浅谈地铁工程隧道二衬结构渗漏水治理

2021-03-30李明

建材与装饰 2021年13期

李明

（中铁十一局第二工程有限公司，湖北十堰 442000）

0 前言

因地铁在城市交通系统中以其安全、快捷等优势，地铁建设已成为一个大型城市解决交通堵塞、提升城市功能及形象的重要方法。对于大部分地铁隧道，地下水的长期侵蚀及渗透易导致隧道渗漏水现象，并对地铁运营及施工安全造成威胁，因而，渗漏水防治是地铁工程隧道施工的重中之重。

深圳地铁2131 标矿山法隧道区间总长2.117km，隧道二衬结构存在大量面渗、线渗和点渗，探讨矿山法隧道区间二衬结构渗漏水形成原理，分析产生原因，并针对地铁矿山法隧道二衬结构渗漏水情况采取相应的治理技术，进一步提高矿山法隧道的防水质量。

1 矿山法隧道渗漏水产生原因

1.1 客观因素

隧道处于深圳市罗湖区，雨量充沛，地下水丰富，埋深较深；根据现场开挖情况，隧道大部处于软弱围岩，围岩破碎，透水严重。隧道的水位地质条件是其发生渗漏水现象的客观因素。

1.2 施工原因

新建隧道工程设计较重视“防、排、截、堵”相结合的理念，矿山法隧道工程以结构自防水为主，柔性防水为辅，因地制宜，以堵为主。隧道发生渗漏水现象可从柔性防水层施工、结构自防水及施工缝等细部结构防水方面进行分析。

（1）柔性防水层失效。柔性防水层失效有以下原因：①施工时隧道初支基面不平顺，导致防水卷材背后形成空洞，在浇筑混凝土过程中混凝土挤压卷材，造成卷材接缝位置出现破损；②防水卷材接缝连接不牢固，造成接缝脱开；③二衬钢筋铺设过程中对卷材保护不当，造成卷材破损导致防水失效。

（2）二衬结构自防水失效。结构自防水是隧道二衬结构的关键环节，也是隧道渗漏水问题的集中部位，其形成原因复杂，处理难度高。其主要发生原因如下：①浇筑混凝土过程中现场组织不当，混凝土浇筑不连续，形成施工冷缝、线缝等问题；②混凝土浇筑过程现场振捣不到位，造成混凝土不密实，形成蜂窝麻面、孔洞，造成结构出现较大面积的点渗和面渗；③因隧道二衬结构长度较长，连续施工，混凝土结构因温度形变造成开裂，导致渗漏水。

（3）细部防水失效。隧道结构细部防水包括施工缝中埋止水带和预留注浆管后注浆措施，具体造成渗漏水原因如下：①施工缝凿毛不到位，清理不干净，造成新旧混凝土结合不到位，形成一层渗漏夹层；②止水带安装不居中不顺直，止水带接头搭接不规等原因造成止水带防水失效。

2 渗漏水治理技术探讨

根据在建地铁矿山法隧道施工现状及设计方案，针对常见的渗漏情况提出渗漏水治理方案，进行治理。隧道常见的渗漏水现象有：孔渗漏、线渗漏及面渗漏；渗水情况有慢渗（湿渍）、快渗、漏水、涌水，需提出针对性的治理方法。

2.1 渗漏水发生位置查找方法探讨

及时发现隧道发生渗漏的位置，可尽早采取措施，避免造成更严重的后果，一般检查隧道渗漏点可采取以下措施：

（1）地下工程渗漏水常见的有孔渗漏、线渗漏以及面渗漏；渗水情况有慢渗（湿渍）、快渗、漏水、涌水。通常可以直接找到漏水量大的部位。

（2）渗水较慢或一般湿渍不易观察到出水点，可用以下方法进行检查：①将漏水部位擦干，立即在漏水处薄薄地撒上一层干水泥，表面出现的湿点或湿线处就是漏水的孔或缝；②如上述方法尚不能查出渗水处，则可用水泥胶浆（水泥:水玻璃＝1:1）在渗水面均匀涂一薄层，并立即撒上干水泥粉一薄层，干水泥层表面的湿点或湿线即为渗水的孔隙或裂缝。

2.2 渗漏水处理方法

一般较为常用的方法有两种：抹面堵漏法和注浆堵漏法，其特点如下：

（1）抹面堵漏法，其特点是先堵漏、后抹面，因此，还可作为柔性防水层渗漏的补救做法。能将渗漏情况从大化小，由面漏变为线漏、线漏变为点漏，最终完成封堵。堵漏后，通过进行抹面防水施工，可以防止因地下水位的变化以及堵漏施工不周所致的在原漏点以外的薄弱部位又产生渗漏。

（2）注浆堵漏法，是根据工程渗漏水的情况（水的流量、流速）以及渗漏部位，布置注浆孔，并选择适宜的注浆设备和注浆材料，将浆液压入裂缝及孔隙的深部至注满并固化，而达到治理渗漏的目的。

3 针对性的堵漏措施

3.1 大面积渗漏水

大面积渗漏水在渗漏工程中比较普遍，其特征为渗水点有大有小，且分布密集，渗水面积大。大面积慢渗，漏水不明显，但湿渍常在。这种情况可采用速凝材料直接封堵，再进行防水砂浆抹面，或涂抹水泥基结晶型防水涂料等。

隧道一般采用氯化铁防水砂浆抹面、聚合物水泥砂浆抹面、喷涂水泥基渗透结晶型防水涂料进行抹面渗漏水防治。根据现场实际，一般采用先堵漏、后抹面的方法进行渗漏水治理，整体实施情况良好，大面积渗水情况得到遏制。

3.2 线渗漏水

线渗漏水在渗漏工程中比较普遍，其特征为渗水为线型分布，主要集中在施工缝、裂缝、施工冷缝和变形缝，渗漏水比较明显，一般为明水。

这种情况可采用凿子或冲击钻沿着线渗位置骑缝开凿一条深度3～4cm 的V 型槽，并用速凝材料封堵，在V 型槽两边钻孔打入注浆针头，再从针头位置注入环氧树脂填充缝隙，达到堵漏防止渗漏水的效果。采用此治理方法整体实施情况良好，线型渗漏水情况得到遏制。

3.3 点渗漏

点渗漏的现象可分为点，或小于5cm 的裂缝，对于渗漏水较严重的情况，按“以大化小”的顺序，将面、线渗漏水引导成若干“点”“孔”渗漏。点渗漏根据渗漏程度分别采用开槽封堵或注浆与封堵结合的方式治理。点渗堵漏是最常用的方法，能迅速止水，快速完成堵漏，治理效果良好。

当前已有多种堵漏材料及其应用技术用于工程实践，使防水堵漏应用技术更趋完善和提高。目前常用的堵漏材料有：水玻璃促凝剂、堵漏剂等。

3.4 注浆堵漏

针对因混凝土施工不良引起的混凝土结构内部的松散、蜂窝、麻面、孔洞等造成的渗漏水孔道，可把浆液注入结构渗漏水孔隙内，从而堵塞渗漏水，然后结构表面用抹面防水法抹面。

隧道内注浆堵漏材料一般有：水泥注浆材料（水泥浆及超细水泥浆液、水泥水玻璃浆液）和化学注浆材料（聚氨酯注浆材料、环氧树脂注浆材料、丙烯酰胺注浆材料）。

（1）水泥注浆材料。水泥注浆材料可根据现场情况进行调节，对孔隙较大以及宽度大于0.2mm 的裂缝，可用0.5～0.6 水灰比制成水泥浆液，必要时可掺入适量外加剂进行注浆堵水；对孔隙较小以及宽度小于0.2mm 的裂缝，可采用超细水泥浆液或自流平水泥浆液等进行注浆。

（2）水泥水玻璃注浆材料。水泥水玻璃注浆材料即将水玻璃溶液与水泥浆液混合、再加入适量外加剂配制而成。除具水泥浆液的优点之外，尚有凝固快、可在数秒和数十分钟的范围内调整，以及强度高、凝固后结石率可达100%等优点。

（3）聚氨酯注浆材料。聚氨酯注浆材料由多异氰酸酯和聚醚反应生成的主剂（预聚体），与一些添加剂组成的化学注浆液。现场施工只须将预聚体与添加剂按比例混合均匀即可，故可采用单液注浆形式。由于其对环境污染较大，目前深圳市禁止使用聚氨酯注浆材料。

4 矿山法隧道渗漏水治理效果

以莲仙区间为例，单洞单线长度为1.319km，矿山法隧道渗漏工程量较多，通过多种堵漏治理方法并用从2019 年2 月开始堵漏，至2019 年8 月完成堵漏，历时半年时间，花费几百万元完成堵漏并验收移交。目前深圳地铁2131 标矿山法隧道渗漏水通过不同渗漏水堵漏方法得到有效治理，效果良好，并已顺利通过验收移交。