊。該圓形隧道的標準斷麵如圖2所示。地鐵途經三個地質層：①人工填土；②表層土；③第1層軟土。隧道大部分埋設於該層軟土中，它主要為灰色淤泥質粘土、粘土、粉質粘土加薄層粉砂，含水率43．1％一57．9％，垂直滲透係數10-6一10-7cm／s，水平滲透係數根據層理不同差別很大。 1998年4月，在隧道竣工驗收之前，筆者應上海市基礎工程公司委托，對該區段隧道的滲漏水進行了調查
，並提出了治理措施。 
    4．2 滲漏情況調查經初步勘察，該區間段襯砌管片總體防水質量是好的，但進出洞口部位滲漏較為嚴重。對上行線進洞口l00環做了詳細調查，結果如下： (1)該區間滲漏水主要為管片接縫處滲漏水。進洞25環(huan)雖(sui)然(ran)做(zuo)了(le)縱(zong)環(huan)整(zheng)環(huan)嵌(qian)縫(feng)，但(dan)因(yin)為(wei)一(yi)些(xie)環(huan)縫(feng)寬(kuan)度(du)不(bu)均(jun)勻(yun)
，嵌(qian)入(ru)工(gong)字(zi)條(tiao)後(hou)不(bu)能(neng)相(xiang)互(hu)粘(zhan)貼(tie)牢(lao)，而(er)加(jia)封(feng)的(de)水(shui)泥(ni)層(ceng)又(you)較(jiao)薄(bo)，達(da)不(bu)到(dao)防(fang)水(shui)目(mu)的(de)，因(yin)而(er)有(you)幾(ji)環(huan)滲漏很嚴重

，個別接縫處甚至有嚴重線漏。 (2)該區間隧道為兩頭高、中間低。盾構在下坡段推進時，盾尾容易形成積水

，從而使底部彈性密封墊過早遇水膨脹，防水能力下降，所以下坡段底部滲漏較上坡段嚴重。 
    4．3滲漏處理方案根據不同部位、滲漏水的不同形式
，采取下列具體處理措施： (1)環縱縫的線漏、滴漏以及兩腰滲漏水處宜采用注漿堵漏，即在滲漏嚴重處先打一小孔，插入塑料細管引排滲漏水
，同時插入另一注漿管壓注聚氨酪漿材封堵滲水通道，當確認不滲漏水時剪斷注漿管(對有多處滲漏水點情況，應先上後下，最後封堵兩腰)。在埋管處用快凝水泥封縫，周圍縱環采用工字形水膨脹膩子條加封氯丁膠乳水泥作整環嵌縫處理。對於已做工字條嵌縫但仍有滲漏的環縫

，在注漿堵水後，宜取出工字條，塗刷界麵劑，再用快凝水泥封縫。 (2)0．15mm以下潮濕裂縫或微裂縫可采用無機水性高滲透密封劑塗刷封閉處理(如AS混凝土牆麵塗料
，SWF水泥密封材料等)。 (3)對o．20mm以上的微裂縫也應注漿
，采用聚合物砂漿類，用氯丁膠乳
、鹵偏乳液
、丙烯酸乳液等塗抹封閉。 (4)對於集中滲漏區段
，可利用回填注漿孔鑽穿管片注入超細早強水泥和水溶性聚氨酪漿液。管片打穿時，考慮到注漿孔湧泥，配以橡塞密封裝置。 (5)區間7昆凝土管片存在的邊、角缺損部位，可采用高強
、快凝

、粘結良好的修補材料
，如NC聚合物快速修補劑。 
    4．4 二次調查按照上述防水堵漏方案，經過2個多月的施工，滲漏情況已明顯好轉
，絕大多數的線漏、滲漏都已消除，隻有個別地方還有少量滲水
，基本上達到設計要求
，證明方案是行之有效的。該工程也已被上海市市政局質檢站定為優質工程。