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膨润土防水毯在大型隧道工程中的应用
1概述
防水设计是满足隧道工程使用功能及耐久性的重要组成部分。根据《地下工程防水技术规范》(GB 50108--2008)(下称《技术规范》)以及《隧

道工程防水技术规程》(DG/TJ 08—50一2012)相关规定,地下隧道的防水等级一般定为二级,主体结构防水措施除应选防水混凝土外,还应选择一种防水材料作为外包防水材料,具体要求见表1。

膨润土防水毯

目前,地下工程中复合全包防水比较容易实现,但对于叠合墙结构,受到结构形式的制约,全包防水较难实施,一般采用半包防水,防水材
料采用防水卷材⋯。防水卷材在底板下铺设后需设置混凝土保护层,容易在底板与混凝土保护层间形成施工冷缝,产生串水,影响防水质量。若底板下采用膨润土防水毯就可以解决这个问题。上海某大型地下隧道工程中尝试通过在底板下设置膨润土防水毯,同时结合围护结构背水面涂刷水泥基渗透结品型涂料,在叠合墙结构巾形成全包防水效果,从而加强了叠合墙结构的防水性能。
2。常规的防水措施及存在问题
为了充分利用地下连续墙结构强度,结构侧墙一般采州与地下连续墙同护形成叠合墙的结构形式。在内衬墙施T时,需要先在地下连续墙上
进行凿毛清洗,露出青石子表面,形成平均深度大于20 mm的凹凸面,使得地下连续墙与内衬结合面的抗剪能力不小于O.7 MPa,从而保证两墙合一后的整体受力。
叠合墙的结构形式有利于充分利用地下连续墙同护的强度,节约内衬结构费JI-}j.但对于结构防水设计却带来了一定的难度,、南于叠合墙结构发挥作用的前提是确保地下连续墙与内衬结构叠合面抗剪能力,一旦地下连续墙与内衬墙问设置了防水材料,将大大削弱地下连续墙与内衬墙问的抗剪能力,使地下连续墙无法与内衬形成叠合结构。
根据《技术规范》要求:防水等级二级的地下结构除采用防水混凝土外,还应设置防水卷材或涂料等附加防水措施。目前,底板下通常选用
卷材,可选用的材料见表2。
隧道膨润土防水毯

常用的防水卷材由于在底板钢筋绑扎过程中容易受到破坏,因此均需在防水卷材铺设后,冉在其上设置混凝土保护层,以确保防水卷材的完整性。
《技术规范》要求保护层厚度不应小于50 ITlm。一般地下隧道标准断面的防水构造如图1所示。由于混凝土保护层与底板混凝土问将形成1条施工冷缝,因此附加防水层无法在侧墙中设置,从而无法形成封闭的防水层,导致该防水构造在底板与侧墙交界处容易形成防水薄弱点,使得通过底板下防水保护层与底板混凝土间的施_r:冷缝串水,降低了附加防水保护层的设置效果(见图2)。

膨润土防水毯
膨润土防水毯

随着隧道T.程在竣]二后渗漏水问题的日益突m,由于叠合墙结构自身的特点,防水方案往往存在一定的缺陷。
3。膨润土防水毯应用方案
为进一步改善隧道T程的防水效果,拟调整底板下附加防水材料.决定选用膨润土防水毯材料。
膨润土防水毯的形成:将高膨胀性的钠基膨润土填充在特制的复合土T布和无纺布之间,用针刺法制成防渗垫,遇水时在垫内形成均匀高密
度的胶状防水层,可有效地防止水的渗漏。隧道膨润土防水毯后可使防水毯与混凝土结构密贴,避免串水;同时,由于膨润土防水毯的表层材料及膨润土对高温不敏感,因此底板钢筋的焊接对防水毯的性能影响很小,施T时可不设置混凝土保护层。

这样就可保证防水毯设置后与底板结构完全贴合。解决了采用普通防水卷材设置混凝土保护层后易串水的问题。
叠合墙结构无法在地下墙和内衬之间设置附加防水层。为加强侧墙防水,考虑在地下墙与内衬结构问涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料,在不
降低地下墙与内衬叠合剪切强度的前提下,加强侧墙防水能力,改善防水效果。
通过在侧墙、底板设置附加防水层(顶板仍保留常规的聚氨酯防水涂料),在隧道箱形结构外侧形成了封闭的附加防水体系,从而达到《技术
规范》要求设置附加防水层的要求,加强隧道整体防水能力。典型的结构防水断面如图3所示。变形缝处防水进行加强设计,做法如图4所示。底板与地下墙节点为整体防水设计的薄弱点。可采用适当加深基坑、防水毯上翻,并与侧墙水泥基渗透结晶型涂料搭接的方案在底板下抗拔桩等桩头处理节点的做法。

4膨润土防水毯施工要点
上海某大型地下隧道T程目前正在建设中,
该隧道局部暗埋段为地下双层矩形箱涵结构。通过在结构底板下设置膨润土防水毯、在地下墙与内衬问设置水泥基渗透结晶型防水涂料,从而完善隧道整体防水体系,加强防水效果。在膨润土防水毯实施过程中,需要注意以下问题:
1)防水毯设置需与土建施工配合,加快速度。在深基坑工程中,防水毯设置需在基坑底垫层完成后设置,若施T时间过长,不利于基坑整
体的变形及稳定。在中间工作井段底板下防水毯的施T过程中,通过合理安排T序,4 h内完成了500~600 m2防水毯的铺设,从而确保了1二程安全。2)防水毯的设置不宜提前,避免设置后长期暴露,影响防水毯效果。防水毯的材料是膨润土,虽然通过加强包覆材料质量、控制针刺密度等手段,可避免在短期雨水浸泡、踩踏后膨润土流失,但如暴露时间过长,在基坑底部有积水、雨水冲刷等情况下,容易造成防水毯失效,影响防水效果。该T程一段高低坑结构施丁巾,在浅坑开挖至坑底后即设置了防水毯,而结构施T未及时跟进,造成该段防水毯受雨水浸泡、踩踏问题严重,膨润土流失,对整体防水效果有一定影响。3)膨润土防水毯上方可不设保护层,但在绑扎钢筋时需用30 mm高的水泥垫块将钢筋架空.板与侧墙交界、遇桩头、结构底板高差等处,布设防水毯较为网难,必须加强现场施r.质量管理,确保按设计节点要求实施到位。

参考文献:
[1] 程利,何旭,卢耐飞,浅谈地铁工程的防水设计及渗漏水治理【J】.山东工业技术,2014(22):132.
[2] 王琪,王兵地铁区间结构防水及渗漏治理技术研究[J].兰州交通大学学报,2004(04):13—16.