（西安市地下铁道有限责任公司，陕西，西安，710000）
【摘 要】针对目前国内地下铁道工程防水工程现状，并通过对西安地铁一、二号线防水工程的跟踪调研，从工程现场实际出发，本文对西安地铁过地裂缝带的防水技术进行了研究探讨，并得出结论：而西安地铁过地裂缝带的特殊变形缝处防水设计，在初支开裂防水问题上考虑不足，渗水时即使做到及时注浆，也会在初支结构开裂部位形成渗水通道。理论上地裂缝带特殊变形缝附近范围初支内加设类似高分子纳米技术材料的具有良好可拉伸性的防水软化带，可有效解决特殊变形缝处防水问题。
【关键词】防水；地裂缝带；渗水通道；特殊变形缝；防水软化带
1．研究背景及意义
我国地铁工程大多处于地下水位以下，无论建设阶段还是运营期都一直受到地下水的影响。目前，虽然地铁防水工程越来越受到重视，但由于受到地铁工程各种条件的限制（如防水材料繁多且很难达到工程要求、防水施工工艺复杂、地下施工环境的局限性等），造成地铁地下工程普遍出现不同程度的渗漏水现象。而西安地铁过地裂缝带的防水工程更是难上加难，他是世界地下铁道工程首次遇到的难题之一，虽然目前西安地铁过地裂缝带的防水问题已基本解决，但从长远的角度上看，此处防水技术和工艺上还存在一些问题。西安城区地裂缝属长安－临潼断裂的次级派生断裂，目前共14条。西安地裂缝由南而北在冲湖积台地区呈带状分布规律排列，走向为NE600～800，局部近EW，倾向SE，倾角700～800，南盘下降具有左旋扭张性，具三维活动特征。地裂缝带的宽度由几米到数十米不等。所以对西安地裂缝带防水技术的研究具有重要意义。
2．目前西安地铁过地裂缝带的防水设计
3.2西安地铁一、二号线防水体系
2.1西安地铁防水原则
西安地铁防水设计规范提出西安地铁防水以“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”为原则。
2.2西安地铁过地裂缝带的防水设计
西安地铁过地裂缝带防水设计分为标准段防水设计、施工缝防水设计、一般变形缝防水设计和特殊变形缝防水设计。
2.2.1 标准段防水设计
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图1 标准段防水构造图
（1）二衬仰拱采用70厚细石混凝土保护层+400g/㎡土工布保护层+1.5mm厚的EVA塑料防水板+400g/㎡土工布缓冲层；
（2）二衬边墙及拱顶采用1.5mm厚的EVA塑料防水板+400g/㎡土工布缓冲层。
2.2.2 施工缝防水设计
环向施工缝间距应与模板台车的长度及变形缝位置相结合而定，环向施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段。水平施工缝不宜留在剪力与弯矩最大位置或拱与侧墙的交接处，而留在高出边墙与仰拱相交点300mm左右位置。环向及水平向施工缝防水设计如图2、3所示：
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图3 纵向施工缝防水示意图
2.2.3 一般变形缝防水设计
西安地铁过地裂缝带区间一般变形缝应设在结构型式变化较大或地质条件变化较大的位置以及区间与车站接口位置。一般变形缝设置数量应根据具体情况而定，变形缝宽度20mm。一般变形缝防水设计如图4、5所示：
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图5 仰拱处变形缝防水构造图
2.2.4 特殊变形缝防水设计
过地裂缝带区间结构为适应地裂缝的变形，应根据具体情况设置适当数量的特殊变形缝，特殊变形缝宽度一般为100mm，是西安地铁过地裂缝带防水设计及防水施工的重中之重。特殊变形缝处采用一道且型止水带及一道U型止水带，地裂缝活动时，结构将沿着预设的滑动面下沉及扭转变形，此时二道止水带沿着缝隙被拉伸，可持续发挥止水功能。结构沉降导致衬砌周围局部脱空而产生的空隙可通过可多次注浆的注浆管及时对空隙进行回填注浆。防水设计如图6所示：
3．问题的提出及建议
3.1西安地铁过地裂缝带防水设计可能存在的问题
首先，由于西安地裂缝一直处于活动过程中，且位移较大、机理复杂、方向多变，地裂缝的活动不可避免地会使区间结构发生不同程度的位移、变形和破坏，同时黄土地层的大孔隙性和地裂缝的强导水性就使得地铁过地裂缝带的防水难度加大。 地裂缝位移时，二衬结构设计了一般变形缝和特殊变形缝，一般不会使结构损坏，而初支结构并没有涉及变形缝，此时初支结构一定会开裂损坏。而西安地铁过地裂缝带的特殊变形缝处防水设计，在初支开裂防水问题上考虑不足（主要受目前技术和施工条件的限制），渗水时即使做到及时注浆，也会在初支结构开裂部位形成渗水通道，注浆时加膨胀剂理论上也不能有效的解决渗水通道及此处渗漏水问题，这就像未经任何处理的施工缝渗漏水原理一样，万一出现地质活动活跃期，地裂缝突然大幅位移，如处理不及时，会有极大的安全隐患。
再次，地铁工程为百年工程，且形、U形止水带的老化、失效问题应作为防水的重点考虑问题，理论上说目前的防水技术方案且形止水带无法更换，U形止水带也很难更换，尤其是仰拱处更难更换。而U形止水带作为最后一道防水线，主要起到防水和导流的作用，此处主要起防水作用的还是且形止水带。即使U形止水带可更换，如有严重渗漏水也起不到关键作用，不能根本解决问题。
3.2 对西安地铁过地裂缝带防水设计的建议
（1）地裂缝带初支内加设类似高分子纳米技术材料防水软化带，软化带材料应具有良好的可拉伸性，地裂缝活动位移时防水层仍可保持完整性。同时预埋可多次注浆的注浆管（埋设标准参照特殊变形缝防水设计可多次注浆管埋设参数），运营期可对软化层之上所形成的位移空腔进行多次注浆。
（2）所用防水材料应在目前防水材料的基础上继续向耐久性、适应性的高科技化方向发展
（3）根据目前地铁工程防水现状来看，防水失效问题的主要原因出现在施工阶段，其次才是设计、材料、围护等原因。所以，防水设计需针对工程概况、水文地质条件、工法及施工环境等，把防水设计往简单、有效、易行方向发展。
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图6 西安地铁过地裂缝带特殊变形缝防水设计结构示意图
参考文献：
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[4]樊红卫. 西安地铁一号线通过地裂缝对策研究[D]. 223网校论文中心. 2008.
论文作者:李夫杰
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿
论文发表时间:2016/3/9
标签：裂缝论文; 西安论文; 地铁论文; 变形缝论文; 工程论文; 结构论文; 位移论文; 《工程建设标准化》2015年10月供稿论文;