地下工程襯砌滲漏水治理綜合分析方法研究

閆成偉 張浩然

(濟南力穩(wěn)巖土工程有限公司，山東 濟南 250000)

1 概述

隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市軌道交通及大型地下商場也進入了一個快速崛起的時期。地下工程的質(zhì)量是關(guān)系其使用功能的重要關(guān)鍵，而地下工程滲漏水則是嚴重影響到地下工程建設(shè)質(zhì)量、威脅地下工程正常營運的重要因素。因此，地下工程滲漏水問題是亟待解決的關(guān)鍵難題。

目前針對地下工程滲漏水治理方面的研究開展的并不全面，相關(guān)研究存在滯后性。葉躍忠等[1]通過調(diào)整合成的氰凝預(yù)聚體中異氰酸酯和環(huán)氧樹脂的量，以及通過對各種助劑的選擇和組配，研制了一種新型堵漏材料；王劍明等[2]對富水區(qū)明挖高速鐵路隧道滲漏水防治技術(shù)展開研究，對隧道主體結(jié)構(gòu)采用分區(qū)防水的措施，在一定程度上提高了其在后期運營過程中的防水能力；張素磊等研發(fā)了新型排水材料并對公路隧道滲漏水治理進行了現(xiàn)場試驗研究；彭林軍等[3]通過對寒區(qū)鐵路運營隧道進行分類整治，采取堵排結(jié)合的施工技術(shù)和馬麗散防堵水材料進行了現(xiàn)場試驗；劉赟君等[4]針對某高速6座隧道季節(jié)性滲漏水病害，通過實地調(diào)查、病害監(jiān)控，結(jié)合病害成因分析、病害判定分級和病害整治研究，分析各類滲漏水危害性，提出不同時期滲漏水病害狀況和相應(yīng)的病害整治措施；蔡國偉等[5]將水泥基滲透結(jié)晶型防水材料在隧道滲漏處理中進行了應(yīng)用。

目前研究的開展主要集中于滲漏水原因分析、新型材料研發(fā)等方面，對滲漏水的治理缺乏有效的、系統(tǒng)的治理方法，造成現(xiàn)有施工期及運營期地下工程滲漏水災(zāi)害頻發(fā)，且難以處理、容易反復(fù)。針對此，本文依托青島地鐵井岡山路車站反復(fù)滲漏問題，提出了一套系統(tǒng)的滲漏水治理方法，從前期準備、全面治理、重點針對、補充加固、襯砌恢復(fù)五個工序進行治理，五步一體，達到較好的治理效果。通過實踐驗證，其方法可行性高、治理效果較好。對地下工程襯砌滲漏水有較強的適用性，能夠較好的解決目前所面臨的襯砌滲漏水治理的難題。

2 工程概況

井岡山路站為1號線與R3線換乘站，車站計算有效站臺中心里程為右YCK7+680，起點里程為右YCK7+589.589，終點里程為右YCK7+831.989；總長242.4 m，站臺寬度15.5 m；結(jié)構(gòu)型式為三層三跨箱型框架結(jié)構(gòu)體系，車站底板標高-19.70 m，基礎(chǔ)底板埋深約25.03 m，頂板覆土深為3.5 m；車站主體結(jié)構(gòu)采用明挖法施工。本站共設(shè)6座出入口，設(shè)4座風(fēng)井風(fēng)道。附屬結(jié)構(gòu)均采用明挖法施工。車站東側(cè)約35 m處為利群集團超市，西側(cè)臨近凱發(fā)集團在建新羅馬假日基坑，地面條件較為復(fù)雜。在襯砌施工完成后，發(fā)生襯砌大面積滲漏水情況，滲水情況較為嚴重，多集中于車站側(cè)壁與頂板。

3 原因分析

經(jīng)過現(xiàn)場多次勘查，并結(jié)合工程水文地質(zhì)資料，分析井岡山路車站襯砌存在滲漏水的原因如下：

1)施工單位忽視初期支護的滲漏水問題，未進行全面治理，導(dǎo)致基巖裂隙水滲入形成滲漏水補給；

2)基坑圍護結(jié)構(gòu)采用樁錨體系，而設(shè)計止水采用旋噴樁止水帷幕，預(yù)應(yīng)力錨索施工時擊穿圍護結(jié)構(gòu)的止水帷幕，形成外來地下水滲入的通道；

3)結(jié)構(gòu)混凝土剛性自防水局部失效，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑不嚴密產(chǎn)生原生裂隙，形成最初的滲水通道，隨時間增加，混凝土劣化，滲水通道增加；

4)柔性防水層局部破壞，導(dǎo)致外部水源滲入。

4 綜合治理路線

針對上述難點，在充分利用現(xiàn)有工程水文地質(zhì)資料及現(xiàn)場實際勘察的基礎(chǔ)上，開展下文所述工作，系統(tǒng)分析了車站襯砌滲漏水原因及導(dǎo)水通道，為滲漏水治理奠定基礎(chǔ)，具體技術(shù)路線見圖1。

5 綜合治理方案

5.1 前期準備

車站東側(cè)出入口肥槽處在外部降水時，是滲入車站襯砌的一個天然的導(dǎo)水通道。因此擬首先對東側(cè)肥槽進行清理，尤其是二三層交接區(qū)域，進行防水卷材的鋪設(shè)(或防水涂料的涂抹)，盡可能的杜絕外部水源滲入通道。同時在車站內(nèi)側(cè)壁水流量較大區(qū)域設(shè)置泄壓孔及引流管，具體如圖2，圖3所示。

5.2 全面治理

根據(jù)現(xiàn)場襯砌滲水情況，為最大限度的減少滲水區(qū)域及滲水量，擬采取車站內(nèi)側(cè)壁襯砌壁后注漿方案進行系統(tǒng)注漿，以此達到全面治理的效果。注漿材料采用普通42.5水泥漿液，水灰比1∶1。其施工區(qū)域選擇在車站內(nèi)側(cè)，盡可能的保證施工過程中不受天氣的影響。

鉆孔采取水平鉆孔，從車站襯砌內(nèi)側(cè)壁打穿防水板進行注漿，單側(cè)壁共計3序孔，分別為E1-1～E1-13，E2-1～E2-13，E3-1～E3-13(共計78個孔)，孔間距為10 m，最下側(cè)孔距離底板1 m，最上側(cè)孔距離頂板1.2 m(考慮軌排風(fēng)道高度為0.9 m)，孔深設(shè)計為1 m(打穿防水板即可)，具體鉆孔布置示意如圖4所示圓形標點處。采取跳孔注漿方式，注漿整體順序采取由下至上方向。

5.3 重點針對

鉆孔采取水平鉆孔，從車站襯砌內(nèi)側(cè)壁打穿防水板進行注漿，單側(cè)壁共計3序孔，分別為C1-1～C1-12，C2-1～C2-13，C3-1～C3-12(共計78個孔)，孔間距等參數(shù)同上，具體鉆孔布置示意如圖4所示矩形標點處。注漿材料采用800目超細水泥，水灰比為1.5∶1。

5.4 補充加固

待以上工序完成后，其大部分區(qū)域可實現(xiàn)滲漏水的徹底封堵，針對剩余滲水區(qū)域，擬采取化學(xué)漿液進行治理。包括施工縫及頂板滲水區(qū)域，孔間距設(shè)計為15 cm，孔深設(shè)計為20 cm，具體如圖5所示。注漿材料采用改性環(huán)氧樹脂材料。

5.5 治理結(jié)果分析

待注漿結(jié)束后，進行襯砌表面恢復(fù)治理，其中泄水孔采用水泥漿液進行封堵。待襯砌表面恢復(fù)后，可觀察車站襯砌側(cè)壁滲漏水情況全部消失，車站符合驗收標準。一周之后未發(fā)現(xiàn)有反復(fù)情況發(fā)生，目前該車站已投入運營。

6 結(jié)論

1)通過井岡山路車站原始工程地質(zhì)資料及對現(xiàn)場情況的詳細勘察，確定車站襯砌滲漏水原因，獲得車站襯砌內(nèi)外的滲流路徑等關(guān)鍵信息，并以此做好襯砌滲漏水治理前的相關(guān)準備工作。

2)提出一種襯砌滲漏水綜合治理方法。水泥漿全面治理，實現(xiàn)大部分區(qū)域滲漏水的封堵；超細水泥重點針對治理，實現(xiàn)滲漏水區(qū)域剩余出水點的徹底封堵；改性環(huán)氧樹脂進行補充加固治理，實現(xiàn)襯砌面滲水區(qū)域的徹底根除。此方法解決了現(xiàn)有治理方法缺乏系統(tǒng)性、治理效果欠佳、容易反復(fù)滲漏的弊端，實現(xiàn)三重防護，根本治理，并且能為類似工程提供借鑒。