注漿施工技術(shù)在地鐵車站隧道工程滲漏水處理中的應(yīng)用方法研討

1、    注漿施工技術(shù)在地鐵車站隧道工程滲漏水處理中的應(yīng)用方法研討    任偉【摘要】滲漏水是地鐵車站隧道工程病害之一，而注漿施工通過加固圍巖，在一定程度上能夠解決滲漏水問題，但由于地鐵車站隧道工程施工過程中存在諸多的不確定因素，以致注漿技術(shù)在工程滲漏水處理中的有效應(yīng)用受到制約性影響。為此，本文將以某地鐵車站隧道工程為例，在了解該工程滲漏水施工背景概況的基礎(chǔ)上，在施工層面上深入探討注漿技術(shù)的具體應(yīng)用方法?！娟P(guān)鍵詞】地鐵車站；隧道工程；注漿技術(shù)；滲漏水處理1.地鐵車站隧道滲漏水的危害性及原因分析1.1地鐵車站隧道滲漏水的危害性滲漏水現(xiàn)象在地鐵車站隧道工程中普

2、遍存在，不僅影響隧道功能的正常使用，而且會由于地下水的滲透擴散和腐蝕，進一步危害隧道的結(jié)構(gòu)安全。地鐵車站隧道工程滲漏水，可能會導(dǎo)致地下水流失，而且會破壞生態(tài)環(huán)境，在嚴寒季節(jié)凈空部位可能還會發(fā)生襯砌掛冰，輕則撞壞內(nèi)燃機玻璃，重則引起襯砌凍脹開裂。在我國的東北地區(qū)，每年均有隧道出現(xiàn)不同程度的凍脹開裂問題，譬如某地鐵車站隧道，在剛落成不久就出現(xiàn)大范圍的凍脹開裂，以致隧道結(jié)構(gòu)功能完全遭到破壞，經(jīng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該地鐵車站隧道結(jié)構(gòu)的襯砌背后嚴重積水，竣工后適逢冬季，襯砌背后的積水凍結(jié)成冰，最終造成凍脹開裂。1.2某地鐵車站隧道滲漏水的原因某地鐵車站隧道滲漏水防治工程施工過程中，經(jīng)工程現(xiàn)場勘測調(diào)查，發(fā)現(xiàn)存在以下

3、導(dǎo)致本隧道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的滲漏水客觀因素，主要有以下幾個方面：（1）地層巖性，本地鐵車站隧道沿線地形起伏大，而且有較多的切方路段，由于構(gòu)造方面的原因，沿線的強風(fēng)化板巖呈碎塊和碎石狀，整體性很差。局部地段的邊坡在開挖之后，使得原本處于碎落狀態(tài)的巖體加劇碎落和崩塌，不利于隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的保持。強風(fēng)化板巖存在灰褐色的余變結(jié)構(gòu)，而且?guī)r心為大量碎石和散砂構(gòu)成，不利于砂石的保持，而且容易貯存地下水和地表水，當水位超過基本標高，碎石和散砂就會慢慢流失，形成了板巖的空心帶，這也是隧道滲漏水防治時需要考慮的因素之一。（2）氣象水文，案例工程所在區(qū)域雨量充足，每年大約有1490mm的降水，蒸發(fā)量大約為1138mm，暴雨

4、集中在4-6月份，地表上水源由大氣降水供給。據(jù)筆者調(diào)查，發(fā)現(xiàn)降雨對隧道滲漏水影響非常明顯，連續(xù)降水之后，大量地下水滲透進入了土體，降低了隧道土體的力學(xué)強度，產(chǎn)生誘發(fā)結(jié)構(gòu)滲漏水的動水壓力。在這種氣象水文條件下，應(yīng)該將其列入滲漏水成因的客觀條件，并考慮在滲漏水防治工作中，規(guī)避受到氣象水文條件的不利影響。（3）水文地質(zhì)，案例工程的地下水主要為孔隙潛水和裂隙潛水，前者主要位于卵石等土層當中，具有較強的透水性，而含水量中等，直接貫通于地表水，形成水體貫通和互補的關(guān)系，大約在河流和沖溝等地勢低洼的0.5-5.0m埋深之下，后者則存在于基巖張裂隙當中，水源主要來自于大氣降水，而且局部存在灰?guī)r巖溶水。在隧道開

5、挖的時候，由于排水設(shè)施不到位，進去暴雨時期以后，降雨和裂隙水的沖刷，會誘發(fā)隧道結(jié)構(gòu)裂縫，形成滲漏水主通道。2.案例地鐵車站隧道工程應(yīng)用注漿技術(shù)處理滲漏水的建議措施綜合誘發(fā)案例地鐵車站隧道工程滲漏水的幾個方面因素，筆者建議應(yīng)用注漿技術(shù)處理隧道的滲漏水問題，具體的施工方法如下：2.1滲水量的計算本隧道滲漏水的治理，在了解導(dǎo)致滲漏水原因的基礎(chǔ)上，應(yīng)進一步預(yù)測、分析和估算滲水量，期間需要借助以下公式進行計算：該公式中，q表示隧道的滲漏量，基本單位m?/m/sec；k表示隧道圍巖的滲漏系數(shù)，基本單位m/s；h表示隧道的埋深，基本單位m；r表示隧道的半徑內(nèi)，基本單位m。經(jīng)計算，可確定本隧道巖體的平均滲漏系

6、數(shù)、地質(zhì)層里、交叉水力梯度等，由此推斷出滲漏水的具體部位及滲漏程度大小，施工時將以此作為依據(jù)進行滲漏水防治，但在施工期間仍然需要結(jié)合工程現(xiàn)場具體情況，對不周之處予以遺漏補缺。2.2注漿前的調(diào)查在注漿施工之前，需對隧道滲漏水的情況進行調(diào)查，包括滲漏水的位置里程等，均要求詳細記錄在案，尤其針對滲漏水情況比較嚴重的地方，必須在調(diào)查的基礎(chǔ)上，方可準確地系統(tǒng)布孔和系統(tǒng)注漿。為此，本工程在注漿前展開了以下的連通試驗，具體的做法是在隧道內(nèi)找出多個流量比較大的出水點，將其作為連通試驗的監(jiān)測點，同時為避免影響地表集中積水的正常滲漏，需在滲漏點位置投放示蹤劑，便于測試分析，而且不會污染地下水和地表水環(huán)境，在此所選

7、擇的示蹤劑主要有氯化鉀、亞甲基藍、食鹽幾種，在投放示蹤劑之后，即可根據(jù)監(jiān)測點位置示蹤劑顏色變化情況，以及電導(dǎo)率的大小，準確判斷滲水通道是否連通。通過一系列的注漿前調(diào)查工作，基本可以確定本隧道工程的滲漏水通道連通，并大有逐漸擴大的趨勢，正面要求盡快采取注漿措施予以堵漏和加固。2.3注漿過程的控制本隧道圍巖防水帷幕的注漿施工，其流程非常復(fù)雜，在充分分析圍巖類別和地質(zhì)條件等情況之后，還要求根據(jù)單孔的注漿量和注漿壓力，判斷注漿施工是否達標。在注漿壓力達到設(shè)計標準后，穩(wěn)壓約3min后即可停止施工，并按照以下方法標準確定是否補注：周圍有出漿點，不需要補注；注漿孔周圍各個方面均有出漿點，不需要補注；前平孔和

8、正上孔位置出漿，不需要補注；前上孔和前平孔位置出漿，不需要補注；僅前上方1孔間距位置出漿，需要補注；僅孔口漏漿，需要補注；僅前下方邊溝或縱橫位置出漿，需要補注。按照以上方法施工，在各個滲漏點注漿加固之后，發(fā)現(xiàn)在隧道拱腰和邊墻孔位置，依然存在嚴重滲漏現(xiàn)象，筆者對該位置的不均勻荷載作用力進行測試，發(fā)現(xiàn)主要是隧道拱腰和邊墻的支護水平比較低，影響了注漿加固的效果。針對該問題，需從以下三個方面入手處理：首先是在材料方面，片石和砂漿質(zhì)量應(yīng)該控制到位，片石要厚度得當、表面平整、強度等級達標，其中中部的厚度至少為15cm、強度等級至少為mu30，而砂漿強度、抗壓等級是質(zhì)量判斷的依據(jù)，可從配合比、試件制作、養(yǎng)護

9、等方面入手；其次是清除危巖體之后，直接展開隧道底部洞腔的施工工作，為了便于繼續(xù)清除周圍的洞腔和防護加固，要搭設(shè)升降平臺，以及做好洞腔施工的其他準備工作，譬如安排柱支撐施工場所和準備施工材料；最后在變形縫防水方面，主要針對隧道開挖面的交接位置，該位置存在一定數(shù)量的變形縫，需要設(shè)置埋式或者背貼式的止水帶，以提高這些變形縫的防水能力。3.結(jié)束語綜上所述，滲漏水現(xiàn)象在地鐵車站隧道工程中普遍存在，不僅影響隧道功能的正常使用，而且會由于地下水的滲透擴散和腐蝕，進一步危害隧道的結(jié)構(gòu)安全，正面要求我們在計算滲水量和做好注漿前調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，采取合理的措施進行注漿堵漏與加固。文章通過研究，基本明確了案例地鐵車站隧道工程滲漏水的原因和注漿施工方法，但鑒于不同地鐵車站隧道滲漏水情況及注漿條件的差異性，以上方法在其他工程中應(yīng)用時，還需要結(jié)合具體隧道