注浆施工技术在地铁车站隧道工程渗漏水处理中的应用方法研讨

1、    注浆施工技术在地铁车站隧道工程渗漏水处理中的应用方法研讨    任伟【摘要】渗漏水是地铁车站隧道工程病害之一，而注浆施工通过加固围岩，在一定程度上能够解决渗漏水问题，但由于地铁车站隧道工程施工过程中存在诸多的不确定因素，以致注浆技术在工程渗漏水处理中的有效应用受到制约性影响。为此，本文将以某地铁车站隧道工程为例，在了解该工程渗漏水施工背景概况的基础上，在施工层面上深入探讨注浆技术的具体应用方法。【关键词】地铁车站；隧道工程；注浆技术；渗漏水处理1.地铁车站隧道渗漏水的危害性及原因分析1.1地铁车站隧道渗漏水的危害性渗漏水现象在地铁车站隧道工程中普

2、遍存在，不仅影响隧道功能的正常使用，而且会由于地下水的渗透扩散和腐蚀，进一步危害隧道的结构安全。地铁车站隧道工程渗漏水，可能会导致地下水流失，而且会破坏生态环境，在严寒季节净空部位可能还会发生衬砌挂冰，轻则撞坏内燃机玻璃，重则引起衬砌冻胀开裂。在我国的东北地区，每年均有隧道出现不同程度的冻胀开裂问题，譬如某地铁车站隧道，在刚落成不久就出现大范围的冻胀开裂，以致隧道结构功能完全遭到破坏，经调查，发现该地铁车站隧道结构的衬砌背后严重积水，竣工后适逢冬季，衬砌背后的积水冻结成冰，最终造成冻胀开裂。1.2某地铁车站隧道渗漏水的原因某地铁车站隧道渗漏水防治工程施工过程中，经工程现场勘测调查，发现存在以下

3、导致本隧道结构出现的渗漏水客观因素，主要有以下几个方面：（1）地层岩性，本地铁车站隧道沿线地形起伏大，而且有较多的切方路段，由于构造方面的原因，沿线的强风化板岩呈碎块和碎石状，整体性很差。局部地段的边坡在开挖之后，使得原本处于碎落状态的岩体加剧碎落和崩塌，不利于隧道结构稳定性的保持。强风化板岩存在灰褐色的余变结构，而且岩心为大量碎石和散砂构成，不利于砂石的保持，而且容易贮存地下水和地表水，当水位超过基本标高，碎石和散砂就会慢慢流失，形成了板岩的空心带，这也是隧道渗漏水防治时需要考虑的因素之一。（2）气象水文，案例工程所在区域雨量充足，每年大约有1490mm的降水，蒸发量大约为1138mm，暴雨

4、集中在4-6月份，地表上水源由大气降水供给。据笔者调查，发现降雨对隧道渗漏水影响非常明显，连续降水之后，大量地下水渗透进入了土体，降低了隧道土体的力学强度，产生诱发结构渗漏水的动水压力。在这种气象水文条件下，应该将其列入渗漏水成因的客观条件，并考虑在渗漏水防治工作中，规避受到气象水文条件的不利影响。（3）水文地质，案例工程的地下水主要为孔隙潜水和裂隙潜水，前者主要位于卵石等土层当中，具有较强的透水性，而含水量中等，直接贯通于地表水，形成水体贯通和互补的关系，大约在河流和冲沟等地势低洼的0.5-5.0m埋深之下，后者则存在于基岩张裂隙当中，水源主要来自于大气降水，而且局部存在灰岩岩溶水。在隧道开

5、挖的时候，由于排水设施不到位，进去暴雨时期以后，降雨和裂隙水的冲刷，会诱发隧道结构裂缝，形成渗漏水主通道。2.案例地铁车站隧道工程应用注浆技术处理渗漏水的建议措施综合诱发案例地铁车站隧道工程渗漏水的几个方面因素，笔者建议应用注浆技术处理隧道的渗漏水问题，具体的施工方法如下：2.1渗水量的计算本隧道渗漏水的治理，在了解导致渗漏水原因的基础上，应进一步预测、分析和估算渗水量，期间需要借助以下公式进行计算：该公式中，q表示隧道的渗漏量，基本单位m?/m/sec；k表示隧道围岩的渗漏系数，基本单位m/s；h表示隧道的埋深，基本单位m；r表示隧道的半径内，基本单位m。经计算，可确定本隧道岩体的平均渗漏系

6、数、地质层里、交叉水力梯度等，由此推断出渗漏水的具体部位及渗漏程度大小，施工时将以此作为依据进行渗漏水防治，但在施工期间仍然需要结合工程现场具体情况，对不周之处予以遗漏补缺。2.2注浆前的调查在注浆施工之前，需对隧道渗漏水的情况进行调查，包括渗漏水的位置里程等，均要求详细记录在案，尤其针对渗漏水情况比较严重的地方，必须在调查的基础上，方可准确地系统布孔和系统注浆。为此，本工程在注浆前展开了以下的连通试验，具体的做法是在隧道内找出多个流量比较大的出水点，将其作为连通试验的监测点，同时为避免影响地表集中积水的正常渗漏，需在渗漏点位置投放示踪剂，便于测试分析，而且不会污染地下水和地表水环境，在此所选

7、择的示踪剂主要有氯化钾、亚甲基蓝、食盐几种，在投放示踪剂之后，即可根据监测点位置示踪剂颜色变化情况，以及电导率的大小，准确判断渗水通道是否连通。通过一系列的注浆前调查工作，基本可以确定本隧道工程的渗漏水通道连通，并大有逐渐扩大的趋势，正面要求尽快采取注浆措施予以堵漏和加固。2.3注漿过程的控制本隧道围岩防水帷幕的注浆施工，其流程非常复杂，在充分分析围岩类别和地质条件等情况之后，还要求根据单孔的注浆量和注浆压力，判断注浆施工是否达标。在注浆压力达到设计标准后，稳压约3min后即可停止施工，并按照以下方法标准确定是否补注：周围有出浆点，不需要补注；注浆孔周围各个方面均有出浆点，不需要补注；前平孔和

8、正上孔位置出浆，不需要补注；前上孔和前平孔位置出浆，不需要补注；仅前上方1孔间距位置出浆，需要补注；仅孔口漏浆，需要补注；仅前下方边沟或纵横位置出浆，需要补注。按照以上方法施工，在各个渗漏点注浆加固之后，发现在隧道拱腰和边墙孔位置，依然存在严重渗漏现象，笔者对该位置的不均匀荷载作用力进行测试，发现主要是隧道拱腰和边墙的支护水平比较低，影响了注浆加固的效果。针对该问题，需从以下三个方面入手处理：首先是在材料方面，片石和砂浆质量应该控制到位，片石要厚度得当、表面平整、强度等级达标，其中中部的厚度至少为15cm、强度等级至少为mu30，而砂浆强度、抗压等级是质量判断的依据，可从配合比、试件制作、养护

9、等方面入手；其次是清除危岩体之后，直接展开隧道底部洞腔的施工工作，为了便于继续清除周围的洞腔和防护加固，要搭设升降平台，以及做好洞腔施工的其他准备工作，譬如安排柱支撑施工场所和准备施工材料；最后在变形缝防水方面，主要针对隧道开挖面的交接位置，该位置存在一定数量的变形缝，需要设置埋式或者背贴式的止水带，以提高这些变形缝的防水能力。3.结束语综上所述，渗漏水现象在地铁车站隧道工程中普遍存在，不仅影响隧道功能的正常使用，而且会由于地下水的渗透扩散和腐蚀，进一步危害隧道的结构安全，正面要求我们在计算渗水量和做好注浆前调查工作的基础上，采取合理的措施进行注浆堵漏与加固。文章通过研究，基本明确了案例地铁车站隧道工程渗漏水的原因和注浆施工方法，但鉴于不同地铁车站隧道渗漏水情况及注浆条件的差异性，以上方法在其他工程中应用时，还需要结合具体隧道