地铁区间盾构渗漏水原因分析及治理

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　　摘 要：本文主要针对大连地铁5号线区间盾构隧道管片渗漏水问题及处理措施展开了分析，在分析了盾构隧道渗漏水问题的基础上，给出了一系列的相应措施，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
　　关键词：地铁盾构隧道;渗漏;问题分析;处理措施
　　一、工程概况
　　大连地铁5号线梭鱼湾南站至梭鱼湾站区间场地地貌单元属海漫滩，后经人工回填整平，区间纵向坡度呈单向坡，线路最大纵坡9.2‰。穿越地质均为中风化白云岩，裂隙发育，且沿线距海边较劲，受海水潮汐影响较严重。盾构隧道掘进完成后，进行了二次注浆。二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆，二次注浆浆液分惰性浆液和化学浆液两种，其主要作用有三点：补足一次注浆未充填的部分;补充由浆体收缩引起的体积减小;以防止周边地层松弛范围扩大为目的的补充;
　　二、盾构隧道渗漏成因分析
　　（一）地质原因
　　一般说来，造成渗漏水的地质环境原因主要有：地质状况、地下水压力。本工程中，地质为中风化白云岩、基岩裂隙水发育、外部水压高，且掘进方向为单项下坡，造成同步注浆浆液大部分流到盾尾处，注浆效果不好，同时浆液注入管片后，很快被水稀释，没有凝固。
　　（二）管片自身原因
　　本工程中，管片在制作时配比、养护不合理，水灰比过大，出现气孔和微裂纹，管片自防水不过关。此外，管片接缝结构存在缺陷，设计不合理。
　　（三）止水材料原因
　　通常接缝防水是使用密封材料，施工中这些防水材料很容易被外界的疏忽破坏，因此为渗漏留下隐患。如果止水条粘贴不牢固、粘贴后存放时间过长、运输及拼装过程的碰撞等因素都有可能致使止水条止水效果不良，造成管片环缝、纵缝渗漏水。相邻管片连接螺栓底部遇水膨胀橡垫圈，由于工人疏忽，在工作前遇水使遇水膨胀橡胶垫圈提前膨胀，完全失去止水效果，造成连接螺栓处渗漏水。
　　（四）施工工艺原因
　　1.盾尾同步注浆。当盾片脱离盾尾后，在土体与管片之间会形成一道宽度为115～140mm的环形空隙。同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早支撑地层，防止地面变形过大而危及周围环境安全，同时作为管片外防水和结构加强层。同步注浆材料一般为水泥、粉煤灰、膨润土、细砂。如果管片壁后同步注浆质量差、充填不密实，不能有效隔离外部水源，且不能使围岩和衬砌整体协调受力，将造成受力不均、局部变形过大、首道防水层失去作用而引起渗漏水。注浆量不足，容易引起隧道后期产生较大沉降变形而渗漏。
　　2.二次注浆。二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆，可通过管片中部的注浆孔进行，具体作用为：补足一次注浆未充填的部分;补充由浆体收缩引起的体积减小;防止周围地层松弛范围扩大。
　　3.螺栓孔密封垫防水管片螺栓孔一般由塑料套管预留，直径比螺栓直径大5mm，防水一般采用遇水膨胀橡胶垫圈。掘进完成后，采用螺栓手孔封堵。如螺栓孔遇水膨胀橡胶圈施工时遗漏，则易引起螺栓孔处渗漏水。
　　（五）使用期间问题
　　盾构掘进完成后，在以后的施工及使用全过程周期内，隧道发生纵向不均匀沉降，管片接头张开导致止水条失效，管片衬砌接缝处发生渗漏水。随着地铁运营时间的增加，环缝渗漏水的现象会越来越多，堵漏问题也会越来越突出。
　　三、盾构区间渗漏水整治施工工艺
　　（一）管片裂缝堵漏施工工艺
　　管片裂缝主要指管片受盾构千斤顶大推力顶裂的管片纵向裂纹，根据地铁设计规范要求，对盾构管片0.2mm以上的裂缝需要进行防渗堵漏。首先在渗漏部位沿渗漏缝用人工凿槽，凿成6.0cm×6.0cm的“U”型或“□”型槽;然后沿槽底部采用防水胶水泥或速凝水泥制成的快凝钢性胶嵌缝封填，使槽与管片原补砌表面基本相齐，要求压贴紧密、平滑，沿缝根据渗漏情况，预留埋设若干注浆嘴，待快凝刚性胶凝固至一定强度，通过预埋注浆嘴向沿縫空腔灌注高压高分子化学浆液;浆液选择丙凝浆液或改性环氧树脂，浆液通过注浆机高压压入，渗透进入开裂缝隙，进行有效的扩散，经过若干天变为长久性硬性凝胶，从而达到堵水目的。后续用砂轮机剔除凸出的注浆嘴，并磨平封堵表面。
　　（二）管片吊装孔施工工艺
　　先将吊装孔中的污浊物清洗干净，在吊装孔中埋设2～3支铝管，其中1～2支开始时起泄水减压作用，1支为注浆管，在铝管周围用速硬微膨胀水泥填满，稍待凝固，接好注浆管后钳死泄水铝管，然后用手动泵压注水泥浆，水泥浆宜配置较浓，水灰比可达1∶1.2，压力达到1MPa时即可停止压注，然后钳死注浆管，注浆即可完成。化学注浆效果。通过对隧道内渗漏位置进行两次化学注浆处理，渗漏水情况得到了很好地控制，漏水现象得以杜绝，渗水处数量降至每百环2处以下，高于验收标准。进行两次化学注浆作业后，隧道衬砌拱顶、拱腰位置已无明显渗水，零星渗水位置现场观察为阴湿、轻微湿迹。
　　四、管片接缝渗漏施工质量控制
　　提高管片的拼装质量，拼装时保证管片的整圆度，保证止水条的正常工况。
　　及时修补破损的管片。对于由于推进或是拼装过程中被挤坏的管片，应立即用“堵漏王”、快凝水泥等修补材料修补，避免影响止水带工作和裂缝的产生。
　　控制密封垫的完好性，管片拼装前防止管片相互碰撞，造成三元乙丙防水弹性密封垫破损，管片拼装过程中要求拼装手控制拼装速度及拼装质量，防止密封垫错缝或变形。
　　严格按照规程清理止水槽、粘贴管片止水条。
　　管片螺栓应拧紧，并及时复紧，避免螺栓松弛影响止水带的可靠性。
　　打穿的吊装孔、注浆孔应及时注满水泥浆、并用快凝水泥封堵。
　　五、结束语
　　综上所述，盾构隧道在地铁的建设中有着广泛地应用，为了保障地铁建设的顺利进行，我们就必须要重视盾构隧道的渗漏水问题，并按照实际情况采取相应措施做好处理，以避免渗漏水问题的出现，从而对治理盾构隧道渗漏水问题提供有力帮助。
　　参考文献：
　　[1]董建刚.盾构隧道渗漏的预防及封堵技术[J].山西建筑.2008（27）.
　　[2]韩士钊.盾构隧道管片裂缝产生原因分析及处理措施[J].西部探矿工程.2010（03）.
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