浅谈地铁盾构隧道内整体道床下渗漏水整治

莫佳琪

【摘  要】随着城市轨道交通运营里程的不断递增，城市地下工程结构渗漏水问题越来越多，渗漏水不仅影响结构耐久性，而且会造成隧道内设备受损，危及行车安全。当前针对车站主体结构、明挖、暗挖及盾构区间整体道床上部的堵漏技术比较成熟，但是针对明挖、暗挖及盾构区间内整体道床下部堵漏，由于涉及整体道床轨道行车安全，不能采用普通方式轻易开展堵漏。

【Abstract】With the increasing operation mileage of urban rail transit， there are more and more leakage problems in urban underground engineering structure. The leakage water not only affects the durability of structure， but also causes damage to equipment in tunnel and endangers traffic safety. At present， the leakage control technology for the main structure of the station， open cut， subsurface excavation and the upper part of the monolithic track bed in the shield interval is relatively mature， but for the open cut， subsurface excavation and the lower part of the monolithic track bed in the shield interval， due to the safety of the monolithic track bed， the leakage control can not be carried out easily in the ordinary way.

【关键词】地铁;盾构隧道;整体道床;下部;渗漏水;整治

【Keywords】subway; shield tunnel; monolithic track bed; lower part; leakage water; treatment

【中图分类号】U45                                           【文献标志码】A                                                 【文章編号】1673-1069（2021）08-0189-02

1 引言

地铁1号线全部为地下线，整体道床，隧道结构形式有暗挖、明挖和盾构隧道，盾构隧道占比90%左右，盾构隧道漏水涉及盾构管片制造、防水材料质量及施工状况等多方面因素，管片接缝为主要渗漏水隐患处，处于整体道床上部的渗漏水点，容易确定位置并制定专项方案开展堵漏，位于整体道床下部的漏水点不易确定，轻易注浆堵漏将会影响整体道床平顺性，危及行车安全。为此，本文就兰州地铁针对盾构隧道内整体道床下部渗漏水整治的实际做法，总结阐述运营线路针对此类渗漏水的整治及施工组织，以供参考。

2 工程概况

区间风井上行线为YCK10+900.00～YCK12+028.097，长1128.097m。区间隧道左线右线间距约9m。区间隧道最大纵坡坡度27‰，隧道埋深为10.4～40.4m，该处埋深约35m左右，最小平面曲线半径450m。

区间衬砌环均为双面楔形通用环，衬砌环由1块封顶块（F）、2块邻接块（L1、L2）、3块标准块（B1、B2、B3）组成。管片纵向接头为16处，按22.5°等角度布置。管片外径6200mm，内径5500mm，厚度350mm，环宽1.2m;管片纵向连接螺栓数量16根M30螺栓，环向连接螺杆数量12根M30螺栓。

3 工程及水文地质

此段风井区间隧道穿越地层大部分为全端面卵石层，始发段隧道穿越地层为卵石层和卵石层复合层。此段工程赋存一层地下水，地下水类型为潜水。水位标高为1522.17～1534.10m，水位埋深为3.12～11.65m，该层地下水分布较为连续，地下水位由北东向南西缓慢降低，主要接受大气降水、地表水入渗以及黄河水补给，以径流与地下越流方式排泄。抗浮水位标高为1529.50～1541.00m，防渗水为标高为1527.50～1539.00m。

4 漏水点位置及原因分析

4.1 漏水点位置

该漏点在本区间上行K11+060处（805～806环），距离中间风井156m。道床两侧排水沟均有漏水，右侧排水沟漏水较大，出现小型涌水现象;左侧有明水。

4.2 漏水原因分析

因流水口在道床边，无法确定具体漏水根源，根据几次堵漏情况，漏水量大、水压力大，注浆液发泡时间长，道床两边互通，浆液未及时反应被冲走。注浆效果不明显。分析其漏水原因有以下几种：①管片质量达不到防水标准，或存在贯通裂缝。②管片止水条粘贴不牢固，使管片与止水条间有间隙。③管片在吊装、运输过程中发生碰撞，将管片止水条撞坏，使止水条达不到止水效果，管片破损开裂。

根据现场勘查分析，初步判断漏水口在道床下管片与管片的拼缝处，且靠近道床边右侧。

4.3 堵漏方案制定

漏水问题初次发现表现为道床两侧排水沟裂缝有明显漏水情况，水量较大，现场判断应为结构漏水，但不能明确漏水水源具体位置，随即进行了四次堵漏，采用聚氨酯环氧树脂材料，效果不明显。

为了更好、更有效地解决漏水问题，经讨论研究决定改变注浆方案，改用双浆液注浆堵漏方案，针对隧道出现较大的明流漏水采用注浆的方法进行堵漏，注浆浆液采用水泥浆与水玻璃双液注浆。水泥采用P.C42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆液水灰比为1∶1，水玻璃采用35 Be′水玻璃。

水泥、水玻璃双浆液试验成果表明，水泥、水玻璃双浆液的凝结时间呈以下规律：①水玻璃模数较大时，SiO2含量高，凝结时间短，结石强度高;水玻璃模数较小时，SiO2含量低，凝结时间相对较长，结石强度较低。②其他条件相同时，随水泥浆浓度的增加，凝结时间缩短。③其他条件相同，水玻璃浓度为30°～50°Be′时，水玻璃浓度减小，凝结时间缩短。④其他条件相同时，水玻璃与水泥的体积比在0.3：1～1：1范围内时，水玻璃用量较少，凝结时间较短。

水泥浆：水玻璃（体积比）=1：0.3时，凝结时间较短，为30S左右;水泥浆：水玻璃（体积比）=1：0.5时，凝结时间稍长，为50S左右。具体操作可根据实际情况适当调整。水泥浆与水玻璃比例相同情况下，随着水灰比的减小，抗压强度增大。注浆压力控制在0.6MP范围内，注浆要饱满。

5 漏水整治

5.1 设备、人员、材料进场

按照既有线运营施工管理和施工时间要求，提前2天利用区间风井通道将设备、施工材料、设备材料运输至指定地点，且须对物料及机具进行完整包装覆盖，做好沿途设施设备的成品保护。注浆材料主要为水泥和水玻璃，设备主要为注浆机、注浆管、搅拌罐、电缆线等。

堵漏前做好施工人员施工前的技术、安全等的交底，熟悉施工现场，确保在一定时间内顺利进行，完成施工任务，同时要做好施工现场的清理工作。

5.2 堵漏计划及配合

堵漏计划为6天时间，2天是转运材料时间，2天堵漏时间，2天为堵漏后观察时间，根据运营时间和施工请点时间，施工时间在00：00至04：30，由于从车站进入将增加进出隧道路程时间、施工准备时间，缩短实际施工时间，按照“双施工负责人证”的方式，由一人负责请点/销点，一人负责现场管理，从中间风井进入现场，减少区间往返2公里时间，两人联控，保证整治施工有充裕时间。

因注浆过程中，注浆液会随水流进集水井，運营给排水专业人员配合打开中间风井集水井泵房，随时观察水泵运转情况。

5.3 现场整治

现场堵漏整治施工顺序如下：①在漏水口2环至4环管片注浆孔处预埋注浆接头阀，用快速凝水泥封堵空隙，封堵要密实，确保注浆时不漏浆。先从4环处开始注浆，由远到近，其他两个备用;②打开球阀，用长钻头打穿注浆孔，待钻孔有水流出后，快速抽出钻头，关闭球阀;③安装注浆三通接头，连接注浆管，开始试压注浆，边注浆边观察注浆压力;④注浆施工严格按照工艺流程图;⑤注浆系统采用SHB型柱塞式双缸双液灰浆泵，两个活塞分别注水泥浆和水玻璃或同时注水泥浆。

6 应急预案

6.1 钻孔时喷水风险的预防与处理

因管片钻孔引起的喷水，在拔钻的同时，提前准备好的防喷水桶罩住，同时施工人员及时关闭球阀。

6.2 管片上浮、道床起拱的风险预防与处理

首先开始进行试压注浆，严格控制注浆压力和注浆量，提高注浆质量，对流水口严禁塞堵，保证流水畅通，管片后不会有注浆压力聚集，对管片道床不会造成起伏或者起拱的影响。浆液有较短的初凝时间与较高的剪切强度;利用注浆在漏水周围形成环箍，使隧洞纵向形成间断的止水隔离带，以减缓、制约管片上浮，并加强隧道的监测频率。

6.3 加强监控测量

在施工期间必须时刻保持对管片上浮及道床的监控测量，安排结构监测单位对施工范围进行实时监控，保证注浆期间管片不能上浮及道床正常，不影响次日地铁正常运营，注浆完成后连续观察，保证注浆效果，漏水完全封堵。

6.4 加强排水沟及集水井观察

注浆期间注浆液会随流水井、排水沟流到沉沙井、集水井，会造成堵塞，随时观察水泵运转情况，在排水沟及泵房入口处各派专人观察浆液随流水溢出情况，一旦有浆液终结在排水沟中立刻清理，装入编织袋，带出隧道。

7 结语

通过以上制定的整治方法和机制，在预计的施工计划周期内，圆满完成了整治工作，通过持续一年的观察，此漏水点再未出现漏水情况，同时结构变形和整体道床轨道未发生变化，很好地保证了既有线行车安全。地铁隧道结构的防水，必须采取“以防为主、标本兼治”的原则，在施工阶段控制管片拼装及防水施工质量，不能只求短期效应，建设移交前完成全线渗漏水整治，才能体现“地铁建设为运营的理念”。以上建议，仅供参考，如有不当敬请谅解。

【参考文献】

【1】GB50157.地铁设计规范[S].

【2】GB50299.地下铁道工程施工及验收规范[S].

【3】GB50108.地下工程防水技术规范[S].