深圳地铁某区间暗挖隧道渗漏水治理
【摘 要】 根据深圳地铁某区间暗挖隧道渗漏水情况,对渗漏水原因进行了分析,并针对不同状况,提出了相应的治理措施和方法,总结出一些较为实用、有效的渗漏水治理方法,为类似的隧道渗漏水治理提供了参考。
【关键词】 暗挖隧道; 渗漏水; 封闭注浆; 化学浆液注浆
1 地质及地下水情况
深圳地铁某区间隧道长2.5㎞,最深埋深40m,主要处于冲洪积平原及台地上,隧道位于“V”谷地底部,地下水丰富,地下水位较高,埋深为1~19m。地铁隧道主要穿越中、强风化层及微风化花岗岩地层,微风化花岗岩地层裂隙比较发育。各地层透水性均比较强,在施工时表现为隧道内水量较大。
2 隧道防水设计
2.1 设计标准
地铁隧道设计为浅埋暗挖隧道,设计防水等级为二级,不允许有渗漏水,结构表面可有少量湿渍,总湿渍面积不应大于总防水面积的6‰,任意100m2防水面积上湿渍不超过4处,单个湿渍面积不大于0.2m2。
2.2 混凝土结构防水要求
隧道采用防水混凝土和全包柔性防水层组成双道防水。防水混凝土抗渗等级不小于S10。全包柔性防水材料采用在结构外敷设合成树脂高分子(自粘)防水卷材。
水平及环向施工缝采用15mm×8mm缓膨型止水胶,外设宽度为500mm防水卷材加强层。
变形缝采用中埋式宽度为350mm不锈钢边橡胶止水带及单组分聚氨酯密封胶,外加防水卷材和防水卷材加强层,并在顶部及侧墙设置不锈钢接水槽。
3 渗漏水情况简介及原因分析
隧道二衬施工后,隧道内出现渗漏水现象,表现为:
(1) 点状渗漏水:渗漏水在隧道内表面呈单点渗漏水,周围没有连续。
(2) 线状渗漏水:渗漏水在隧道内表面呈水平向、竖向、斜向或弯曲型的缝,整条缝均有渗漏水现象。
(3) 面渗漏水:渗漏水在隧道内表面呈区域性,区域内有点状、线状,但距离较近,不能相互分开单独处理。
(4) 湿渍:在隧道内表面没有明显的渗漏水现象,没有水流或水滴,但隧道表面长期潮湿。
原因: 混凝土振捣不密实,造成混凝土内有空隙,给外部水源留下了通道,此种情况下的渗漏水量一般比较大;④施工中混凝土配合比没有达到设计配合比要求,混凝土形成毛细孔,造成隧道渗水,这种情况渗漏水比较轻微,主要表现为湿渍;(四)混凝土脱模过早或养护不到位,造成混凝土开裂,主要表现为线状渗漏水; 变形缝、施工缝连接处渗漏水,主要表现为线状渗漏水,此种渗漏水一般水量比较大。
4 隧道内渗漏水治理措施
4.1 封闭注浆
封闭注浆是指对二次衬砌背后的空隙进行注浆。在二次衬砌完成后,对有渗漏水的部位进行钻孔注水泥浆,水泥浆在各种空隙内固结,将空隙封闭以达到止水效果,对一次注浆达不到堵漏效果的部位,根据实际注浆堵漏情况,一般还需要进行2~3次反复注浆。此方法可以解决90%左右的渗漏水问题,特别是对大股流水、大面积渗漏水等各种渗漏水情况均有较好的效果。
注浆材料根据材料组成不同分为两种:一种为水泥净浆,另一种为水泥、水玻璃双液浆。水泥净浆采用325普通硅酸盐水泥与水按照1: 1比例进行配制。双液浆采用325普通硅酸盐水泥、水玻璃与水按照1: 0.5: 0.8比例进行配制,双液浆主要在大股流水、注水泥净浆达不到效果的情况下使用。
封闭注浆施工工艺:
(1) 水泥净浆封闭注浆:首先根据渗漏水分布情况确定注浆孔的位置,然后在确定位置的二衬上进行钻孔,钻孔深度控制在穿过二衬混凝土但不破坏防水层,再用快硬水泥将带阀门的钢管固定在注浆孔内。注浆孔分为进浆孔和出气孔,出气孔位于进浆孔上方,布置在同一横断面上。出气孔数量可根据实际需要进行布设,一般在拱腰上部及拱顶布设,在注浆过程中根据需要出气孔可以作为进浆孔使用。
注浆管固定24h后开始从进浆孔注入清水打通注浆通道,如果在出气孔没有明显的出水量增加,则需要在进浆孔和原出气孔之间增加出气孔。注浆通道打通后开始注入水泥净浆,待出气孔流出的水泥浆与拌制的水泥浆浓度基本一致时关闭出气孔阀门,然后继续注浆,注浆压力控制在0.3~0.5MPa,注浆压力超过0.5MPa后暂停注浆,压力下降后再继续注浆,如果10分钟内压力没有明显下降,即停止注浆。至此完成一次注浆。注浆过程中,注浆顺序按照由下向上、由无水向有水地段、由线路纵向坡度的低点向高点进行。
(2) 水泥水玻璃双液浆注浆:经过2~3次水泥净浆注浆后,如果存在水流较大、注水泥净浆没有达到渗漏水治理效果时,则需要将水泥净浆换为水泥水玻璃双液浆,按照水泥净浆注浆的施工工艺再次进行治理。
4.2 化学浆液注浆
化学浆液注浆治理渗漏水时,首先在隧道内埋设注浆针头,然后通过针头向隧道二衬中的渗漏水通道注入化学浆液,利用化学浆液将渗漏水通道与混凝土界面有效的粘结、凝固,以封堵渗漏水通道,达到渗漏水治理的效果。
渗漏水治理采用的化学材料主要有聚氨酯和改性环氧树脂。聚氨酯在混凝土结构内形成一层隔离层,与混凝土界面不能有效粘结,且耐久性较差。改性环氧树脂能与混凝土界面有效粘结,对混凝土有加固作用。根据地铁工程百年大计及隧道二级防水要求,本区间隧道的化学浆液材料选用改性环氧树脂。
化学浆液治理渗漏水施工工艺:
(1) 点状渗漏水治理工艺:在渗漏水点左右两边或上方50~100mm的位置,在二衬结构上进行斜向钻孔,孔与二衬表面成45°左右斜角,孔底必须超过渗漏水点的位置,并避免将孔布置在渗漏水点的下方。布孔完毕后,将孔内杂物清理干净,保证孔内干燥,再将注浆针头安放在孔内,并用工具将针头紧固(即将针头上的橡胶环挤压在针头和孔壁之间),以保证注浆时不会造成漏浆。
(2) 线状渗漏水治理工艺:确定隧道渗漏水位置,在渗漏水线两边各50~100mm位置设置注浆针头。注浆针头在线状渗漏水两边交错布置,注浆针头应垂直渗漏水“线”。注浆针头的埋置要求基本同点状渗漏水,但与点状渗漏水治理不同的是,在线状渗漏水下方同样要布置针头。而且在线状渗漏水两端,需各增加一对注浆针头。
采用专用注浆机,按照由低向高的顺序进行注浆。
(3) 面状渗漏水治理工艺:确定隧道渗漏水的位置及渗漏水面的边界,在渗漏水面边界外50~100mm的位置设置注浆针头,针头间距控制在100~150mm,当渗漏水面积较大时,在渗漏水面内布置注浆针头,针头相互间距控制在150mm左右,针头与二衬表面成45°左右斜角,且均指向渗漏面的中心。
采用专用注浆机,按照由外到内、由下到上的顺序注浆。根据以上措施的实施,总体来讲,整个区间隧道内的 渗漏水情况得到了有效的治理,满足二级防水设计要求。
参考文献
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[2] 闫朝涛·隧道渗漏水的治理[J]·施工技术, 2007, 36(10): 71-72·
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