地铁隧道渗漏水的原因及防水治理

地铁隧道渗漏水的原因及防水治理

摘要：随着城市化建设的不断发展和进步，城市轨道交通也进入一个飞速崛起的时期，其中地铁建设在社会发展中得到了极为广泛的应用。地铁隧道的质量是关系其使用功能的重要关键，而地铁隧道渗漏水则是严重影响到地铁隧道质量、威胁地铁的正常营运重要因素。本文主要就地铁隧道渗漏水的原因及防水治理措施进行简述和分析。

关键词：地铁隧道；渗漏水；原因；防水措施

一、地铁隧道渗漏水的原因

1、隧道设计不完善

由于隧道设计时对地质情况不能够做到完全的掌握, 加之地下错综复杂的情况, 且不能准确地采取有效的防治措施。比如一些隧道沿线存在丰富的地下水, 并且山沟破碎带或者缎带上又没有进行防排水处理, 使地表水大量渗入地下, 一旦存在于地层中的地下水发生渗透、补充排泄, 就会导致正常循环系统遭到破坏, 在原有地层中形成空洞, 破坏原地下水的平衡状态, 形成地下水低压力区, 改变地下水地下径流方向, 使地下水向开挖后的隧道方向汇集。另外对不稳定的地基没有进行处理, 造成地基不均匀沉降, 或隧道周围压力过大超过衬砌体的设计载荷等, 都会使衬砌体内应力超过其破坏强度而导致隙和缝。再之长期以来, 隧道渗漏水病害没有被人们广泛地意识到其危害性, 从而在隧道设计上存在一些轻防水、重结构的倾向【1】。在进行隧道设计时, 相关人员仅限于传统的对隧道刚度及稳定度、结构强度进行多次测量及演算,而对于防排水的计算很少, 如为隧道周围地段测水压值, 也仅考虑其结构设计的需要。

2、施工缝导致渗漏水

由于在施工过程中，没有预留适当宽度的凹槽，同时由于混凝土结构表面有不平整的现象时，就容易使得橡胶条在遇到水后发生膨胀，与混凝土结构间的附和力降低，产生环向施工缝。还有可能橡胶条在施工前就已经由于温度等原因产生了膨胀现象，施工后直接形成环向施工裂缝。另外密封钢板与混凝土结构间的封条由于受到污染、或者由于环境原因导致过早脱落，造成封条失去作用，产生纵向施工缝。也有可能是止水带在安装过程中工艺粗糙，安装不平顺、不均匀;或者在粘贴止水带时未进行保护，导致止水带破损，使止水带功能失效，产生纵向施工缝。

3、作业人员未按照规定进行施工

施工中经常会存在着马虎、粗糙的作业现象。如未按设计配合比配制防水砼; 拆模时间过早;1/4未按规定进行砼振捣;1/2未按规定的时间养护; 3/4未按规定浇筑砼, 造成砼离析。出现以上情况便会导致砼衬砌不密实, 甚至造成严重的表面蜂窝麻面现象, 防水砼失效, 衬砌开裂。从这些现象分析其渗漏原因, 可以得出

结论, 这些大多是由于施工作业人员未按要求施工, 偷工减料而造成。

4、长期使用失修造成裂缝导致渗漏

隧道运营后, 在列车动载及冲击荷载的作用下隧道底板破裂, 轨道变形, 直接危及行车安全。由于隧道渗漏水, 增加了隧道内空气湿度, 造成通讯、照明、钢轨等设施破坏。据有关部门统计, 就使用寿命来说, 渗漏水隧道钢轨的使用寿命仅达到正常状态下的1/ 2, 道床、路面积水及隧底翻浆冒泥这些问题直接降低了隧道的使用寿命, 影响其使用功能; 遂道渗漏水也会加快衬砌砼被碳化的速度, 从而大大地减少隧道的使用时间; 更甚者隧道渗漏水还会降低地下水位, 破坏生态环境【2】。

二、地铁隧道渗漏水防治措施

1、加强施工前的准备工作

在隧道施工前应进行实地考察, 了解围岩结构并对其进行测量、计算, 采集土石样本进行有效分析, 了解其内部的大致情况,推算出隧道建成后对整个地质结构的影响, 计算出最佳切入点; 隧道在施工过程中, 首先要对地表渗水及地下涌水引起高度重视, 利用调研资料和国内外相关资料, 对隧道渗漏水的因素进行归类, 从自然地理因素、围岩及地下水因素和衬砌及防排水设施因素这三方面分析对隧道渗漏水的影响。施工过程中, 发现渗水, 应寻找水源。如是地表水, 应进行及时引排, 在隧道山体表面, 不应留有坑槽, 以防积水汇聚; 如是地下水, 应找到出水点, 且进行有力的封堵, 必要时开通排水沟将水引出隧道。隧道建成后对其湿度、拱顶、拱脚、伸缩缝、边墙、局部涌水、涌泥、道床积水等进行有效分析。

2、实施注浆处理法

根据现场测量后确定注浆孔位布置图，注浆孔应按逐渐加密法原则进行，通过注浆资料的整理，分析注浆效果，并通过检查孔判断注浆质量。水泥用P·O42.5 普通硅酸盐水泥，细度要求通过4900孔/cm 标准筛的筛余量不宜大于5%，并具有一定的抗侵蚀性。注浆用水应符JGJ63-89 第3.0.4条的规定，拌浆水的温度不得高于40℃。为减少灌浆过程中浆液分离现象，可掺入减水剂用以提高浆液稳定性和流动性，一般掺入量为水泥重量0.2~0.4%。速凝剂应根据实际情况采用，一般情况不宜掺用。拌机可选用双层拌浆装置或双筒搅拌机，并装筛网。为保证整个注浆过程中浆液呈均匀悬浮状态，应保证迅速、均匀、连续拌合。拌合时间应适宜，过短会影响浆液的均匀性，过长也会影响浆液性能降低结石强度，甚至影响浆液凝结。用普通搅拌机一般不少于3min，用高速搅拌机宜通过试验，一般不少于30s，自制浆到用完的时间不超过4h。钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等应按施工平面布置图执行，钻孔位置应尽量避开原底板钢筋，当遇到钢筋可就近避让。注浆孔的施钻应按注浆程序，分序分段进行。采用一次灌注法，注浆塞设在距底板面5~10cm处。注浆压力应通过试验确定，初步确定0.1Mpa，应随时监测底板有无上抬变位，可根据孔序不同及施灌效果调整注浆压

力，最大注浆结束压力小于0.3Mpa。在设计注浆压力下，注浆孔停止吸浆或每孔吸浆量小于0.4L/min、持续10-20 分钟即可结束。注浆完毕后，清除注浆孔内积水，用机械（砂浆泵）封孔或人工封填，并将孔口压抹平整，封孔材料用膨胀水泥或速凝型聚合物水泥砂浆【3】。

3、变形缝的防水措施

首先，沿着已经产生的变形裂缝进行剔槽处理，将原来的填充材料进行清理，一般清理尺寸为15cm ×3cm，两边另外拓宽10cm，工艺要求是整个剔槽要光滑平整。第二步，需要进行压注水泥砂浆工艺和压注化学剂工艺，一般化学剂采用水溶性聚氨脂浆液，工艺次数为 2 次。然后将水泥沙浆压入剔槽内，工艺要求是槽内干燥无水。第三步，将槽内的残留泥砂浆彻底清理干净，工艺要求是槽内干燥、无水、干净。最后，在槽内安装上软式透水管，在管道与剔槽之间涂抹上刚性防水材料，材料厚度为20mm，再在防水材料外包上牛皮纸;槽内涂抹上双组聚硫橡胶，橡胶厚度为30mm。除此以外，由于边墙和底板结构特殊构造，需要对槽内浇灌聚硫橡胶，橡胶厚度为5mm，最后安装聚苯板将槽封闭。

4、加强设备的定期维护保养

隧道施工机械设备的整个使用过程中, 设备的保养、维修占设备总寿命周期的较大一部分, 直接或间接的影响到工程施工的进度, 降低了机械的工作效率。目前, 我国对机械设备的维护保养还不够重视, 机械设备的性能大都是一次耗尽, 然后进行大修或更换。只有做好机械设备的维护保养措施, 提高设备生产率、利用率和完好率, 降低设备的维修费用, 减少使用成本,增长使用寿命, 才能大幅度提高投资效益。因此, 我们应该定期地对隧道设备和设施进行检修、排查, 及时更新设备元件。对自然灾害采取有效地预防, 对灾害后做到及时地补救和必要时的重建, 以确保隧道的正常使用, 才能更好的增长其使用年限。

结束语

综上所述，地铁隧道的防水工程是地铁建设中质量控制的关键环节之一，能有效地保证结构的使用寿命，减少地铁渗漏对地下水的浪费，防止地铁沿线地面下沉。所以必须认真分析地铁隧道渗漏的原因，并采取相应措施加强防水处理，这在一定程度上促进了地铁隧道质量的提高，而且也为地铁的正常运营提供了保障，从而更好地促进城市交通的发展，加快了城市化建设的步伐。

参考文献：

[1]王伟东. 地铁隧道渗漏水的原因及防水治理[J]. 江西建材,2013,06:254-255.

[2]沈艳. 刍议城市地铁施工渗漏水原因与防水措施[J]. 江西建材,2014,01:142.