城市地铁隧道工程防水注浆技术应用的案例分析

党啸

摘要：渗漏水问题影响地铁隧道工程的安全使用，其中衬砌结构背后的地下水，在混凝土中渗透扩散，还会造成地下水的流失。针对该现象，地铁隧道工程施工期间需要加强防水注浆技术的应用，文章将以某地铁隧道工程为例，在了解该隧道施工背景概况的同时，深入研讨各种防水注浆技术在该工程中的应用方法。

关键词：地铁隧道，防水注浆，技术应用

1案例地铁隧道工程基本概况

某地铁隧道长1697m，沿线地形起伏陡峭，线路高程4555m，埋深3-106m，所在区域年平均降水量220.9mm，周围地质以三叠系板岩夹片岩为主，山坡广泛分布洪积碎石土和坡积角砾土，因此工程施工时需考虑到板岩和片岩的节理、裂隙发育等，另外勘察资料显示隧道周围地表水来自附近沟床季节性流水和地面降水，而地下水来自于基岩裂隙水，水源非常丰富。在施工时发现隧道衬砌结构背后的围岩具有良好渗透性，地表水和地下水渗透到衬砌结构后郁积其中，导致防水层的局部破坏，再加上其他因素的影响，最终出现严重渗漏水问题。为解决工程的渗漏水问题，本工程参照《地下工程防水技术规范》和《隧道排放水技术规范》的相关要求，采取“防、排、截、堵”相结合的施工方式，借助注浆、喷涂等方法，旨在减少围岩变形和加强混凝土薄弱位置，保证地下水排放量达标。与此同时，本工程还参照《地下防水工程质量验收标准》，将工程防水等级列为4级，验收时检查是否存在漏水点、流线和漏泥砂现象，而且需将工程平均漏水量控制在2L/㎡·d之内，在隧道内任何位置100㎡范围内的防水面积，平均漏水量不得大于4L/㎡·d。

2案例地铁隧道工程防水注浆技术的应用方法

在了解案例地铁隧道工程施工背景概况的基础上，可以看出该地铁隧道工程渗漏水问题解决的迫切性，而防水注浆技术，在相关工程当中表现出优良的适用性，在此分别对本隧道围岩、结构缝、衬砌背后进行防水注浆施工：

2.1围岩防水注浆方法

本隧道围岩掌子面位置，涌水问题颇为严重，直接威胁开挖面的稳定性，需对该位置的防水注浆，具体施工方法如下：

（1）注浆准备。在注浆之前，将砼喷射于掌子面之上，在喷射厚度约15cm之后，检查掌子面是否完全嵌入初支里面，目的是避免掌子面注浆期间出现泡浆现象，与此同时，于掌子面放線和标出注浆孔位置，依次摆放和调试钻孔机具，对准标注好的孔位钻孔。钻孔期间，外插角必须调整，同时观察地层变化状况，以此判断钻孔位置是否准确和作为注浆效果分析依据。每钻完一个注浆孔，立刻将注浆管插入其中，留出约10cm连接输浆管，同时将速凝砂浆注入注浆管与注浆孔之间的缝隙。

（2）注浆施工。围岩防水注浆所需的浆液，借助漩流式搅拌机均匀搅拌而成，期间同时放水和投入外掺剂，在搅拌溶解后，投入水泥搅拌约5min，然后将搅拌好的浆液，过滤后倒入储浆桶。注浆时，压水试验管路密封性程度和注浆泵运转情况，视情况控制注浆的高度、速度和水灰比，以及观察注浆压力、孔口、掌子面的情况，如果发现异常，譬如掌子面跑浆，需进行及时处理。每个孔注浆后2小时内，检查各个孔的出水量，并与标准渗漏水设计量比对分析，如果大于该设计量，则需要重新扫孔、钻孔、注浆，直至出水量合格，同时记录好注浆期间流量、压力等变化情况，作为判断注浆成效的依据，并在注浆结束后，清洗干净管路、设备等，以免残留的浆液堵塞管路而影响设备正常使用。

2.2结构缝钻孔化学注浆方法

结构缝需采用钻孔化学注浆方式，即在确认裂缝位置后，标注孔位、钻孔和利用压力水冲洗裂缝，再进行化学注浆，其施工方法如下：

（1）裂缝位置确认。本地铁隧道结构缝确认，需清除干净衬砌表面，找准和标记好裂缝位置，然后围绕裂缝，在其环向10cm的衬砌表面范围内，利用双快水泥封堵裂缝，并在裂缝位置预留检查孔，其中检查孔需与注浆孔保持约2倍的距离。

（2）孔位标注和钻孔。纵向裂缝钻孔位置的标注，必须位于裂缝之上，并且与裂缝保持30cm的纵向距离，而环向裂缝钻孔位置以交错的方式，于裂缝左右侧布置，其中钻孔的间距，结合裂缝宽度而定，裂缝宽度小于1mm时，钻孔间距30cm；裂缝宽度在1mm-3mm之间时，钻孔间距40cm；裂缝宽度不小于3mm时，钻孔间距50cm。钻孔时，选用规格φ12.6mm的钻头，同时借助坡度尺严格调节钻孔的倾角，纵向裂缝与环向裂缝的钻孔，孔深控制在32cm，孔口距离裂缝垂直距离为16cm，倾角为36.03°，钻进时保持冲击力度的均匀和孔洞的顺直，尽可能减少对孔口混凝土的扰动。

（3）压水冲洗裂缝。钻孔后，将风管插入孔底，以高压风将孔内的粉尘等清除干净，然后插入注浆嘴代替风管，以2-13Mpa的水压，通过注浆嘴往孔内压入清水，目的是彻底清除裂缝中的灰尘和润湿裂缝，达到标定估算流水量后，即可停止压水，时间大约在0.5-1min之间，期间如果发现压水时间太长，而且水压回落速度缓慢，则说明钻孔与裂缝没有相交，应加深或者重新钻孔，最后再利用高压风将孔内积水吹干。

2.3衬砌背后回填注浆方法

衬砌背后采用回填注浆方式，需要在标注孔位的基础上，进行钻孔、清缝、封缝、安装注浆管，然后进行回填注浆，其施工方法如下：

（1）标注孔位。分别在拱顶中心、拱顶两侧拱脚、拱脚距离水沟盖板1.8m位置，标出孔位，然后对每个孔进行编号，其中除了拱顶中心的孔位保持3m间距，其他位置的孔位，均以2m为标准间距。所标注的孔位，与环向缝保持至少50cm的距离，以免钻孔时加剧环向裂缝的开裂。

（2）钻孔、清缝、封缝和安装注浆管。根据标注的孔位编号，先钻奇数编号孔，然后再钻偶数编号孔。其中成孔直径与注浆管大小一致，即40mm，孔深则需要超过两层防水板。钻孔后，按照结构缝钻孔化学注浆的方式清孔和封孔，再将准备好的PVC材料注浆管插至孔底，固定好之后将注浆管阀门关闭。

（3）回填注浆。奇数编号孔选用普通硅酸盐水泥浆液，其中掺入约水泥重量9%的抗裂膨胀剂，而偶数编号孔选用GRM水泥浆液。注浆时，先注浆奇数编号孔，按照从下而上的顺序，分别注浆边墙孔、拱脚孔、拱顶孔，注浆压力控制在0.6-0.8MPa范围内，每次在压力达到设计值后，需要稳压5分钟左右，等到压力下降，再继续压浆，直至结束注浆，而偶数编号孔注浆压力控制在0.8MPa，其他注浆工艺一致。注浆期间，要密切观察衬砌结构的变化情况，检查是否存在漏浆、浆液渗出等问题，并及时采取措施解决。

3结束语

文章通过研究，基本明确了案例地铁隧道工程围岩防水注浆、结构缝钻孔化学注浆、衬砌背后回填注浆技术应用的方法，考虑到其他地铁隧道工程防水注浆施工要求和条件的差异性，以上方法在其他工程中应用时，还需要结合具体工程的施工情况，进行灵活参考借鉴。

参考文献

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[2]丁剑鹏.地铁隧道软弱围岩小导管径向注浆技术[J].北方交通，2013，（7）：84-87.

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