地铁工程渗漏水的原因分析和预防措施

1、地铁工程渗漏水的原因分析和预防措施地铁工程渗漏水的原因分析和预防措施高广波（上海地铁咨询监理科技有限公司）内容提要 结合宁波市轨道交通地铁2号线5标 施工的现场实际情况，分析深基坑围护结构、主 体结构和细部结构渗漏集中发生的部位及其产 生的原因，提出如何有效地防止地下工程渗漏水 的方法。【摘要】：由于施工质量或水文地质条件等诸多因素 的影响，会使地铁工程出现各种各样的渗漏水问 题。通过对地铁施工过程中出现的围护结构渗 漏，主体结构渗漏和细部结构渗漏等现象的分 析，掌握渗漏部位的渗水原因，并提出相应的预 防和控制措施，实现地铁防水工程的质量改进和 提高。关键词围护结构主体结构细部结构渗漏原因分析

2、预防措施随着地铁行业在国内的发展，出现了很多 深基坑工程，随着基坑深度的不断增加，地下渗 漏伴随而来的防水问题，也日益突出。如常见的 围护结构渗漏，主体结构渗漏和细部结构渗漏等。地下防水工程是地铁建设过程中的重点控制 项目，不但关系着地铁建设的工程质量， 也直接 影响着地铁工程的使用寿命。一、围护结构本工程主体结构采用 800mm厚地下连续墙 围护，出入口采用钻孔灌注桩加搅拌桩（旋喷桩） 止水帷幕的围护型式。由于地下连续墙施工不 当、接缝处理不当、承压水的危害、周围特殊地 质、止水帷幕等原因导致地连墙渗漏问题时有发 生，而且一旦围护结构渗漏后，若不及时加以处 理或者处理不当，轻者在基坑开挖时出

3、现渗漏水 现象，或者出现涌泥涌砂现象，重者会造成基坑 坍塌，危及周边的环境的安全，造成人民生命财 产的损失。因此有效预防围护结构渗漏，至关重 要。在本工程中，连续墙渗漏主要是墙体接缝渗 漏，少数墙体出现渗水。1地下连续墙渗漏的原因分析1.1 混凝土质量问题施工用混凝土质量不满足抗渗混凝土要求， 在混凝土浇筑时，混凝土的和易性不好，出现离 析现象，或者混凝土在浇筑的过程中出现不密实，抗渗效果达不到要求以及混凝土施工配合比 不满足抗渗要求等等均能造成地下连续墙施工 时抗渗性不能满足要求而渗漏。1.2 墙体内部窝泥和墙体接缝的夹泥墙体中的夹泥或淤积物在不太大的水头压 力下，就会失去稳定，在墙体内或边

4、界上形成集 中渗漏通道。因此，墙体接缝处的夹泥和墙体内 部窝泥是造成地下连续墙渗漏的重要原因。根据现场施工情况，产生墙体夹泥的主要原 因有：1.2.1 槽孔底部的淤积物是墙体夹泥的主 要来源。混凝土开始浇筑时下冲击力大，混凝土 将导管下的淤积物冲起，一部分悬浮于泥浆中， 一部分与混凝土掺混，处于导管附近的淤积物易 被混凝土挤推至远离导管的端部。 悬浮于泥浆中 的淤积物，随混凝土浇筑时间的延长，又沉淀下 来落在混凝土表面上，当槽孔混凝土面发生变化 或呈覆盖状流动时，这些淤积物最容易被夹在混 凝土中，由于混凝土的流线呈弧形，拐角处的淤 积物不可能完全被挤压向上，所以拐角处绝大多 数有淤积物堆积。当

5、为多根导管浇筑时，除了端 部接缝处夹泥外，导管间混凝土分界面也可能夹泥。1.2.2 泥浆比重大，对混凝土的流动阻力大 流动不畅，两根导管浇筑的混凝土互相穿插将泥 浆卷入混凝土内，导致交界面夹泥。1.2.3 导管埋深影响混凝土的流动状态。埋 深太小，混凝土呈覆盖状态流动，容易将混凝土 表面的浮浆及淤积物卷入混凝土内。1.2.4 导管接头不严密，气密性差，泥浆渗 入导管内造成夹泥。1.2.5 浇筑速度造成夹泥。浇筑速度太快， 使混凝土表面成锯齿状裂缝，泥浆或淤积物会进 入裂缝而造成夹泥。另外当浇筑速度太快时，混 凝土向上流动速度快，对相邻混凝土的拉力也大 有时会将其拉裂形成水平或斜向的裂缝，虽然随

6、 着混凝土浇筑高度增加，在混凝土自重压力作用 下会慢慢闭合，但裂缝处已成薄弱环节，成为渗 漏水的质量隐患。导管提升过猛，或探测错误， 导管底口超出原混凝土面，涌入泥浆。1.2.6 施工事故造成混凝土夹泥。导管发生 堵塞，拔出后重新下管浇筑，当导管插入已浇筑 混凝土内继续浇筑时，导管内的泥浆被带入，夹 在混凝土内。若重新下入的导管未插入混凝土内而继续浇筑，则新老混凝土面上形成一条水平缝 缝内夹泥。混凝土浇筑时局部塌孔也会造成夹 泥。1.2.7 进行刷壁工序时，钢筋笼接头内侧的 夹泥和绕流混凝土未清理干净。1.3 钢支撑架设不及时由于基坑开挖过快，支撑架设不及时，地下 连续墙不均匀变形造成接头处出

7、现滑移，形成渗 漏水通道，在开挖过程中造成地下连续墙接缝渗 漏影响基坑开挖安全。1.4 特殊地质条件的危害由于勘察遗漏或者勘察不到位，导致地下连 续墙在成槽期间，遇孤石或地下木桩等特殊地质 原因将导致地下连续墙成槽困难，严重者成槽无 法进行。在遇到特殊原因的情况下，施工单位将 会采取一系列措施（回填后重新成槽、上下窜动 等），进行第二次成槽。然而一旦这些处理措施 不能完全解决地下连续墙施工的连续性和施工 质量以及地下连续墙接缝完全咬合就会造成这 些缺陷部位抗渗性不足，形成渗漏水。1.5 其他原因钻孔灌注桩作为围护结构的基坑，一般采用搅 拌桩或者旋喷桩加固止水，如果施工单位对旋喷 施工时候的压力

8、控制不好，或者搅拌桩搅拌不均 匀，水泥参量不足造成渗透系数不能满足要求， 这将会给未来基坑施工时围护结构渗漏水埋下 了隐患。另外在地下连续墙钢筋笼内设置了大量 与主体结构相连接的接驳器。由于接驳器数量较 多，间距较小，并且集中在一个层面上，容易形 成一个隔断面，混凝土的骨料难以填充至两层接 驳器间。在这些部位，常由于混凝土不密实而产 生渗漏水现象。2地下连续墙渗漏的预防和处理措施2.1 保证混凝土质量本工程地墙采用C35P8水下自密实碎，在地 下连续墙碎浇筑前，现场应核实硅配合比，抽查 混凝土坍落度、和易性、均匀性，碎坍落度或者 出现离析现象等不满足要求时，应重新配置碎， 严禁加水，保证混凝土

9、具有良好的和易性与流动 性，严禁浇筑有离析现象的混凝土。2.2 避免墙体接缝的夹泥和墙体内部窝泥2.2.1 成槽结束后，及时进行基底的清槽工 作。清槽采用撩抓法，即将成槽机缓缓至于槽底， 边闭合抓斗边启动成槽机。基底沉淀物淤积厚度不应大于100mm2.2.2 泥浆应根据地质和地面沉降控制要求 经试配确定，新拌制泥浆应贮存24h以上或加分 散剂使膨润土（或粘土）充分水化后方可使用。 清底后的泥浆比重不应大于1.15 。2.2.3 严格控制导管埋深，开始灌注混凝土 时，导管埋深不得小于500mm导管随混凝土灌 注应逐步提升，在混凝土浇筑时经常检查导管埋 深，其埋入混凝土深度应为2m-4m,相邻两导

10、管内混凝土高差不应大于 0.5m,导管埋深过小 会造成混凝土浇筑出现夹泥等，导管埋深过大会 造成混凝土浇筑不均匀而降低混凝土的抗渗性。 浇筑混凝土前在导管内放入隔水球胆， 在槽口吊 放泥浆泵，接好泥浆回收管路，直通振动筛。2.2.4 导管安装时，接头处必须配有皮套或 皮垫，以保证导管接缝的气密性良好。2.2.5 槽段接头处不允许有夹泥，施工时必 须用特制的街头刷上下刷10次以上，并直到接 头无泥为止，避免成墙后出现夹泥，从而造成地 墙接缝渗漏。相邻两幅地墙接头，也可采用刚性接头，地 墙接头处设置型钢进行连接，可增强地墙的整体性，减小地墙滑动变形，从而达到防止渗漏的效 果。2.2.6 为了保证混

11、凝土在导管内的流动性，防 止出现碎夹泥的现象，槽段混凝土面应均匀上升 且连续浇筑，浇筑上升速度不小于2m/h,因故障中断灌注时间不得超过 30分钟，导管间碎面 高差不大于50cs当灌注系统发生故障时，可 采用人力频繁抽动、转动导管，从而保证和恢复 碎灌注的连续性和混凝土的自密实性， 避免水下 硅自密实性达不到要求而使地连墙发生渗水现 象。2.2.7 绝对不允许发生导管拔空现象，如万一 拔空导管，应立即测量硅面标高，将碎面上的淤 泥吸清，然后重新开管浇碎。开管后应将导管向 下插入原碎面下1m左右。2.3 及时架设钢支撑基坑开挖过程中应做到快挖快撑，严禁超挖，并按比例放坡。反压土清理后应立即架设钢

12、 支撑。钢支撑安装必须确保支撑端头与地下连续 墙或围楝均匀接触，并设防止钢支撑端部移动脱 落的构造措施，支撑的安装允许偏差应符合规范 规定。钢支撑架设完毕后应第一时间施加预应力。保证钢支撑设计轴力和规范要求的无支撑暴 露时间，尽量减少基坑地墙变形。2.4 地基加固地质因素是我们判断、处理基坑事故的主要 依据之一，在进行某个基坑数据异常的判读前， 对该工程场区的地质勘察资料的详细了解是不 可或缺的。基坑开挖过程中，有些地质为松散的 流沙或者淤泥层，承压性能较差，此时应在地基 开挖前采取相应的加固措施，如旋喷桩或三轴裙 边加固，从而避免地墙变形过大，接缝处滑动， 造成漏水。2.5 严格控制止水帷幕

13、施工质量止水帷幕施工质量直接关系着基坑安全，特 别是钻孔灌注桩和SMWT法桩，在施工止水帷幕 时严格控制水泥用量、注浆压力、水灰比、提升 速度、搭接等，保证止水帷幕的施工质量是基坑 开挖安全的关键内容之一。2.6 对于接驳器渗水及脚趾注浆部位应严 格控制在坑内确定渗漏点，对漏水部位进行棉絮 和土工布进行封堵，分水引流防止进一步涌砂涌 泥，埋入引流管，用早强水泥逐步补实；待 24 小时后，用手压泵从引流管中压入聚氨酯水溶性 堵漏剂，使早强水泥与原有地连墙混凝土内形成 隔水带。为了防止漏水漏砂后墙后出现较大的漏 空导致基坑周围以后出现较大面积的塌陷， 同时 也为了割断渗流路径，采取坑外压密注浆。在

14、距 离漏水点正后方2m左右钻孔，钻孔深度比漏水 点深2nl孔径大约为100mm然后插入注浆管， 开始注浆压密。连续墙的不均匀沉降导致了接缝处的相对 滑动。如果此接缝漏水，必将导致漏水程度加深， 从而增加了封堵的难度。而连续墙墙趾注浆的效 果，则直接影响着其不均匀沉降；为了减少连续 墙的不均匀沉降，墙趾注浆的质量应该严格控 制。二、主体结构主体结构渗水部位主要是侧墙位置。本工 程侧墙防水采用水泥基渗透结晶喷涂，后期堵漏 采用双组份聚氨酯发泡剂和环氧树脂。1侧墙出现渗漏的原因分析1.1、 地墙水泥基喷涂不合格地墙和侧墙之间的水泥基渗透结晶是一种 含有活性化合物的粉状防水涂料，在有水存在的 条件下，

15、活性化合物向混凝土内部渗透， 在孔隙 和裂缝中形成大量不溶于水的长链状结晶，填塞 毛细孔道，从而使混凝土致密、防水。在水泥基喷涂过程中，往往由于地墙清理 不干净，表面有泥皮，水泥基喷涂不均匀或者厚 度不够，导致水泥基渗透结晶的防水效果下降， 地墙的渗漏水透过水泥基渗过叠合墙， 造成侧墙 渗水。1.2、 侧墙碎振捣不到位因为侧墙硅浇筑过程中，模板相对较高， 内部钢筋密度过大，振动棒下插阻力大，振捣困 难，个别位置振动棒难以触及，导致於不密实， 防水效果下降，后期出现渗漏。1.3、 侧墙施工过程中分层浇筑出现施工缝因为主体施工分段较长，侧墙浇筑时间过 长。在分层浇筑施工中，由于未按照50cmr层进

16、 行多层浇筑，导致分层时间过长，出现施工缝， 碎结合不到位，影响硅浇筑质量，引起拆模后出 现渗水。1.4、 后期堵漏在主体结构完成一段时间后，由于施工缝、 硅浇筑质量、前期防水措施不到位、地下水压变 大等原因，会出现主体底板侧墙渗水现象。2主体结构防水控制措施侧墙施工过程中，各个工序都需要严格把 关。在水泥基喷涂之前，必须对已凿毛地墙进行 清洗，直到清出新鲜碎面。水泥基渗透结晶要严 格按照比例配制，均匀喷涂，根据设计图纸要求 完成喷涂厚度后，才能进行侧墙施工。侧墙硅浇 筑时，应严格按照50cm-层进行浇筑，并及时振 捣，严禁少振、漏振，保证硅级配合理，流动性 和易性良好，振捣均匀。在后期的堵漏

17、过程中， 要严格按照堵漏方案进行。对渗漏情况不严重的 部位，可以采用针孔堵漏。对渗漏较严重部位， 采用硅凿毛埋管引流堵漏措施。堵漏材料可采用 聚氨酯发泡剂和环氧树脂，先用聚氨酯发泡剂进 行截流封堵，然后用环氧树脂进行二次堵漏。主 体结构后期堵漏是个相对漫长的过程，渗漏点并 不是一次就完全暴露出来，因此要做好日常的渗 漏监测，绘制渗漏展开图，及时消除渗水隐患。 三、细部结构在地铁施工中，变形缝、施工缝、后浇带、 穿墙管、预埋件等细部结构是地下工程防水作业 的薄弱环节，处理不当，极易引起渗漏，因此细部结构防水应遵循“以防为主，刚柔结合，多道 设防，因地制宜，综合治理”的原则。1变形缝变形缝是由于考

18、虑结构不均匀受力和混凝 土结构胀缩而设置的允许变形的结构缝隙， 它是 防水处理的难点，也是结构防水中的关键环节。 地铁变形缝一旦出现渗水会直接影响车站的运 营安全和使用寿命。本工程采用中埋式钢边橡胶 止水带。变形缝的防水施工质量预控措施要求如下：1.1 止水带的宽度和材质的物理性能均应 符合设计要求且无裂缝和气泡，接头应采用热 接，不得叠接，接缝平整、牢固，不得有裂口和 脱胶现象。1.2 中埋式止水带中心线应和变形缝中心 线重合，止水带不得穿孔或用铁钉固定。1.3 混凝土浇筑前应校正止水带位置，表 面清理干净，止水带损坏处应修补。顶板止水带 的下层混凝土应振捣密实，边墙止水带内外侧混 凝土应均

19、匀，保持止水带位置正确、平直、无卷 曲现象1.4 变形缝处增设的卷材或涂料防水层， 应按设计要求施工。2施工缝施工缝是在施工过程中，由于混凝土一次性 连续浇筑不能过长或必须分部施工而设置的施 工接缝，施工缝处理得好坏将会直接影响主体结 构的防水质量和使用寿命。因此，必须认真做好 施工缝的防水处理。本工程施工缝处理材料采用 背贴式橡胶止水带、8-15mm注浆管和遇水膨胀 嵌缝胶或止水条。施工缝的防水施工质量预控措施要求如下：2.1水平施工缝浇筑碎前，应将其表面浮浆 和杂质清除，铺水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理 剂并及时浇筑碎，界面剂采用优质水泥基渗透结 晶型防水材料，厚度为1.2m簿每平米不少于1

20、.5 kg。2.2 垂直施工缝浇筑碎前，应将其表面清理 干净，涂刷硅界面处理剂并及时浇筑碎。2.3 施工缝采用遇水膨胀腻子条时把止水 条牢固的安装在预留的凹槽内。2.4 保证中埋止水带位置准确，固定牢靠。3后浇带后浇带应设置在受力和变形较小的部位，采 用微膨胀型腻子条（30x10mm、背帖式止水带 进行加强防水处理。当止水带的局部无法安装时，需要采用遇水 膨胀止水条进行过渡。止水条与止水带纵向搭接 不少于50mm腻子条必须粘贴在止水带的迎水 面一侧，粘贴牢固可靠。止水条固定在施工缝表 面的预留凹槽内。遇水膨胀止水条搭接长度不小 于100mm对接、搭接部位粘贴密实。后浇带的防水施工质量预控措施要

21、求如下：3.1 后浇带应在其两侧混凝土龄期达到42天后再施工。3.2 后浇带接缝处理应符合施工缝防水质 量控制措施。3.3 后浇带应采用补偿收缩混凝土，其强度 等级不得低于两侧碎。3.4 后浇带养护时间不得少于28天。4穿墙管结构变形或管道伸缩量较小时，穿墙管可采 用主管直接埋入硅内的固定埋管防水做法。主管 须加焊止水环。结构变形或管道伸缩量较大时， 采用套管式防水法，套管加止水环。止水环在出 穿墙管件中部焊接，直径为3倍的管径且上下面 均与管件满焊，并做好防腐处理。外侧防水层应 铺设严密，不留接茬，并按设计要求增设附加层。穿墙管的防水施工质量预控措施要求如下：4.1 穿墙管止水环与主管或翼环应连续满 焊，并做好防腐处理。4.2 穿墙管处防水层施工期应将套管内表 面清理干净。4.3 套管内的管道安装完毕后，应在两管间 嵌入内衬填料，端部用密封材料填缝。柔性穿墙 时，穿墙内侧应用法兰压紧。4.4 穿墙管外侧防水层应铺设严密，不要接 茬，增铺附加层应按设计要求施工。5预埋件本工程主体结构施工过程中，由于预埋件的 数量多、强