城市地鐵隧道工程防水注漿技術應用的案例分析

黨嘯

摘要：滲漏水問題影響地鐵隧道工程的安全使用，其中襯砌結構背后的地下水，在混凝土中滲透擴散，還會造成地下水的流失。針對該現象，地鐵隧道工程施工期間需要加強防水注漿技術的應用，文章將以某地鐵隧道工程為例，在了解該隧道施工背景概況的同時，深入研討各種防水注漿技術在該工程中的應用方法。

關鍵詞：地鐵隧道，防水注漿，技術應用

1案例地鐵隧道工程基本概況

某地鐵隧道長1697m，沿線地形起伏陡峭，線路高程4555m，埋深3-106m，所在區域年平均降水量220.9mm，周圍地質以三疊系板巖夾片巖為主，山坡廣泛分布洪積碎石土和坡積角礫土，因此工程施工時需考慮到板巖和片巖的節理、裂隙發育等，另外勘察資料顯示隧道周圍地表水來自附近溝床季節性流水和地面降水，而地下水來自于基巖裂隙水，水源非常豐富。在施工時發現隧道襯砌結構背后的圍巖具有良好滲透性，地表水和地下水滲透到襯砌結構后郁積其中，導致防水層的局部破壞，再加上其他因素的影響，最終出現嚴重滲漏水問題。為解決工程的滲漏水問題，本工程參照《地下工程防水技術規范》和《隧道排放水技術規范》的相關要求，采取“防、排、截、堵”相結合的施工方式，借助注漿、噴涂等方法，旨在減少圍巖變形和加強混凝土薄弱位置，保證地下水排放量達標。與此同時，本工程還參照《地下防水工程質量驗收標準》，將工程防水等級列為4級，驗收時檢查是否存在漏水點、流線和漏泥砂現象，而且需將工程平均漏水量控制在2L/㎡·d之內，在隧道內任何位置100㎡范圍內的防水面積，平均漏水量不得大于4L/㎡·d。

2案例地鐵隧道工程防水注漿技術的應用方法

在了解案例地鐵隧道工程施工背景概況的基礎上，可以看出該地鐵隧道工程滲漏水問題解決的迫切性，而防水注漿技術，在相關工程當中表現出優良的適用性，在此分別對本隧道圍巖、結構縫、襯砌背后進行防水注漿施工：

2.1圍巖防水注漿方法

本隧道圍巖掌子面位置，涌水問題頗為嚴重，直接威脅開挖面的穩定性，需對該位置的防水注漿，具體施工方法如下：

（1）注漿準備。在注漿之前，將砼噴射于掌子面之上，在噴射厚度約15cm之后，檢查掌子面是否完全嵌入初支里面，目的是避免掌子面注漿期間出現泡漿現象，與此同時，于掌子面放線和標出注漿孔位置，依次擺放和調試鉆孔機具，對準標注好的孔位鉆孔。鉆孔期間，外插角必須調整，同時觀察地層變化狀況，以此判斷鉆孔位置是否準確和作為注漿效果分析依據。每鉆完一個注漿孔，立刻將注漿管插入其中，留出約10cm連接輸漿管，同時將速凝砂漿注入注漿管與注漿孔之間的縫隙。

（2）注漿施工。圍巖防水注漿所需的漿液，借助漩流式攪拌機均勻攪拌而成，期間同時放水和投入外摻劑，在攪拌溶解后，投入水泥攪拌約5min，然后將攪拌好的漿液，過濾后倒入儲漿桶。注漿時，壓水試驗管路密封性程度和注漿泵運轉情況，視情況控制注漿的高度、速度和水灰比，以及觀察注漿壓力、孔口、掌子面的情況，如果發現異常，譬如掌子面跑漿，需進行及時處理。每個孔注漿后2小時內，檢查各個孔的出水量，并與標準滲漏水設計量比對分析，如果大于該設計量，則需要重新掃孔、鉆孔、注漿，直至出水量合格，同時記錄好注漿期間流量、壓力等變化情況，作為判斷注漿成效的依據，并在注漿結束后，清洗干凈管路、設備等，以免殘留的漿液堵塞管路而影響設備正常使用。

2.2結構縫鉆孔化學注漿方法

結構縫需采用鉆孔化學注漿方式，即在確認裂縫位置后，標注孔位、鉆孔和利用壓力水沖洗裂縫，再進行化學注漿，其施工方法如下：

（1）裂縫位置確認。本地鐵隧道結構縫確認，需清除干凈襯砌表面，找準和標記好裂縫位置，然后圍繞裂縫，在其環向10cm的襯砌表面范圍內，利用雙快水泥封堵裂縫，并在裂縫位置預留檢查孔，其中檢查孔需與注漿孔保持約2倍的距離。

（2）孔位標注和鉆孔?？v向裂縫鉆孔位置的標注，必須位于裂縫之上，并且與裂縫保持30cm的縱向距離，而環向裂縫鉆孔位置以交錯的方式，于裂縫左右側布置，其中鉆孔的間距，結合裂縫寬度而定，裂縫寬度小于1mm時，鉆孔間距30cm；裂縫寬度在1mm-3mm之間時，鉆孔間距40cm；裂縫寬度不小于3mm時，鉆孔間距50cm。鉆孔時，選用規格φ12.6mm的鉆頭，同時借助坡度尺嚴格調節鉆孔的傾角，縱向裂縫與環向裂縫的鉆孔，孔深控制在32cm，孔口距離裂縫垂直距離為16cm，傾角為36.03°，鉆進時保持沖擊力度的均勻和孔洞的順直，盡可能減少對孔口混凝土的擾動。

（3）壓水沖洗裂縫。鉆孔后，將風管插入孔底，以高壓風將孔內的粉塵等清除干凈，然后插入注漿嘴代替風管，以2-13Mpa的水壓，通過注漿嘴往孔內壓入清水，目的是徹底清除裂縫中的灰塵和潤濕裂縫，達到標定估算流水量后，即可停止壓水，時間大約在0.5-1min之間，期間如果發現壓水時間太長，而且水壓回落速度緩慢，則說明鉆孔與裂縫沒有相交，應加深或者重新鉆孔，最后再利用高壓風將孔內積水吹干。

2.3襯砌背后回填注漿方法

襯砌背后采用回填注漿方式，需要在標注孔位的基礎上，進行鉆孔、清縫、封縫、安裝注漿管，然后進行回填注漿，其施工方法如下：

（1）標注孔位。分別在拱頂中心、拱頂兩側拱腳、拱腳距離水溝蓋板1.8m位置，標出孔位，然后對每個孔進行編號，其中除了拱頂中心的孔位保持3m間距，其他位置的孔位，均以2m為標準間距。所標注的孔位，與環向縫保持至少50cm的距離，以免鉆孔時加劇環向裂縫的開裂。

（2）鉆孔、清縫、封縫和安裝注漿管。根據標注的孔位編號，先鉆奇數編號孔，然后再鉆偶數編號孔。其中成孔直徑與注漿管大小一致，即40mm，孔深則需要超過兩層防水板。鉆孔后，按照結構縫鉆孔化學注漿的方式清孔和封孔，再將準備好的PVC材料注漿管插至孔底，固定好之后將注漿管閥門關閉。

（3）回填注漿。奇數編號孔選用普通硅酸鹽水泥漿液，其中摻入約水泥重量9%的抗裂膨脹劑，而偶數編號孔選用GRM水泥漿液。注漿時，先注漿奇數編號孔，按照從下而上的順序，分別注漿邊墻孔、拱腳孔、拱頂孔，注漿壓力控制在0.6-0.8MPa范圍內，每次在壓力達到設計值后，需要穩壓5分鐘左右，等到壓力下降，再繼續壓漿，直至結束注漿，而偶數編號孔注漿壓力控制在0.8MPa，其他注漿工藝一致。注漿期間，要密切觀察襯砌結構的變化情況，檢查是否存在漏漿、漿液滲出等問題，并及時采取措施解決。

3結束語

文章通過研究，基本明確了案例地鐵隧道工程圍巖防水注漿、結構縫鉆孔化學注漿、襯砌背后回填注漿技術應用的方法，考慮到其他地鐵隧道工程防水注漿施工要求和條件的差異性，以上方法在其他工程中應用時，還需要結合具體工程的施工情況，進行靈活參考借鑒。

參考文獻

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