重慶地鐵富水段隧道三級防水及滲漏水治理技術

摘 要：地下工程由于深埋于地下，時刻受地下水的滲透作用，如防水問題處理不好，致使地下水滲漏到工程內部，將會帶來一系列問題。地下工程防水及滲漏水治理，一直是地鐵施工的重點與難點。初支滲漏水處理措施的合理與否，在很大程度上決定了地鐵工程最終的整體質量。重慶軌道交通五號線和睦路站至人和站在施工過程中，通過三級防水施工控制及滲漏水處理相結合的治理措施取得了良好效果，在隧道治水方面獲得了一些經驗。

關鍵詞：地鐵區間；三級防水；滲漏水；注漿

1 工程概況

本區間隧道為重慶軌道交通五號線和睦路站～人和站大里程端區間，左線對應的右線里程YCK15+850.000～YCK16+320.801，總長490.657m，右線里程YCK15+850.000～YCK16+320.801，全長470.801m。

設計要求采用機械開挖（回填土石方及砂質泥巖）+控制爆破（砂巖）相結合的方式。左線、右線區間均為單洞單線隧道，隧道埋深為13.30m-18.43m。

2 工程地質水文情況

隧道埋深12.3—18m，穿越地層有：人工填土、粉質粘土、侏羅系中統沙溪廟組（J2S）的泥巖和砂巖組成，詳見下表。

回填土富水段隧道埋深12—14m，洞身全部為回填土，土體松散，受重慶地區頻繁的大氣降水影響，地表雨水下滲，與地下水交匯形成了地下水補給通道。隧道開挖后，地下水滲流路徑發生改變，隧道周邊的地下水通過土體縫隙集中向隧道內排泄。

3 滲漏水原因分析、分類及治水必要性

3.1 滲漏水原因分析

二襯滲漏原因主要有兩大方面：一個是水文地質條件不良，有水源；二是襯砌防治水害質量不良，有水路。前者是外因，自然存在，后者其內因，起主導作用。

3.1.1 外因

水源主要為大氣降水。

3.1.2 內因

混凝土施工質量差，混凝土施工縫處鑿毛未處理好，接縫處振搗不密實，混凝土存在微孔滲透；防水板塔接處粘結不牢或損壞；混凝土配合比及施工質量不良，存在灌通的孔洞；防水板施工質量不好或防板延伸性不夠，而造成防水層拉裂；混凝土結構的冷縫明顯且有滲漏水處理不妥當。

3.2 滲漏水分類

按滲漏水量的大小和滲漏狀態分為：滲潤、滴水、流水、噴水、淋噴，按滲漏部位及滲漏形式分為：集中涌水、點滲、面滲、縫滲。我標段存在的滲漏水狀態形式主要為點滲、面滲和縫滲。

地下水對隧道施工的影響：

第一，滲水、涌水浸泡、沖刷掌子面的泥巖、回填土，導致圍巖強度降低，影響掌子面的穩定性。

第二，影響噴射混凝土施工質量。

第三，導致上、中臺階基底泥濘化，使施工效率明顯降低。

第四，易引起初期支護沉降。

第五，隧道襯砌結構滲漏水導致外觀質量差，影響軌道線路運行。

因此，隧道治水勢在必行，為施工及以后軌道線路運行創造一個良好的環境。

4 治水措施

總體思路：采取“防、排、截、堵結合，因地制宜，綜合治理”的原則分四個階段進行處理：

4.1 引排地下水，給防水創造條件

由于該段地下水位于回填土中，無穩定地下水位，以排為主并加強過程中監測，具體措施為：第一，對隧道掌子面前方采用超前鋼花管進行疏導、引排，左、右線隧道在掌子面土石分界流水線位置打設2根φ50mm的鋼花管，長度為5-6m，管壁設4排φ15mm花孔，花孔縱向間距15cm，梅花型布置，鋼花管隨掌子面的推進跟進。第二，采取必要的措施對洞內排水溝進行封閉疏導，將洞內滲流水集中、有序地引入集水坑并及時抽排，避免滲水在洞內漫流浸泡拱腳、核心土等。第三，洞內的引流、排水要盡可能的采取自流排水，特別是避免雨水、排出去的水再回流倒灌，抽排水能力要滿足實際需要。

4.2 初期支護階段注漿堵水

首先，通過對超前小導管、鎖腳錨管進行注水泥漿，出水量較大時采用水泥-水玻璃雙液漿，從而封堵掌子流出的水。注漿壓力0.5—1MPa，水灰比0.8：1—1：1。

其次，及時施做初支背后回填注漿，填充初支背后空隙，形成一道防水薄膜。滯后掌子面2.5m。沿隧道中線方向每隔2.5m設置一排，每排3根，單孔注漿量3.3m3，注漿壓力0.5—1MPa，水灰比1：1。

最后，針對初支面滲漏水處（一般成線流狀）進行注雙液漿封堵。

注漿參數詳見下表：

4.3 襯砌階段防水控制

4.3.1 防水板鋪設

防水層采用無釘鋪設法施工。先進行基面處理，檢查合格后再鋪設土工布緩沖層，通過塑料墊圈和初支固定；最后鋪ECB防水層。防水板搭接10cm，接縫采用雙縫熱熔焊接。焊接完成后進行氣密性試驗。

4.3.2 止水帶安裝

施工縫處設置中埋式鋼邊橡膠止水帶，安裝必須居中布置，且固定牢固、順直。固定時，水平施工縫處止水帶采用預制U型卡進行固定，與結構鋼筋焊接；環向施工縫采用方木鑲嵌的方式固定。

止水帶搭接采用冷粘法處理。先把止水帶對接的端頭打磨平整，搭接范圍橡膠部分進行搓平處理；然后涂抹特種橡膠粘合劑；最后安裝“一字型”接頭，鋼邊部分用鉚釘固定牢固。

4.3.3 施工縫處理

對施工縫處進行鑿毛處理，鑿除浮漿，露出新鮮的混凝土粗骨料。模板臺車定位前，用高壓水沖洗干凈。

4.3.4 混凝土澆筑

通過地表打設的投料孔將混凝土輸送到洞內罐車內，經攪拌均勻后（不少于3min），運至地泵處，卸入料斗。避免混凝土多次輾轉導致離析而堵管。

底板及邊基施工自中間向兩側對稱澆筑；拱墻利用臺車上、中、下各三層窗口自下而上分層對稱澆注混凝土。插入式振搗器與附著式振搗器內外結合進行振搗。endprint

為了保證空氣能夠順利排除，確保封頂時不出現空洞，在堵頭的最上端預留兩個圓孔安裝排氣管，同時按照要求預留注漿管。此外，要合理安排澆筑時間，在澆筑時應與商混攪拌站做好協調與溝通，做好應急預案，防止間隔時間長或斷供現象發生，出現冷縫，影響砼澆筑質量。

4.4 襯砌結構滲漏水處理

在地下工程滲漏水中細部構造部位占主要部分，根據現場排查，區間隧道滲漏水分為：施工縫滲水、結構表面滲滴水、結構表面濕漬。堵漏處理順序應先治理混凝土面滲滴水、濕漬，再處理施工縫滲漏水。

4.4.1 結構面滲水

首先，在滲漏水部位，沿縫兩側切槽，開槽寬度30～60mm，深度30～50mm，開槽向裂縫兩端各延伸200～300mm。其次，清洗槽底和槽幫，確保干凈。然后安裝注漿管、注漿嘴，進行試壓注漿，漿液以聚丙烯纖維為主。最后用改性環氧樹脂和水泥聚合物填滿，進行封堵凹槽，確保新舊結合面緊密結合。

4.4.2 施工縫處滲水處理

對于施工縫處的滲漏水，先在施工縫周邊施做注漿孔，沿施工縫每隔300～500mm鉆孔，以不破壞防水板為準；然后安設φ32mm的注漿鋼管，管長40～50cm，并采用雙快水泥或超細水泥填充料固定注漿管，待水泥達到強度后，連接好管路和注漿泵。壓注水泥漿、環氧樹脂，注漿壓力為1～1.5MPa。

通過采取以上措施，同時加強施工過程控制，使得和人區間隧道初支及襯砌滲漏水得到有效控制。

經過實際的檢驗，堵水效果明顯，這在一定程度上保證了二襯施工防水的質量，從而決定了隧道整體的質量，實踐證明隧道三級防水思路是切實可行的，通過三級防水及滲漏水處置相結合的技術對于其他隧道施工防水施工有很好的借鑒作用，具有廣泛的應用價值。

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作者簡介：熊海濤（1981- ），男，本科，中鐵第四勘察設計院集團有限公司，工程師，研究方向：土木工程。endprint