隧道工程的防滲漏至關重要，近年來各種地鐵滲漏事故頻頻見諸報端。如俄羅斯圣彼得堡地鐵一號線奮勇廣場站與森林站區(qū)間，運營期曾發(fā)生過多次透水事故，造成隧道結構嚴重破壞、軌道變形、地面沉降。在我國，上海地鐵四號線、杭州地鐵四號線、福州地鐵一號線、佛山地鐵二號線等多地多線亦曾出現過透水沉降事件。

隧道防滲漏和普通民眾的生命安全密切相關，透水事故給我們隧道工程的建設敲響警鐘，隧道防滲漏技術和材料性能的研究需要高度重視。

地下工程滲漏水與材料的使用息息相關，商品混凝土的推廣應用，防水混凝土配制原則難以實現；對新型防水材料的性能、作用和應用認識不清；材料質量達不到設計要求；材料選擇忽視工程特點等。

作為地下工程的核心部分之一，山嶺隧道防水非常重要。隧道漏水不僅會降低混凝土襯砌的耐久性，而且降低隧道內各種設施的功能，惡化隧道內的環(huán)境；在寒冷地區(qū)，隧道漏水還將使隧道路面凍結，頂部產生冰柱，影響隧道的正常使用。建造不漏水的隧道，成了隧道施工的老課題。

作為地下工程的核心部分之一，山嶺隧道防水非常重要。隧道漏水不僅會降低混凝土襯砌的耐久性，而且降低隧道內各種設施的功能，惡化隧道內的環(huán)境；在寒冷地區(qū)，隧道漏水還將使隧道路面凍結，頂部產生冰柱，影響隧道的正常使用。建造不漏水的隧道，成了隧道施工的老課題。

目前國內外隧道防水技術的使用主要有三種類型，一是從圍巖，結構和附加防水層著手以防為主的水密型防水，二是從疏水，泄水著手的以排為主的泄水型或引流自排型防水，三是防排結合的混合型防水。

材料是防水的基礎，我國的防水材料通過引進和開發(fā)等手段得到了飛速的發(fā)展，已形成了由不同基料組成的卷材、涂料和密封材料系列產品，對防水材料進行力學性能測試，對于提高其防水抗?jié)B有重要的價值和意義。

橡膠材料力學性能分析

橡膠止水帶的材質是以氯丁橡膠、三元乙丙橡膠為主，其質量穩(wěn)定、適應能力強，普遍適用于地下工程施工縫防水設防。依據《高分子防水材料第二部分止水帶》GB 18173.2國家標準提出的，施工時應抽樣復檢拉伸強度、扯斷伸長率和撕裂強度等力學性能指標等項目。

橡膠防水材料試件

某大學材料研究實驗室，為了研究和開發(fā)更能滿足建構筑物防水需求的防水材料，采用新拓三維的XTDIC三維應變變形測量分析系統(tǒng)，對用于施工縫防水的橡膠材料進行力學性能測量，以獲取該種橡膠材料物理力學性能的技術性能指標。

本次試驗采用2個橡膠材料試件，分別用隧道水壓模擬沖漲變形試驗和拉伸試驗，測量其作為密封材料的拉伸模量、變形和斷裂伸長量等力學性能。

實驗一：隧道水壓模擬沖漲變形試驗

制備橡膠試件，噴涂黑白相間的散斑，將試件放入到圓柱裝置，通過沖水加壓進行沖壓實驗，新拓三維XTDIC系統(tǒng)相機同步采集各個變形狀態(tài)數據。

運用新拓三維XTDIC系統(tǒng)，基于網格應變分析、數字圖像相關法測量等技術，通過加壓裝置工作時試件變形的序列視頻圖像，計算出橡膠試件的位移場和應變場。

脹形位移

脹形應變

實驗表明，該橡膠試件在沖脹變形過程中，雙向應力均勻擴展，成形性較好，在對橡膠試件進行位移性能、彈性模量分析時，可提供可靠的實驗數據借鑒。

實驗二：拉伸試驗

對試樣表面制備散斑，當試驗機開始工作時，新拓三維XTDIC系統(tǒng)同步采集，直至試件斷裂，停止并完成采集，對采集的圖像進行分析計算。

新拓三維XTDIC系統(tǒng)，通過比較每一變形狀態(tài)測量區(qū)域內各點的坐標的變化，得到物面的位移場，進一步計算得到試件物面的位移場和應變場。

本次試驗，共測量了2個橡膠試件，精確地獲取了試件的拉伸強度、最大伸長率、撕裂強度和彈性性能等，為橡膠材料的力學性能研究、材料的設計和有限元仿真的研究提供可靠的數據支撐，通過不斷地研究材料的力學性能，找準材料的工程適用范疇，有助于更好的保證防水效果。

從實驗數據可見，隨著拉伸實驗的進行，試件產生明顯的變形和位移，關鍵部位的位移值和應變值不斷增加，關鍵部位因產生斷裂而破壞。通過采集記錄，獲取橡膠材料力學性能的數據，指導橡膠材料的研究、設計和優(yōu)化。

實踐表明，想要解決地下工程漏水這個世界性難題，單一防水方法無法勝任，當前人們已經趨向于采用混合防水法，通過多道防線，層層設防，以達到地下隧道不漏水之目的。從材料的角度來說，應合理選擇高性能防水層和結構自防水材料，加強接縫和變形縫細部防水的處理。