地鐵隧道滲漏原因分析及對策

【摘 要】本文通過對地鐵隧道滲漏原因進(jìn)行分析，并提出一些措施，期望能更好的促進(jìn)地鐵隧道滲漏的防治。

【關(guān)鍵詞】地鐵；隧道；滲漏；材料；對策

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越多的城市開始建設(shè)地鐵。但是，目前幾乎所有的地鐵都存在或大或小的滲漏開裂現(xiàn)象。滲漏問題會降低混凝土的使用年限，造成鋼筋的腐蝕，影響地鐵正常運營及人們出行安全。因此解決開裂滲漏問題是極具理論和現(xiàn)實意義的。

一、地鐵隧道建設(shè)中防水施工現(xiàn)狀

建筑工程深基坑中支護(hù)施工技術(shù)的現(xiàn)狀在建筑工程中，深基坑支護(hù)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，初步形成了在不同地質(zhì)狀況、不同土質(zhì)下的深基坑邊坡穩(wěn)定支護(hù)技術(shù)。在近十幾年深基坑支護(hù)技術(shù)中主要有以下幾種：排樁支護(hù)、土釘墻支護(hù)、柱列式灌注樁以及地下連續(xù)墻等。根據(jù)施工經(jīng)驗，若基坑深度小于5m時，多采用土釘墻支護(hù)技術(shù)；若基坑深度小于10m時，多采用攪拌樁支護(hù)技術(shù)。此外，在深基坑施工選取支護(hù)方法時，還要考慮基坑土質(zhì)穩(wěn)定性狀況，若基坑邊坡土質(zhì)較穩(wěn)定、固結(jié)程度較高，多多采用土釘墻支護(hù)技術(shù)；若土質(zhì)固結(jié)程度較差，多采用地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)。

在實際建筑工程深基坑施工中，支護(hù)技術(shù)意義主要體現(xiàn)以下幾方面：

①深基坑支護(hù)施工是建筑工程基礎(chǔ)施工的重要保障，為基礎(chǔ)施工起到非常重要的作用；

②深基坑支護(hù)技術(shù)微建筑工程基礎(chǔ)施工提供了技術(shù)支撐，為基礎(chǔ)在強(qiáng)度與剛度方面得到了有力保障，確保了建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性；

③深基坑支護(hù)技術(shù)確保了基礎(chǔ)的整體質(zhì)量，因為支護(hù)技術(shù)可以確保工程上部結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計質(zhì)量指標(biāo)，滿足基礎(chǔ)工程施工的基本要求。

二、地鐵隧道施工中的防水處理

（一）結(jié)構(gòu)處理

首先，應(yīng)對重點區(qū)域進(jìn)行襯砌強(qiáng)化處理。在實際的施工中應(yīng)對可能受到地裂縫影響的位置和區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)化處理，預(yù)留一定的形變余量，防止隧道和建筑界限的相互影響，保證隧道凈空間以及行車安全。隧道穿越裂縫的地區(qū)應(yīng)擴(kuò)大斷面預(yù)留的空間，讓土體形變的余量增加，同時應(yīng)采用雙層襯砌或者復(fù)合型襯砌措施來強(qiáng)化結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，控制變形。其次，應(yīng)保持整個隧道的柔性性能。分段設(shè)置縫增加柔性接頭。雖然隧道的整體呈現(xiàn)一定的剛性，但是在地縫多發(fā)的地段也應(yīng)注意柔性措施的采用，以此適應(yīng)土體的形變。此區(qū)間內(nèi)應(yīng)設(shè)置分段變形縫，每個隧道的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用柔性接頭。與整體隧道相比分段隧道加上柔性接頭可以消除一部分地裂縫產(chǎn)生的彎矩和剪應(yīng)力，以此適應(yīng)土體的形變。雖然會給防水和襯砌施工帶來一定的難度，但是可以確保整體隧道的安全也是值得的。因此在處理中可以采用更加先進(jìn)的處理技術(shù)，借鑒國際上的先進(jìn)經(jīng)驗和技術(shù)措施來克服工程中遇到的難題。

（二）預(yù)先埋設(shè)注漿管

預(yù)先埋設(shè)注泉管的目的是為了當(dāng)施工縫出現(xiàn)滲漏時，可以利用可重復(fù)的注菜管向縫隙注入環(huán)氧樹脂的化學(xué)菜，使得策液可以對施工縫內(nèi)部的滲水的孔陳進(jìn)行完全的填充，從而起到止水的作用。一般而言，槳液續(xù)充的范圍不僅僅局限于施工縫的表面，也可以對施工縫的兩側(cè)的開裂的滲水縫及孔陳進(jìn)行填充封堵。而在埋設(shè)注策管之前，需要先清理施工縫，在確保清理干凈之后再埋設(shè)注槳管，而注槳管一般理設(shè)在離施工縫的靠背面約100mm的位呈。在地鐵隨道施工之前需要檢查下理設(shè)注槳管的位里是否是平整的，倘若鑿毛清理后仍不平整，可以使用防水砂裝來進(jìn)行平整處理，從而保證注裝管的任何部位都可以和施工縫的表面密貼，并保證注策管沒有懸空的部位。而在埋設(shè)注槳管時，多使用塑料卡扣來精心固定，卡扣的間隔約為30cm，從而可以進(jìn)免當(dāng)灌注混凝土?xí)r出現(xiàn)導(dǎo)管移動的情況發(fā)生，而在導(dǎo)管每間隔5～6cm處分別需要引出泥凝土的外邵，其引出的長度不能小于150mm而言，對于導(dǎo)管的開孔端應(yīng)該進(jìn)行臨時的封堵，從而避免進(jìn)入異物。在施工時在進(jìn)行注裝診附近的綁扎或者是揮接鋼筋作業(yè)時，應(yīng)該派專人來進(jìn)行監(jiān)份，并且需要使用臨時的退檔措施來保護(hù)注漿管。

（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)防

1）結(jié)構(gòu)計算應(yīng)嚴(yán)格遵照相關(guān)規(guī)程，不應(yīng)遺漏計算內(nèi)容。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、抗浮和裂縫寬度驗算的要求，并滿足施工工藝的要求。對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)就其施工和正常使用階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算，必要時也應(yīng)進(jìn)行剛度和穩(wěn)定性驗算。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗算。

2）計算模型設(shè)計合理。國內(nèi)常用的管片設(shè)計方法有基于荷載結(jié)構(gòu)模型的慣用法、修正慣用法、梁—彈簧法及多絞圓環(huán)法等。在設(shè)計時應(yīng)詳細(xì)勘察工程現(xiàn)場情況，選用最為合適的設(shè)計模型。

3）結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實際受力相符。計算荷載應(yīng)考慮周全，不應(yīng)少算或漏算；嚴(yán)格規(guī)定結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。設(shè)計時應(yīng)避免不考慮施工的可能性、設(shè)計斷面不足、鋼筋設(shè)置偏少或布置錯誤、結(jié)構(gòu)剛度不足和構(gòu)造處理不當(dāng)?shù)儒e誤。

（四）注漿

對隧道拱頂及拱腰部分進(jìn)行注漿，以期達(dá)到充填裂隙，凝結(jié)土體，隔斷水源之目的。鉆孔注漿工序如下：鉆進(jìn)→埋設(shè)孔口管→安裝進(jìn)漿及保護(hù)閥→壓水→注漿→終孔。在隧道滲水段布置注漿孔，采用梅花型，沿隧道拱頂及兩側(cè)拱腰每4m設(shè)一注漿管，可根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。采用φ45風(fēng)鉆垂直對二次襯砌混凝土鉆孔，鉆孔深度穿過襯砌，鉆孔深度80cm。孔口管采用φ45×4.5的無縫鋼管，長120cm，每根管纏上麻絲，用錘將其打入鉆孔內(nèi)，孔口管進(jìn)入孔中的長度不小于孔深。在鉆孔時遇到鋼筋，應(yīng)重新布孔，和原來的孔位偏差±100mm。注漿材料采用325硅酸鹽水泥及35～40Be的中性水玻璃。漿液為水泥+水玻璃的雙液漿，可加入適量抗?jié)B劑，當(dāng)遇到注漿量較大時，可先用粗骨料填充。根據(jù)壓水試驗及混凝土基底凹凸不平，適當(dāng)選擇漿液的濃度及水玻璃的用量。水灰比采用1∶0.75～1，水玻璃用量一般是水泥漿重量的25%～30%，這樣就控制了凝膠時間。具體水玻璃的用量可在施工中根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。

（五）設(shè)置排水管

對于隧道襯砌背后積水，采用開槽埋設(shè)半圓PVC管引排的方法，將其導(dǎo)入縱向排水管，其次通過橫向排水管導(dǎo)入中央排水溝，最終排出隧道。半圓PVC排水管的安裝工序為：鉆孔→清除浮渣→安裝半圓PVC管→將半圓PVC管引入縱向排水管→用防滲混凝土封堵孔隙→鋪設(shè)縱向排水管保溫層。對于隧道滲漏水嚴(yán)重區(qū)域，在隧道襯砌縱向上每隔2m布設(shè)一個φ100半圓PVC排水管，其高度距離隧道路面一般為1m。PVC半圓排水管在隧道襯砌縱向上的布設(shè)應(yīng)在滲漏水區(qū)域兩側(cè)延伸2m，以避免由于襯砌背后注漿造成水位的轉(zhuǎn)移。半圓PVC管埋設(shè)完畢后，應(yīng)在其下部末端用φ120風(fēng)鉆向下傾斜10度在襯砌混凝土上成孔，用風(fēng)管清理浮渣后，將φ100半圓PVC管放入空中，PVC管應(yīng)穿透隧道襯砌，且應(yīng)一直延伸到隧道拱腳，將水導(dǎo)入縱向排水管?？v向排水管的縱向坡度為0.3%，并延伸到隧道出口，為保證縱向排水管內(nèi)積水順利排水，在其縱向上每隔5m連接一橫向排水管，將水導(dǎo)入中央排水溝。對于縱向排水管，鋪設(shè)巖棉保溫氈，防治其內(nèi)部滲漏水在冬季結(jié)冰而堵塞排水管。

（六）新型防水材料

新型防水材料被開發(fā)并參與到工程建設(shè)中，其中剛性水泥基滲透結(jié)晶被認(rèn)為是今后地下結(jié)構(gòu)中能替代防水卷材的新生力量，以水為載體通過具有催化作用物質(zhì)促使混凝土中未水化的水泥在混凝土或砂漿的內(nèi)部空隙中反應(yīng)形成不溶于水的枝蔓狀結(jié)晶體，堵塞封閉毛細(xì)孔道和縫隙，與混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合成防水層整體，提高混凝土抗?jié)B能力，賦予混凝土自修復(fù)能力和可靠的永久性防水抗?jié)B作用，提高混凝土或砂漿機(jī)械強(qiáng)度，減少吸濕作用、毛細(xì)作用、化學(xué)侵蝕作用、滲透作用和凍融作用對混凝土結(jié)構(gòu)的侵害，顯著增加混凝土的耐久性。在施工方面它有著操作便捷、施工周期短等優(yōu)勢。

結(jié)束語

隨著我國城市地鐵的快速發(fā)展，解決地鐵隧道滲漏水問題的根本途徑是加強(qiáng)施工材料的選擇和盾構(gòu)施工的管理，從設(shè)計著手，防患于未然。這樣才能減少在運營環(huán)節(jié)出現(xiàn)滲漏的幾率，消除安全隱患，減少工程運營成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋大成，張雪飛，孫偉.地鐵隧道滲漏原因分析及對策[J].山西建筑，2014，34：183-184.

[2]劉建軍.地鐵隧道施工防水處理方法[J].低碳世界，2014，13：264-265.

[3]張東升.地鐵礦山法隧道滲漏水的原因分析及防治措施[J].建設(shè)監(jiān)理，2014，05：76-79.

[4]楊甲奇.淺析深埋富水地區(qū)隧道滲漏水病害注漿整治[J].公路工程，2014，05：209-214.