地鐵區間盾構滲漏水原因分析及治理

王評

摘 要：本文主要針對大連地鐵5號線區間盾構隧道管片滲漏水問題及處理措施展開了分析，在分析了盾構隧道滲漏水問題的基礎上，給出了一系列的相應措施，以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。

關鍵詞：地鐵盾構隧道;滲漏;問題分析;處理措施

1 盾構隧道滲漏成因分析

盾構隧道滲漏水的原因是多方面的，依據工程經驗，可將其分為：地質環境原因、管片原因、止水材料原因、施工工藝原因及使用期間產生的問題。

1.1 地質原因

一般說來，造成滲漏水的地質環境原因主要有：地質狀況、地下水壓力。本工程中，地質為中風化白云巖、基巖裂隙水發育、外部水壓高，且掘進方向為單項下坡，造成同步注漿漿液大部分流到盾尾處，注漿效果不好，同時漿液注入管片后，很快被水稀釋，沒有凝固。

1.2 管片自身原因

本工程中，管片在制作時配比、養護不合理，水灰比過大，出現氣孔和微裂紋，管片自防水不過關。此外，管片接縫結構存在缺陷，設計不合理。

1.3 止水材料原因

通常接縫防水是使用密封材料，施工中這些防水材料很容易被外界的疏忽破壞，因此為滲漏留下隱患。如果止水條粘貼不牢固、粘貼后存放時間過長、運輸及拼裝過程的碰撞等因素都有可能致使止水條止水效果不良，造成管片環縫、縱縫滲漏水。相鄰管片連接螺栓底部遇水膨脹橡膠墊圈，由于工人疏忽，在工作前遇水使遇水膨脹橡膠墊圈提前膨脹，完全失去止水效果，造成連接螺栓處滲漏水。

1.4 施工工藝原因

（1）盾尾同步注漿。當盾片脫離盾尾后，在土體與管片之間會形成一道寬度為115～140mm的環形空隙。同步注漿的目的是為了盡快填充環形間隙使管片盡早支撐地層，防止地面變形過大而危及周圍環境安全，同時作為管片外防水和結構加強層。同步注漿材料一般為水泥、粉煤灰、膨潤土、細砂。如果管片壁后同步注漿質量差、充填不密實，不能有效隔離外部水源，且不能使圍巖和襯砌整體協調受力，將造成受力不均、局部變形過大、首道防水層失去作用而引起滲漏水。注漿量不足，容易引起隧道后期產生較大沉降變形而滲漏。

（2）二次注漿。二次注漿是以彌補一次注漿缺陷為目的進行的注漿，可通過管片中部的注漿孔進行，具體作用為：①補足一次注漿未充填的部分。②補充由漿體收縮引起的體積減小。③防止周圍地層松弛范圍擴大。

（3）螺栓孔密封墊防水管片螺栓孔一般由塑料套管預留，直徑比螺栓直徑大5mm，防水一般采用遇水膨脹橡膠墊圈。掘進完成后，采用螺栓手孔封堵。如螺栓孔遇水膨脹橡膠圈施工時遺漏，則易引起螺栓孔處滲漏水。

1.5 使用期間問題

盾構掘進完成后，在以后的施工及使用全過程周期內，隧道發生縱向不均勻沉降，管片接頭張開導致止水條失效，管片襯砌接縫處發生滲漏水。隨著地鐵運營時間的增加，環縫滲漏水的現象會越來越多，堵漏問題也會越來越突出。

2 盾構區間滲漏水整治施工工藝

2.1 管片拼縫堵漏施工工藝

（1）確定漏水點位置根據出水點部位和出水量的大小來查找確定漏水點，在漏水點的兩端延伸一定距離打終止孔，埋設注漿管。

（2）鉆終止孔在管片滲漏水部位的端頭沿縫向里鉆23～24cm的深孔。孔深以表面到內側的止水條位置為準，嚴禁鉆過止水條以免破壞管片止水條的防水效果。用水沖洗終止孔后再用簡易工具往孔內灌入速硬微膨脹水泥膏，直到填滿為止。

（3）鉆注漿孔。①沿滲漏縫向里鉆注漿孔，孔徑1cm、孔深12～15cm，孔間距視具體情況而定，一般0.3～0.5m。②沖洗注漿孔和滲漏縫，盡量沖凈孔內的粉屑及縫內的污濁物，以確保嵌縫和灌漿的質量。

（4）埋鋁管嵌縫。①用速硬微膨脹水泥將插入孔內的8mm鋁管埋實壓緊，鋁管留出管片表面的長度為10cm。②嵌縫時往縫內快速壓入速硬微膨脹水泥，壓入的水泥越多越好，盡量壓滿。

（5）注漿。①將手壓泵的注漿軟管與預埋鋁管相連接，用鐵線綁緊。②試壓觀察嵌縫封閉效果和漿液通道質量，如無問題即可壓注超細水泥漿或改性環氧樹脂堵漏液以達到堵水的目的，注漿壓力保持在0.1～0.45MPa，且穩壓時間不少于5分鐘后封管。③嵌縫材料：嵌縫用的速硬水泥中可摻入適量聚合物氯丁膠乳，粘接力效果更好。④漿液制作：現場配置水泥漿液，采用水灰比為1∶1～1∶1.2拌制好較濃的漿液，漿液的比重應符合要求。

2.2 管片裂縫堵漏施工工藝

管片裂縫主要指管片受盾構千斤頂大推力頂裂的管片縱向裂紋，根據地鐵設計規范要求，對盾構管片0.2mm以上的裂縫需要進行防滲堵漏。首先在滲漏部位沿滲漏縫用人工鑿槽，鑿成6.0cm×6.0cm的“U”型或“□”型槽;然后沿槽底部采用防水膠水泥或速凝水泥制成的快凝鋼性膠嵌縫封填，使槽與管片原補砌表面基本相齊，要求壓貼緊密、平滑，沿縫根據滲漏情況，預留埋設若干注漿嘴，待快凝剛性膠凝固至一定強度，通過預埋注漿嘴向沿縫空腔灌注高壓高分子化學漿液;漿液選擇丙凝漿液或改性環氧樹脂，漿液通過注漿機高壓壓入，滲透進入開裂縫隙，進行有效的擴散，經過若干天變為長久性硬性凝膠，從而達到堵水目的。后續用砂輪機剔除凸出的注漿嘴，并磨平封堵表面。

2.3 管片吊裝孔施工工藝

先將吊裝孔中的污濁物清洗干凈，在吊裝孔中埋設2～3支鋁管，其中1～2支開始時起泄水減壓作用，1支為注漿管，在鋁管周圍用速硬微膨脹水泥填滿，稍待凝固，接好注漿管后鉗死泄水鋁管，然后用手動泵壓注水泥漿，水泥漿宜配置較濃，水灰比可達1∶1.2，壓力達到1MPa時即可停止壓注，然后鉗死注漿管，注漿即可完成。

2.4 化學注漿效果

通過對隧道內滲漏位置進行兩次化學注漿處理，滲漏水情況得到了很好的控制，漏水現象得以杜絕，滲水處數量降至每百環2處以下，高于驗收標準。進行兩次化學注漿作業后，隧道襯砌拱頂、拱腰位置已無明顯滲水，零星滲水位置現場觀察為陰濕、輕微濕跡。

3 結語

綜上所述，盾構隧道在地鐵的建設中有著廣泛的應用，為了保障地鐵建設的順利進行，我們就必須要重視盾構隧道的滲漏水問題，并按照實際情況采取相應措施做好處理，以避免滲漏水問題的出現，從而對治理盾構隧道滲漏水問題提供有力幫助。

參考文獻：

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[2]韓士釗.盾構隧道管片裂縫產生原因分析及處理措施[J].西部探礦工程，2010（03）.