地鐵基坑降水的影響與防漏技術(shù)施工

趙宏維

【摘 要】本文主要針對(duì)地鐵降水施工地表沉降分析以及地下工程滲漏水施工進(jìn)行簡要分析，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】地鐵基坑降水；防漏技術(shù)施工；影響

一、地鐵降水施工地表沉降分析

地鐵降水施工必然在降水施工邊界以外土體中形成滲流漏斗曲線，該曲線經(jīng)歷一段時(shí)間后將趨于穩(wěn)定。從而在邊界以外土體中形成類似的土體壓縮固結(jié)區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)將會(huì)引起一定的地表沉降。

1、層狀潛水層降水引起的地表沉降分析

圖1所示為一基坑降水施工引起周圍土層降水規(guī)律示意圖。圖示降水井為無壓型完整井且沿基坑周邊布置，地下水分布有潛水層區(qū)和承壓水層區(qū)，兩含水層由隔水層相隔。圖1中r0為基坑降水施工區(qū)域的簡化半徑；R為水頭降深影響半徑，H為潛水含水層厚度，hw為降水井處水頭高度，r為觀測井至降水井的距離，Hr為距降水井r處的水頭高度，Sw為井中水頭降低量，hs為任意點(diǎn)處水頭降深。

對(duì)上述所示降水施工模型，若降水施工僅發(fā)生在潛水含水層中，則由此引發(fā)的地表沉降量可采用分層總和法分析計(jì)算。沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)，壓縮性不同的天然土體層的界面均應(yīng)取為沉降計(jì)算分層面，地下水面上下，土的容重不同，也應(yīng)取為界面。此外，由于附加應(yīng)力沿深度的變化是非線性的，為避免計(jì)算產(chǎn)生較大誤差，遇同一性狀較厚土層是，應(yīng)分薄計(jì)算處理。在此基礎(chǔ)之上，根據(jù)土力學(xué)基本理論可獲得降水前在深度z處（第i層土中）的自重有效應(yīng)力為

在實(shí)際工程中，應(yīng)用上述方法計(jì)算沉降量時(shí)，首先需要根據(jù)潛水層或承壓層降水條件計(jì)算降水影響半徑，參考降深曲線方程計(jì)算土體中的降水漏斗曲線；再根據(jù)土層性狀對(duì)計(jì)算深度內(nèi)的土層進(jìn)行離散劃分，并由上述計(jì)算公式計(jì)算各層土體的沉降量并進(jìn)行修正與疊加。

二、地下工程滲漏水施工

1、施工技術(shù)措施

實(shí)踐證明，地鐵的防滲漏是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，防水按其采納的辦法和手法的不一樣，可分為材料防水和構(gòu)造防水兩大類。材料防水是靠建筑材料阻斷水的通路，以到達(dá)防水意圖或增強(qiáng)抗?jié)B漏的能力。構(gòu)造防水是選用適宜的構(gòu)造方式，阻斷水的通路，以到達(dá)防水的意圖，如底板設(shè)置盲溝排水系統(tǒng)（倒濾層）等。任何一種防水做法都立足于混凝土構(gòu)造的自防水效能，因此防水混凝土挑選和質(zhì)量是至關(guān)重要的。

1.1防水混凝土

防水混凝土分為通常防水混凝土，外加劑防水混凝土和膨脹水泥防水混凝土三大類，地鐵構(gòu)造物通常用通常防水混凝土，而盾構(gòu)地鐵襯砌由預(yù)制管片拼裝而成，大都用外加劑防水混凝土，抗?jié)B標(biāo)號(hào)可達(dá)S12以上。

選用外加劑防水混凝土做為構(gòu)造自防水，它是依靠混凝土自身的密實(shí)性到達(dá)自防水的意圖的。它不但在工程構(gòu)造中承當(dāng)防水效果，而且還起著承重和圍護(hù)效果，使構(gòu)造防水和承重為一體，施作時(shí)有必要嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定施行，確?；炷临|(zhì)量，才能夠盡可能地削減滲漏現(xiàn)象。為了進(jìn)步混凝土的抗?jié)B抗裂，增加其耐久性，需求：

（1）混凝土摻入U(xiǎn)EA膨脹劑，摻量由限制膨脹μ=0.5%來確定。

（2）為了降低混凝土水化熱程度，可適當(dāng)摻入粉煤灰。

（3）每立方米混凝土水泥用量不得少于300kg（包括UEA膨脹劑）。

（4）為了提高混凝土的和易性，減少水灰比，適當(dāng)摻入了高效減水劑，摻量一般控制在為水泥用量的0.8%。

一般說來，混凝土抗?jié)B性隨標(biāo)號(hào)增高而增高，所以應(yīng)合理選定混凝土的抗?jié)B標(biāo)號(hào)，與此同時(shí)，可以將選用的商品混凝土加入“特密斯”防漏抗?jié)B劑，此抗?jié)B劑具有微膨脹性，有利于防止細(xì)微高溫裂縫的產(chǎn)生。

選定混凝土后，在澆筑過程中一定要注意充分搗固，避免蜂窩麻面的產(chǎn)生；拆模后，在外二襯墻板外側(cè)涂刷養(yǎng)生液；然后自動(dòng)噴水養(yǎng)護(hù)二襯混凝土，有利于混凝土強(qiáng)度增長，防止裂縫產(chǎn)生。

1.2鋪設(shè)防水

1.2.1 鋪設(shè)防水板

對(duì)于襯砌基面處理欠安，致使防水板破損這一狀況，可選用下述施工技術(shù)。

在前期支護(hù)面平順無高低不平，無鋼筋頭顯露，無滲漏（無明水）的狀況下，鋪設(shè)4mm厚的聚乙烯泡沫板襯墊，接著將75塑料墊和射釘將襯墊固定在噴混凝土基面上，釘距在拱部為0.5m×0.5m，邊墻為1.0m×1.0m，呈梅花形安置，位于改變斷面和轉(zhuǎn)角部位，釘距應(yīng)適當(dāng)加密。襯墊搭接寬度為5cm，選用電熱熔粘結(jié)，做到鋪設(shè)平順，無拱起，焊縫結(jié)實(shí)。此襯墊將起著較好地改進(jìn)襯砌基面與卷材難以符合狀況的效果。

泡沫板襯墊鋪設(shè)完畢后，鋪設(shè)ECB、EVB、LDPE，①首先用烙鐵將防水板熱焊在75塑料墊圈上，防水板邊與邊搭接寬度10m，選用熱合機(jī)主動(dòng)雙焊縫熱熔銜接。②防水板縱向搭接與環(huán)向搭接交代，如有特殊要求，還應(yīng)覆蓋一層同類資料的防水板用熱焊焊接。③然后嚴(yán)格進(jìn)行焊縫檢查，有效地阻撓防水板因回填欠好導(dǎo)致的空鼓開裂。

1.2.2 穿墻管線的防水處理

鋪設(shè)防水板同時(shí)，必須嚴(yán)格注意各種穿墻管線的防水，必須做到不滲不漏，技術(shù)處理如下：

1.2.2.1 當(dāng)各種穿墻管線穿過二次襯砌時(shí)，襯期支護(hù)基面抹1.5-2.0cm厚的砂漿找平層，寬度≥70-100cm（管體外滲）。

1.2.2.2 為了保護(hù)聚氨脂涂料和SBS卷材與基面粘接牢固，在管壁外緣和砂漿層表面涂抹1.5-2.0mm厚的R1料，使用R1料必須使基面充分潮濕才能施做。

1.2.2.3 在R1料表面涂抹聚氨脂涂料，多油一布，厚度2.0-2.5mm；垂直高低于二次襯砌20cm，底面寬30cm，涂抹在立面的聚氨脂涂料，應(yīng)拋上沙子。

1.2.2.4 鋪設(shè)SBS卷材長度為50cm，與聚氨脂涂料搭接按長度10cm；要求與基面粘接牢固，不起鼓。

1.2.2.5 鋪設(shè)ECB、ECB與SBS卷材搭接長10cm，采用熱風(fēng)槍焊接，形成兩道焊縫，中間自動(dòng)留有空氣道準(zhǔn)備檢測。

1.3注漿施工技術(shù)

1.3.1 二襯背后預(yù)埋注漿

采用泵送混凝土灌注拱部，拱頂二次襯砌與襯期支護(hù)之間會(huì)構(gòu)成很大的空地，為了保證不呈現(xiàn)空地，灌注二次襯砌時(shí)預(yù)埋注漿管，待二次襯砌拆模后進(jìn)行壓漿，做到不呈現(xiàn)空地，而且起到封堵滲水通道，關(guān)閉慢滲空地的效果，因而襯砌背面注漿防水是不可忽略的防水環(huán)節(jié)。也是堵漏補(bǔ)強(qiáng)的一種簡捷而效果顯著的手段。

所謂二襯背面注漿法即是將特定的資料配成漿液，用壓送設(shè)備將其灌入預(yù)埋注漿孔中，使其擴(kuò)散，膠凝或固化，以到達(dá)防水，保證防水工程的防水功能的效果，使二襯孔隙愈合，康復(fù)其整體性，并將孔隙裂縫所停留水份擠出襯砌外，有效地避免停留水份腐蝕鋼筋。注漿法還可根據(jù)灌漿資料的不一樣，裂縫和缺點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或單線補(bǔ)漏，特別是對(duì)地下承壓水，地層滯水的堵漏修補(bǔ)這一扎手疑問，用灌漿法就能解決。

1.3.1.1 注漿管制造

導(dǎo)管前端加工成圓錐形并予以封堵，管身設(shè)有溢漿孔，孔徑為5mm，孔距5cm，導(dǎo)管后端不設(shè)溢漿孔，使引段變成止水墻避免漏漿，而且孔口設(shè)止水環(huán)，規(guī)劃如圖1。2.3.1.2

1.3.1.3 漿液品種和次序

漿液首要有水泥砂漿、水泥漿液、超細(xì)水泥漿，其間各漿液可依據(jù)實(shí)際狀況增加相應(yīng)的附加劑，首先用清水清管→水泥砂漿→水泥漿→超細(xì)水泥，邊注漿邊隨時(shí)觀察二襯外表15m范圍內(nèi)狀況和砂漿泵壓力表，根據(jù)狀況隨時(shí)增加不一樣的附加劑，如緩凝劑、抗?jié)B劑。

1.3.1.4 注漿機(jī)具

二次襯砌背后注漿采用UB型砂漿泵，此機(jī)具是在引入原西德砂漿泵技術(shù)基礎(chǔ)上吸收其它各型砂漿泵的特色而規(guī)劃制作的新式施工設(shè)備。首要用于回填灌漿、錨固灌漿、旋噴樁、拌和樁及各種習(xí)慣的壓力灌漿。還可用于砂漿的運(yùn)送及噴涂。本泵最大的特色是：

（1）質(zhì)習(xí)慣性強(qiáng)，既可習(xí)慣于純水泥漿，又可習(xí)慣必定細(xì)度的水泥砂漿。

（2）體小量輕、便利靈敏，尤其適用于作業(yè)空間狹隘的場所。

（3）構(gòu)造簡略，拆換易損件便利。

結(jié)束語：

通過臨近結(jié)構(gòu)安全性分析可知，地鐵降水施工對(duì)臨近結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的威脅主要是結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的不均勻沉降。因此，在地鐵降水施工及類似工程設(shè)計(jì)期間，應(yīng)對(duì)其影響范圍內(nèi)的建筑基礎(chǔ)不均勻沉降進(jìn)行有效分析評(píng)估，以確保影響范圍內(nèi)相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。對(duì)地鐵滲漏現(xiàn)象的治理取得了良好效果。有效地防止了地鐵二襯滲漏現(xiàn)象，保證了工程質(zhì)量，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。工程中所取得經(jīng)驗(yàn)和資料也是對(duì)現(xiàn)今防滲漏技術(shù)探討和研究的有力補(bǔ)充。

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