浅谈膨胀性泥岩地质地铁车站渗漏水处治措施

朱海龙

[摘要]地铁车站建设有工程投资大、使用年限长、社会关注度高等特点，地铁工程渗漏治理一直是个难题，针对地铁车站渗漏水现象，调查、分析了缺陷原因，选择方案并实施了处治，效果良好，可为其他特点相似的工程渗漏水缺陷处治提供借鉴和参考。

[关键词]地铁车站； 渗漏水； 产生原因； 治理措施

[中国分类号]U231.94                             [文献标志码]A

0引言

近年来，成都轨道交通建设进入到高速发展阶段，2021年12月，成都地铁共开通12条线路，线路总长518.96 km，总计373座车站投入运营，目前在建线路共有8条，共计建设里程178 km。地下地铁车站主要设置于岩土体内，长期被地下水侵蚀和渗透，随着地铁建设规模的不断扩大，换乘站点的不断增多，基坑开挖深度不断加深，地铁车站基坑施工过程中的外部环境也愈加复杂，渗漏水问题也愈加突出［1］。

膨胀土是一种高塑性黏土，性质极不稳定，一旦遇水浸泡体积增大，承载力较大幅度衰减，失水后干缩裂隙发育，尤其是多雨地区深基坑施工风险较大。根据地质勘探资料，成都轨道交通某车站场地范围内的黏土为膨胀土，采用明挖法施工，车站结构防水设计为外包柔性防水卷材加结构自防水，车站土建主体结构完工后，站台层与站厅层侧墙出现多处渗漏点，特别是连续降雨后尤为严重。本文结合该车站项目，就膨胀土地层下主体侧墙渗漏水原因进行分析和处治措施的选择实施，为类似地层条件下渗漏水病害治理提供参考。

1工程概况

成都轨道交通某车站为地下2层14 m岛式站台车站，总长570.6 m，车站总建筑面积31 070 m2。车站采用明挖法施工，围护结构为单排围护桩加内支撑并辅以桩间网喷支护，车站底板结构位于泥岩地层，结构影响范围内主要有赋存于黏性土层之上填土层之中的上层滞水、黏土中的裂隙水和基岩中的裂隙水，设计要求基坑开挖过程中采用坑内集水明排和坑外降水、截水的方式处理水对深基坑施工的影响。

本车站场地范围内黏土为膨胀土，根据勘察统计：黏土自由膨胀率（FS）为40%～50%；膨胀力（Pp）为33.2～129.6 kPa，平均值为66.8 kPa；膨胀率0.29%～0.58%；收缩系数0.42～0.46；根据GB 50112-2013《膨胀土地区建筑技术规范》，判定车站开挖范围的黏土为弱膨胀土。

车站设计防水等级为一级，主体结构要求不得渗水，结构表面应无湿渍。车站采用防水混凝土，防水主要以结构自防水为根本，通过提高钢筋混凝土的抗渗、抗裂性能，辅以外包防水层达到设计要求。设计防水混凝土为C35、不小于P8抗渗混凝土，柔性防水层采用自粘聚合物改性沥青防水卷材（PY类PE膜II型，厚度不小于3 mm）。

2渗漏水部位分布

组织施工单位对车站主体渗漏缺陷进行多次调查统计，分类建立台账，主要渗漏水点的分布情况：

（1）点渗漏：19-20轴-1层北侧墙、14轴-2层北侧墙施工缝、49轴-2层南侧墙等。

（2）大面积渗漏无明水：8-9轴-1层南侧墙、8-9轴-2层南侧墙冷缝、13轴-2层北侧墙加高板处腋角及竖向施工缝、15-18轴-2层南侧墙施工缝及局部裂纹、20-25轴-2层南、北侧墙冷缝、39-43轴-2层南侧墙、50轴-51轴-2层北侧墙、60轴-1层南侧墙竖向施工缝等。

（3）大面积渗漏有明水：-1层大里程端墙、17轴-2层南侧墙裂纹、10-11轴-1层北側墙施工缝等。

3原因分析

缺陷治理前期整体效果不佳，渗漏水反复，本着根治的目的，调查了车站结构设计、当初的施工情况、施工日志、监理及业主单位下发的关于质量问题的整改通知单、周边的环境等，并邀请一名资深专家共同分析，认为主要的渗漏原因有：

（1）施工日志中多次描述基坑施工阶段，侧墙位置喷射混凝土面多处渗水、鼓包、出现开裂、个别位置甚至掉块脱落。可以看出受膨胀性黏土反复变形的影响，侧墙喷射混凝土基面鼓包、平整度差且多发渗水点，侧墙防水卷材施工时难以与喷射混凝土基面紧密贴合，破损、翘边、空鼓、接头粘接不牢等质量问题频繁发生，外包防水效果被大大削弱。

（2）施工日志中反映主体施工阶段恰遇环保督查，商品混凝土未能连续及时供应，混凝土浇筑不连续，多次出现现场长时间等混凝土的情况，使侧墙出现多处冷缝［2］。

（3）抽查施工技术交底，发现技术交底未分工种，针对性不强，混凝土振捣工未得到有效的施工培训，加之施工单位现场技术人员责任心不强，结构混凝土振捣不到位，混凝土密实性差。

（4）由于车站工期紧，施工过程中未严格落实侧墙拆模时间要求，过早拆除侧墙模板导致侧墙出现多处裂缝。

（5）监理、业主整改通知单中多次提到细部防水施工质量差，施工缝、变形缝及结构交接部位等位置细部防水措施施工不到位，造成关键位置细部防水失效。

（6）监理、业主整改通知单中多次提到施工缝未处理，施工缝凿毛、清理及界面处理不到位造成新旧混凝土衔接不紧密。

4治理措施

4.1治理原则

在处理方案的选择上，征求了设计单位的意见，渗漏水缺陷治理首先保证不能影响结构耐久性［3］，不能破坏结构的主要受力钢筋和预埋件等，优先选用对结构破坏最小的处治方案，对出现裂缝的混凝土结构的位置，结合设计单位的设计要求，采取相应的补强措施。

4.2治理方案

为有效精准治理车站渗漏水，邀请第三方检测机构对负一层、负二层侧墙位置进行超声波检测，根据检测结果确定裂缝的宽度、深度等主要参数，按裂缝特点处治渗漏水。

4.2.1点渗漏治理

（1）现场对结构渗漏点进行确认，并标记渗漏水具体部位。

（2）在渗漏水点处钻孔，孔深200 mm，孔径14 mm，在注浆孔外缘再钻2个辅助孔，一个为辅助孔，另一个为排气孔，孔深150 mm，孔径14 mm。

（3）采用高压水或高压气体对注浆孔进行清理，清理干净后安装注浆嘴。

（4）将注浆孔的周围混凝土基面凿毛并冲洗干净，凿毛的混凝土面上涂改性环氧树脂，厚度3 mm，要求厚度均匀、表面平顺、没有裂纹。

（5）加压注浆，注浆材料选用改性环氧树脂，当排气孔渗出浆液时封闭注浆孔及排气孔。

（6）浆液凝固后，清理注浆针头及基面多余材料，表面分2次涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料和聚合物水泥防水砂浆，色差调整与原状混凝土相近。

4.2.2大面积渗漏无明水的治理

混凝土结构的大面积渗漏仅为基面湿润且无明显水流时，可先将湿润的混凝土表面凿成麻面（不允许凿除或直接破坏混凝土表面）多遍涂刷渗透性水泥基结晶防水涂料，再抹压聚合物防水砂浆厚2～3 mm。抹压后观察，如果后续出现明显渗漏点，再采用点渗漏治理的方案处治。

4.2.3大面积渗漏有明水的治理

（1）现场对结构渗漏点进行确认，并标记渗漏水具体部位。

（2）在大面积渗漏水范围内选择渗漏水集中部位钻孔，钻孔前采用雷达扫描仪确定侧墙主要受力钢筋的位置，避免钻孔时破坏侧墙受力钢筋，钻孔深度以打穿侧墙结构且不破坏防水卷材为准。

（3）在孔内埋设直径32 mm的注浆钢管（注浆管露出部分车螺纹，连接三通，所述三通两侧连接球阀，所述球阀外侧连接浆液），管长500 mm，采用双快水泥填充料固定注浆管。

（4）注浆管安装完成后，打开球阀进行排水，将防水卷材和围护结构之间缝隙内积水排净。

（5）积水排净后，连接好管路和注浆泵，首先压注超细水泥浆液（水灰比为1.4∶1），注浆压力0.3～1 MPa，当缝隙内充填一定量水泥浆后，再同时注入水泥浆和水玻璃；注浆压力0.8～1.5 MPa，注浆完成后封堵注浆管。

（6）清理基面多余材料，表面分2次涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料和聚合物水泥防水砂浆，色差调整与原状混凝土相近。

5结论

按照方案分类实施治理，第一遍处治后，渗漏水缺陷消除率达到82%；第二遍处治后，渗漏水缺陷消除率达到94%，效果较好，为下步实体结构验收和移交打好了基础。

防水是地铁建设中一项重要的施工内容，主体结构如果长期存在渗漏水，会对主体结构的耐久性及后续运营带来一系列影响，同时装修及设备安装完成后再治理漏水，施工难度和成本将大大提升，故车站土建结构施工完成后，对结构出现的渗漏水缺陷，要调查清楚渗漏原因、位置分布，选择合理有效的处置方案，同时必须从设计以及施工上严格控制，合理的设计方案加上施工过程中有效的质量控制，会大大减少渗漏水病害的发生，也为地铁建设提供质量保障。

参考文献

［1］王汉霆.地铁车站结构防水施工处理技术应用［J］.工程建设与设计，2020（22）：132-133.

［2］劉慧民.地铁车站防水施工技术探讨——以哈市轨道交通3号线二期工程TJ-01标太平桥站为例［J］.价值工程，2020，39（6）：164-165.

［3］黄敏琦.明挖地铁车站防水施工质量控制要点分析［J］.住宅与房地产，2017（18）：262.