浅议地铁区间隧道堵漏注浆处理

【摘要】本文系统分析了地铁漏水的成因，堵漏注浆的参数确定及材料选择。在此基础上详细阐述了堵漏注浆的处理过程。

【关键词】地铁区间；隧道；堵漏；注浆

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

改革开放以来中国经济飞速发展，特别是近年来，城市化不断深入，随着城市人口的增加，交通拥堵成为各大城市的通病，为了解决这一问题当前各大城市均有开通或在建地铁交通。地铁交通已渐渐成为人们出行的重要方式。地铁交通一般埋深在市政以及通信等管道下部, 用水、排水及地下水常会造成施工及运营过程中地铁区间隧道大面积漏水, 这严重拖延了施工进度、质量及交通安全。因此怎样治理和预防此类渗漏水也是地铁施工工程的重要组成部分, 注浆堵漏是最常用也是最实用的方法。

二、地铁区间隧道漏水成因

1.地铁区间隧道渗漏病害成因分析

隧道病害的促成原因大体上可以分为两类：自然因素和人为因素。从病害的自然因素分析是工程地质条件复杂未探明确，施工等改变隧道周边水文地质等等。病害产生的人为因素包括选线不当、设计不合理、施工及维护不当等方面。

2.隧道裂缝的成因

衬砌混凝土裂缝的成因复杂而繁多，往往是多种不利因素综合作用的结果，主要有下面几点：

（一）环境温度变化；

（二）混凝土本身收缩；

（三）结构基底变形；

（四）钢筋锈蚀；

（五）施工材料质量；

（六施工工艺缺陷。

3.地铁隧道渗漏水成因分析

导致隧道渗漏水的因素很多。通常有下面这些原因：

（一）开挖隧道导致改变了地下水的渗流场，使其向隧道内集中排泄。

（二）地铁隧道施工过程中质量控制不好，是造成隧道发生渗漏水

的主要因素，主要包括：

（1）防水功效的混凝土没有达到设定的防水效果；

（2）处理施工缝以及变形的缝时，操作不细，塑料防水板千疮百孔，防水材料没有发挥应有作用。

（3）处理隧道基底不合格，底板下面隐蔽地下水，导致隐患。

（4）地铁隧道排水系统不能发挥整体效能，无法及时排出衬砌后面的积水。

（5）防水材料耐久性不能满足长期防水需要。

三、地铁区间隧道注浆堵漏准备工作

1.注浆设计

井筒预注浆分为地面预注浆和工作面预注浆2 种，采用何种注浆方案要根据水文地质工程地质所采用的设备能力和经济技术合理性等因素决定综合考虑、煤矿、施工所要穿过的含水层较多，含水量丰富的特点，为了保证顺利施工，选用RSS 堵水剂和水泥最为注浆材料。注浆材料是注浆堵水工程中的一个重要组成部分，它关系到注浆工艺、工期、成本及注浆效果。因此，注浆材料是直接影响注浆经济指标的重要因素。根据岩层的孔隙程度选用水泥浆液及化学浆液，在岩层孔隙较小的情况下选用RSS 堵水剂，岩层存在裂隙及空隙选用水泥及RSS 配比浆液。

2.注浆压力的确定

注浆的压力大小由被注地层的土体压力以及浆液渗透条件决定，特别是地铁工程地处人口密集的城市，更加需要考虑对周边环境的影响。压力大，扩散范围就大。若压力过大不仅会导致注浆管口止浆面破裂而出现冒浆，还可能导致路面凸起和管线断裂。由于地铁隧道地理位置特殊，覆盖土层较薄（仅约%&），各种管网线路又纵横交错，因此在达到注浆效果的条件下，压力不要过大，通常取0.4-0.6MPA，没有必要不要超过0,6MPA

3.浆液扩散半径与单孔注浆量的确定

浆液的扩散范围由地层的构造，结构，饱和度，渗透系数，空隙率，注浆材料，凝胶时间，注浆孔径，注浆方式等许多因素决定，并且还受地下水的流动及水压大小的影响，因此单从理论很难计算，一般是根据以往经验来确定，并且在实际的施工中需要进行不断调整。总的来说，地铁隧道中，运用定压注浆时，其扩散半径与马格公式的推到结果较为符合。

4.注浆材料的选择和配置

( 一) 材料要求。根据工程特点，采用的浆液要具有以下特性: ①对地下水而言，不易溶解; ②对不同地层，凝结时间可以调节; ③高强度、止水; ④在粉土和砂土层可注性强; ⑤耐久性强。

( 二) 浆液材料配比。根据以上材料特性要求，选用水泥－ 水玻璃双液浆，。根据现场实际情况适当加入特种材料以增加可灌性和早期强度。

( 三) 注浆参数设计。前进式劈裂注浆止水帷幕注浆管采用Ф76 mm 无缝钢管，壁厚5 mm，环向间距0. 4 m，长度10 ～ 15 m，扩散半径0. 6 m，注浆孔布置详见图2。由于结构施工未提供劈裂注浆施工工作室，施工时钻孔按5° ～8°外插角进行

( 四) 浆液配制。①水泥浆配制: 根据预配制浆液的体积，按配比参数计算出所需的水泥，水和缓凝剂的用量。在搅拌机内加入计算好的用水量，将计算好的缓凝剂加入，强力搅拌均匀; 待缓凝剂完全溶解后，边搅拌边加入计算好的水泥用量，搅拌均匀后倒入储浆桶内以备注浆; ②水玻璃浆液配制: 在拌浆桶中加入浓水玻璃，然后边搅拌边加水，同时用玻美计测量其浓度，直至稀释至需要浓度为止。

四、地铁区间隧道注浆堵漏施工

1.造设止浆墙

在掌子面造设C20 喷混凝土止浆墙，止浆墙厚度为30cm，以防止注浆过程中冒浆。

2.钻孔

( 一) 测量放线定出注浆孔孔位;

( 二) 采用K － 100 型工程地质钻机按标出的孔位进行钻孔，精确度要求＜ 1%;

( 三) 钻孔过程中一般采用套管定位，钻孔直径采用Φ76 mm，钻进3 m 后下入水囊式止浆塞;

( 四) 在钻孔过程中应做好详细的钻孔记录，对钻孔进行地质描述，观察分析回水岩芯或弃碴状态，用以判断注浆质量和调整注浆参数，指导施工。

3.安设孔口管

用CS( 水泥、水玻璃) 砂浆埋设Φ76 mm 孔口管，在管口安装Φ76 mm 球形闸阀，作为封闭钻孔中可能会出现的涌水。

4.注浆作业

采用双液注浆泵进行注浆作业。注浆方式采取后退式分段注浆工艺，每次注浆段长0. 6 m，注完第一注浆段后，后退注浆芯管，进行第二注浆段的钻孔。如此循环，直到完成该孔注浆。注浆时需要注意以下几点: ①止浆塞开始停放位置: 应根据注浆管前端开孔的位置及注浆管的长度以及止浆塞的构造来精确计算确定止浆塞初始停放位置; ②分段后退式注浆: 假如采用的是机械式止浆塞需要注意把带有止浆塞的芯管与顶管相连后再深入到注浆管的孔底，将止浆塞压紧让其膨胀，以实现止浆效果。分段后退式注浆要特别注意止浆塞损坏程度，施工过程中若发现止浆塞存在问题，应立即更换，以免引起注浆管堵塞，造成芯管无法拔出; ③注浆过程中如需暂停注浆时，必须先将水玻璃吸浆管拿出放入清水桶中，然后再拿出水泥管，并同时将注浆芯管拔出0. 6m，向孔内注清水后再停止注浆，这样既保持管路畅通，又保证注浆段不受注水影响。

5.注浆结束标准

( 一)一序孔( 单号孔) ，采取定量定压相结合方式即当注浆量达到设计值或注浆压力达到设计值且注浆量达到设计值80% 时作为注浆结束标准;

( 一)二序孔( 双号孔) ，采取定压方式即注浆压力达到设计值时作为注浆结束标准;

( 三)注浆过程中漏浆严重，不得不停止注浆，但要详细记录，以便采取补救措施。

6.注浆效果的检查。

注浆结束后，必须进行注浆效果检查。其方法主要有:

( 一)分析法。注浆过程中P － q － t曲线，通过对钻孔、注浆记录进行整理，分析每个孔段的注浆压力和注浆速度，以及串浆情况，找出可能存在的注浆盲区;

( 二)钻检查孔法。根据注浆记录，在注浆最薄弱的部位确定检查孔。对检查孔进行钻孔检查，检查孔无涌水、涌砂。对检查孔进行注水试验，通过测试其渗透系数综合评价。注浆结果分析必须及时与监测数据对照，分析差值原因，合理调整注浆施工参数。

五、结束语

渗漏是地铁区间隧道常见的事故，渗漏在影响施工的同时也严重影响着人们的出行及安全。注浆成为解决这一问题最经济，最理想的措施，注浆质量由注浆的设计、注浆材料、注浆工艺等决定，为方便同行交流学习，本文阐述了地铁区间隧道堵漏注浆处理，希望能达到预期效果。

参考文献：

[1]李杰. 隧道渗漏的注浆堵漏技术研究[J]. 山西建筑,2008,09:317-318.

[2]刘毅,王占辉. 地下室注浆堵漏处理实践[J]. 莱钢科技,2005,05:23-24.

[3]林枫. 城市暗挖隧道施工的注浆堵漏技术探析[J]. 中国建材科技,2005,04:48-51.