地下工程衬砌渗漏水治理综合分析方法研究

闫成伟 张浩然

(济南力稳岩土工程有限公司，山东 济南 250000)

1 概述

随着国民经济的迅速发展，城市轨道交通及大型地下商场也进入了一个快速崛起的时期。地下工程的质量是关系其使用功能的重要关键，而地下工程渗漏水则是严重影响到地下工程建设质量、威胁地下工程正常营运的重要因素。因此，地下工程渗漏水问题是亟待解决的关键难题。

目前针对地下工程渗漏水治理方面的研究开展的并不全面，相关研究存在滞后性。叶跃忠等[1]通过调整合成的氰凝预聚体中异氰酸酯和环氧树脂的量，以及通过对各种助剂的选择和组配，研制了一种新型堵漏材料；王剑明等[2]对富水区明挖高速铁路隧道渗漏水防治技术展开研究，对隧道主体结构采用分区防水的措施，在一定程度上提高了其在后期运营过程中的防水能力；张素磊等研发了新型排水材料并对公路隧道渗漏水治理进行了现场试验研究；彭林军等[3]通过对寒区铁路运营隧道进行分类整治，采取堵排结合的施工技术和马丽散防堵水材料进行了现场试验；刘赟君等[4]针对某高速6座隧道季节性渗漏水病害，通过实地调查、病害监控，结合病害成因分析、病害判定分级和病害整治研究，分析各类渗漏水危害性，提出不同时期渗漏水病害状况和相应的病害整治措施；蔡国伟等[5]将水泥基渗透结晶型防水材料在隧道渗漏处理中进行了应用。

目前研究的开展主要集中于渗漏水原因分析、新型材料研发等方面，对渗漏水的治理缺乏有效的、系统的治理方法，造成现有施工期及运营期地下工程渗漏水灾害频发，且难以处理、容易反复。针对此，本文依托青岛地铁井冈山路车站反复渗漏问题，提出了一套系统的渗漏水治理方法，从前期准备、全面治理、重点针对、补充加固、衬砌恢复五个工序进行治理，五步一体，达到较好的治理效果。通过实践验证，其方法可行性高、治理效果较好。对地下工程衬砌渗漏水有较强的适用性，能够较好的解决目前所面临的衬砌渗漏水治理的难题。

2 工程概况

井冈山路站为1号线与R3线换乘站，车站计算有效站台中心里程为右YCK7+680，起点里程为右YCK7+589.589，终点里程为右YCK7+831.989；总长242.4 m，站台宽度15.5 m；结构型式为三层三跨箱型框架结构体系，车站底板标高-19.70 m，基础底板埋深约25.03 m，顶板覆土深为3.5 m；车站主体结构采用明挖法施工。本站共设6座出入口，设4座风井风道。附属结构均采用明挖法施工。车站东侧约35 m处为利群集团超市，西侧临近凯发集团在建新罗马假日基坑，地面条件较为复杂。在衬砌施工完成后，发生衬砌大面积渗漏水情况，渗水情况较为严重，多集中于车站侧壁与顶板。

3 原因分析

经过现场多次勘查，并结合工程水文地质资料，分析井冈山路车站衬砌存在渗漏水的原因如下：

1)施工单位忽视初期支护的渗漏水问题，未进行全面治理，导致基岩裂隙水渗入形成渗漏水补给；

2)基坑围护结构采用桩锚体系，而设计止水采用旋喷桩止水帷幕，预应力锚索施工时击穿围护结构的止水帷幕，形成外来地下水渗入的通道；

3)结构混凝土刚性自防水局部失效，混凝土结构浇筑不严密产生原生裂隙，形成最初的渗水通道，随时间增加，混凝土劣化，渗水通道增加；

4)柔性防水层局部破坏，导致外部水源渗入。

4 综合治理路线

针对上述难点，在充分利用现有工程水文地质资料及现场实际勘察的基础上，开展下文所述工作，系统分析了车站衬砌渗漏水原因及导水通道，为渗漏水治理奠定基础，具体技术路线见图1。

5 综合治理方案

5.1 前期准备

车站东侧出入口肥槽处在外部降水时，是渗入车站衬砌的一个天然的导水通道。因此拟首先对东侧肥槽进行清理，尤其是二三层交接区域，进行防水卷材的铺设(或防水涂料的涂抹)，尽可能的杜绝外部水源渗入通道。同时在车站内侧壁水流量较大区域设置泄压孔及引流管，具体如图2，图3所示。

5.2 全面治理

根据现场衬砌渗水情况，为最大限度的减少渗水区域及渗水量，拟采取车站内侧壁衬砌壁后注浆方案进行系统注浆，以此达到全面治理的效果。注浆材料采用普通42.5水泥浆液，水灰比1∶1。其施工区域选择在车站内侧，尽可能的保证施工过程中不受天气的影响。

钻孔采取水平钻孔，从车站衬砌内侧壁打穿防水板进行注浆，单侧壁共计3序孔，分别为E1-1～E1-13，E2-1～E2-13，E3-1～E3-13(共计78个孔)，孔间距为10 m，最下侧孔距离底板1 m，最上侧孔距离顶板1.2 m(考虑轨排风道高度为0.9 m)，孔深设计为1 m(打穿防水板即可)，具体钻孔布置示意如图4所示圆形标点处。采取跳孔注浆方式，注浆整体顺序采取由下至上方向。

5.3 重点针对

钻孔采取水平钻孔，从车站衬砌内侧壁打穿防水板进行注浆，单侧壁共计3序孔，分别为C1-1～C1-12，C2-1～C2-13，C3-1～C3-12(共计78个孔)，孔间距等参数同上，具体钻孔布置示意如图4所示矩形标点处。注浆材料采用800目超细水泥，水灰比为1.5∶1。

5.4 补充加固

待以上工序完成后，其大部分区域可实现渗漏水的彻底封堵，针对剩余渗水区域，拟采取化学浆液进行治理。包括施工缝及顶板渗水区域，孔间距设计为15 cm，孔深设计为20 cm，具体如图5所示。注浆材料采用改性环氧树脂材料。

5.5 治理结果分析

待注浆结束后，进行衬砌表面恢复治理，其中泄水孔采用水泥浆液进行封堵。待衬砌表面恢复后，可观察车站衬砌侧壁渗漏水情况全部消失，车站符合验收标准。一周之后未发现有反复情况发生，目前该车站已投入运营。

6 结论

1)通过井冈山路车站原始工程地质资料及对现场情况的详细勘察，确定车站衬砌渗漏水原因，获得车站衬砌内外的渗流路径等关键信息，并以此做好衬砌渗漏水治理前的相关准备工作。

2)提出一种衬砌渗漏水综合治理方法。水泥浆全面治理，实现大部分区域渗漏水的封堵；超细水泥重点针对治理，实现渗漏水区域剩余出水点的彻底封堵；改性环氧树脂进行补充加固治理，实现衬砌面渗水区域的彻底根除。此方法解决了现有治理方法缺乏系统性、治理效果欠佳、容易反复渗漏的弊端，实现三重防护，根本治理，并且能为类似工程提供借鉴。