地铁区间盾构渗漏水原因分析及治理

王评

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

1 盾构隧道渗漏成因分析

盾构隧道渗漏水的原因是多方面的，依据工程经验，可将其分为：地质环境原因、管片原因、止水材料原因、施工工艺原因及使用期间产生的问题。

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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胶垫圈，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。

1.4 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：①补足一次注浆未充填的部分。②补充由浆体收缩引起的体积减小。③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。

1.5 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。

2 盾构区间渗漏水整治施工工艺

2.1 管片拼缝堵漏施工工艺

（1）确定漏水点位置根据出水点部位和出水量的大小来查找确定漏水点，在漏水点的两端延伸一定距离打终止孔，埋设注浆管。

（2）钻终止孔在管片渗漏水部位的端头沿缝向里钻23～24cm的深孔。孔深以表面到内侧的止水条位置为准，严禁钻过止水条以免破坏管片止水条的防水效果。用水冲洗终止孔后再用简易工具往孔内灌入速硬微膨胀水泥膏，直到填满为止。

（3）钻注浆孔。①沿渗漏缝向里钻注浆孔，孔径1cm、孔深12～15cm，孔间距视具体情况而定，一般0.3～0.5m。②冲洗注浆孔和渗漏缝，尽量冲净孔内的粉屑及缝内的污浊物，以确保嵌缝和灌浆的质量。

（4）埋铝管嵌缝。①用速硬微膨胀水泥将插入孔内的8mm铝管埋实压紧，铝管留出管片表面的长度为10cm。②嵌缝时往缝内快速压入速硬微膨胀水泥，压入的水泥越多越好，尽量压满。

（5）注浆。①将手压泵的注浆软管与预埋铝管相连接，用铁线绑紧。②试压观察嵌缝封闭效果和浆液通道质量，如无问题即可压注超细水泥浆或改性环氧树脂堵漏液以达到堵水的目的，注浆压力保持在0.1～0.45MPa，且稳压时间不少于5分钟后封管。③嵌缝材料：嵌缝用的速硬水泥中可掺入适量聚合物氯丁胶乳，粘接力效果更好。④浆液制作：现场配置水泥浆液，采用水灰比为1∶1～1∶1.2拌制好较浓的浆液，浆液的比重应符合要求。

2.2 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缝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。

2.3 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。

2.4 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的控制，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。

3 结语

综上所述，盾构隧道在地铁的建设中有着广泛的应用，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，以避免渗漏水問题的出现，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）.