關(guān)于隧道道床隆起病害的分析研究與防治措施建議

陳雁

摘 要：文章通過收集國內(nèi)多地既有地鐵關(guān)于隧道道床隆起病害案例，并分析研究其產(chǎn)生原因，從設(shè)計(jì)施工角度分專業(yè)提出了后續(xù)地鐵線路建設(shè)可供參考的病害防治措施。

關(guān)鍵詞：道床隆起；承壓水；植筋；泄壓孔

中圖分類號(hào)：U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）07-0087-03

Abstract： Through collecting the existing subway cases of tunnel bed uplift disease in many places in China， and analyzing the causes of the disease， this paper puts forward the measures of disease prevention and cure from the point of view of design and construction， to serve as a reference for the subsequent subway line construction.

Keywords： roadbed uplifting； pressurized water； planting tendons； pressure relief holes

隨著我國城市化建設(shè)步伐的加快，中心城市不斷向周邊輻射，軌道交通建設(shè)的緊迫性日漸增加。全國多個(gè)城市正進(jìn)行地鐵項(xiàng)目建設(shè)，隧道道床隆起的病害時(shí)有發(fā)生，值得我們深入研究，并把問題遏制在萌芽狀態(tài)。

1 國內(nèi)地鐵隧道道床隆起病害及原因分析

通過收集全國多地地鐵相關(guān)案例（見表1），總結(jié)了盾構(gòu)隧道和礦山法隧道道床隆起的原因及處理措施，給后續(xù)地鐵建設(shè)提供參考。

綜上可知，礦山法隧道道床隆起的案例遠(yuǎn)多于盾構(gòu)隧道。經(jīng)分析，隧道道床隆起的主要原因可分為以下幾種：

（1）盾構(gòu)管片或暗挖隧道襯砌仰拱處防水失效，地下水滲入隧道。

（2）盾構(gòu)管片或襯砌與道床間不密實(shí)等原因，地下水涌入道床與仰拱之間的縫隙形成局部水囊積水。

（3）由于部分地下水具有承壓性，整體道床和仰拱之間的界面在水壓力作用下脫離導(dǎo)致道床隆起。

2 盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)及施工建議

道床隆起不僅導(dǎo)致隧道襯砌發(fā)生變形和破壞，更危及列車運(yùn)行及乘客的安全。目前，全國在建的地鐵項(xiàng)目中多數(shù)采用盾構(gòu)隧道，要從設(shè)計(jì)和施工上充分考慮，避免道床隆起的危害。結(jié)合南寧在建地鐵線路情況，從設(shè)計(jì)施工方面提幾點(diǎn)建議。

2.1 南寧地鐵4、5號(hào)線地質(zhì)條件

南寧4號(hào)線一期工程沿線穿越了邕江高階地亞區(qū)（Ⅰ2區(qū)）、侵蝕、剝蝕丘陵區(qū)（Ⅱ區(qū)）和溶蝕殘丘谷地區(qū)（Ⅲ區(qū)）三個(gè)地貌分區(qū)。全線揭露出呈現(xiàn)承壓性的地下水為巖溶水，富含于灰?guī)r層內(nèi)，水量分布呈現(xiàn)較大的不均勻性，呈現(xiàn)“管道流”的承壓水性。南寧5號(hào)線一期工程穿越邕江低階地地區(qū)存在較厚圓礫層，且與邕江存在水力聯(lián)系，有較高承壓水量，容易造成管片滲漏，進(jìn)而導(dǎo)致道床上浮的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 管片防水設(shè)計(jì)

在防水設(shè)計(jì)中加強(qiáng)下半圓的接縫防水措施，在防水設(shè)計(jì)中將對(duì)隧道下部120°范圍內(nèi)（即道床回填范圍）環(huán)向和縱向的管片接縫進(jìn)行嵌縫封堵（見圖1），嵌縫材料采用聚氨酯密封膠。

管片錯(cuò)縫拼裝后形成的“T”形縫是防水的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)在管片角部粘貼橡膠薄片，且需注意粘結(jié)要緊密牢固，以加強(qiáng)角部防水，防止同步注漿漿液的漏入（見圖2）。

（襯砌管片外弧側(cè)面沿管片四周設(shè)置一道封閉的三元乙丙防水彈性密封墊，環(huán)縫采用丁腈軟木橡膠墊片作為傳力墊片，縱縫不設(shè)傳力墊片）

2.3 施工措施

在施工過程中加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制，避免出現(xiàn)管片錯(cuò)臺(tái)過大、管片崩角開裂等混凝土自身質(zhì)量問題而產(chǎn)生的管片結(jié)構(gòu)滲水。管片上的彈性密封墊尤其是管片角部材料需粘貼牢固，材料的種類和位置符合設(shè)計(jì)要求。在管片吊運(yùn)過程中避免觸碰密封墊，發(fā)現(xiàn)脫落時(shí)需及時(shí)補(bǔ)貼，并安排一道檢查程序。

軌道4號(hào)線有針對(duì)性的巖溶處理措施和效果檢測手段，對(duì)發(fā)現(xiàn)的溶洞、溶溝溶槽進(jìn)行有效充填處理，最大程度切斷地下巖溶水的滲流路徑，尤其做好盾構(gòu)底部以下5.0m 的溶洞探測及注漿處理，形成穩(wěn)定的隔水底板，切斷承壓水的上浮路由。

軌道5號(hào)線則注意在富水地層或軟弱地層中掘進(jìn)時(shí)加強(qiáng)同步注漿和二次注漿，優(yōu)化漿液配比，加大注漿量和注漿壓力，必要時(shí)采用雙液漿和化學(xué)漿液。

如盾構(gòu)管片滲水，需及時(shí)采用隧道管片壁后注漿等補(bǔ)救措施，并加強(qiáng)隧道管片壁后注漿密實(shí)度和注漿體耐久性檢測、隧道變形監(jiān)測，必要時(shí)對(duì)隧底管片增加注漿孔，便于隧道管片背后注漿處理。

3 軌道道床隆起處理措施建議

3.1 軌道專業(yè)處理措施

首先調(diào)整優(yōu)化線路的平縱斷面，減少軌道整改工程量，對(duì)于調(diào)線、調(diào)坡后仍不滿足設(shè)計(jì)要求的，再通過整改軌道系統(tǒng)來解決。軌道系統(tǒng)的整改處理方案如下：

3.1.1 通過扣件調(diào)整方案

上拱量小的整體道床段，可通過軌道扣件的調(diào)整量來解決。

目前，南寧軌道4號(hào)線一期工程采用的軌道扣件（ZX-3）設(shè)計(jì)豎向可調(diào)整量為0～+20mm，橫向調(diào)整量為+24mm～-28mm。根據(jù)隧道變形現(xiàn)狀并考慮運(yùn)營期扣件有一定調(diào)整量，對(duì)已鋪軌道橫向偏移量在-10mm～+10mm、豎向偏移量在0～+10mm之內(nèi)的地段，可通過軌道扣件調(diào)整解決。

3.1.2 重新錨固扣件方案

對(duì)于軌道變形大于扣件調(diào)整范圍的，可通過重新錨固扣件來調(diào)整。根據(jù)變形實(shí)際情況，具體分為如下兩種處理方案：

（1）對(duì)于實(shí)測軌道的橫向變形、軌面下沉較大的情況，可以將扣件錨固在兩軌枕之間的道床面上。在扣件安裝位置的道床上澆筑混凝土支撐平臺(tái)，采用高強(qiáng)度植筋膠將扣件套管植入道床內(nèi)，再鋪設(shè)扣件鋼軌達(dá)到橫移、抬高軌面高程。為防止新舊混凝土結(jié)合強(qiáng)度不足，需將道床面鑿除一定深度、表面拉毛處理。endprint