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摘要：地铁联络通道一般采用冻结法加固地层，矿山法施工。但在冻结钻孔施工期间，特别是处于承压水层等复杂地层的情况下，极易发生涌水、涌砂风险，因此需制定快速、有效的风险应急机制，减少或控制风险的危害。
关键词：承压水层;联络通道;冻结钻孔;渗漏水;应急处置;
0 前言
地铁联络通道在修建时常与排水泵站及集水井一起建设，共同担负着隧道之间的连接及防火、集、排水等作用。联络通道的施工，不仅要考虑自身结构及地面周边环境的安全，还必须保证区间隧道的稳定性、安全性不受影响。因此在不良地层施工联络通道时，必须制定严格的风险防范措施，确保施工安全并减少对周边环境的影响。目前，地铁联络通道通常采用冻结法加固地层，矿山法进行施工。冻结法加固具有可有效隔绝地下水，适应性广，可控性好，环保等方面优点，但在承压水含水层中进行冻结钻孔施工时，极易出现涌水、涌砂等风险，因此需建立快速、有效且具有针对性的风险应急处置措施，减少或控制联络通道钻孔施工风险。
1 工程背景
1.1联络通道概况
某区间1#联络通道兼泵站位于区间隧道402环、403环位置，联络通道上方为黄浦江底，江面为黄浦江浮码头。联络通道处隧道中心距为16.611m，上行线隧道中心标高-35.842m，下行线隧道中心标高-35.826m。联络通道采用水平冻结法加固，矿山暗挖法施工。
联络通道及泵站所处土层为⑤3-1粉质粘土、⑦2粉砂，渗透系数建议值分别为：1×10-5cm/s、3×10-3cm/s。其中第⑦层砂土为上海地区第Ⅰ承压含水层，蕴藏的承压水水量巨大、补给丰富，且水头压力大。
1#联络通道上、下行线处特殊衬砌管片采用中间两环全钢管片+两侧各三环复合式衬砌结构（由钢管片+钢筋混凝土管片组合而成）。钢筋混凝土管片采用高强度混凝土C55，管片混凝土抗渗等级为P12，钢管片采用Q235B钢制作。
1.2冻结孔设计
1#联络通道水平通道冻土帷幕有效厚度为2.8m，喇叭口冻结壁有效厚度2.5m，冻土帷幕平均温度为≤-13℃，冻结壁与管片交界处平均温度≤-5℃。
由于联络通道及泵站涉及⑦2粉砂且处于承压水层中，为降低涌水、涌砂风险，未打设透孔，并采用上下行线均布置冻结站的方式进行冻结施工。联络通道及泵站共设125个冻结孔，其中下行线侧64个，上行线侧61个，另设有9个测温孔，4个泄压孔。
2险情发生及应急处置
2.1险情发生
2021年1月21日上午约7点15分，1#联络通道上行线隧道侧F2号孔（上行线隧道侧施工的第39个孔，设计孔深为11.5m，孔位临近联络通道中轴线位置，位于402环）钻孔完成后，发现该孔上部格仓内和下部格仓内先后出现漏水现象。此时，下行线隧道侧钻孔已全部完成（共计64个），上行线隧道侧钻孔已完成38个（共61个），均未出现渗漏水情况。
4.2应急处置
2021年1月21日上午约7点15分，现场值班人员发现上行线隧道1#联络通道处第402环F2号孔上部格仓出现漏水（夹泥砂）情况，立即进行上报。施工单位立即组织人员采用快速水泥对漏水处格仓进行封堵处理并及时进行逐级上报，7点30分完成该格仓堵漏工作。
7点35分时，F2号孔下部格仓内也出现漏水（夹泥砂）情况，且现场人员发现该处漏水（夹泥砂）带有轻微的压力，因此采用1寸管路进行引流（水流量约1m?/h），管路四周采用双快水泥进行包裹固定，然后对该格仓（前期已完成填充）进行钻孔并向该格仓内压注聚氨酯4大桶（50Kg/大桶，实施时间为早上8点～9点），聚氨酯压注期间引流管流水情况有所减少（水流量约0.7m?/h），且流水中泥砂含量有所降低，整体向好的趋势发展。
9点～10点，施工单位专业应急抢险队伍及设备陆续到达现场，并在9点～11点期间通过F1号孔（临近F2号孔）旁通阀压注聚氨酯6大桶及20小桶（50Kg/大桶，10Kg/小桶），期间引流管流水情况明显变小（水流量约0.2m?/h），夹泥砂的浑水完全变为清水。
11点～13点，对398环B2块管片10号孔位置（与F1及F2号孔标高相近）压注5大桶聚氨酯（50Kg/大桶），对407环B2管片10#孔位置（与F1及F2号孔标高相近）压注聚氨酯37大桶（50Kg/大桶）。期间漏水逐渐变小，至下午约13点，引流管不再漏水且有发泡聚氨酯流出，至此漏点已完全被堵住。（压注约30大桶时漏点堵住，之后为堵漏加强效果再压注7桶）。
4.3后续风险控制
1、渗漏点钢套箱封闭
针对F2号孔漏水点区域，为完全控制后续风险，将F2号孔区域及相邻格仓（含F2孔所在的格仓，共10个格仓）采用钢套箱（1cm厚钢板制作）进行完全焊接覆盖，钢套箱与钢管片连接处采用满焊处理。
2、钢管片格仓密封性检查
对联络通道钢管片所有格仓的密封性进行仔细检查，具体要求如下：
（1）针对已完成预埋孔口管安装的格仓，无法对格仓内过焊孔进行封堵，处理方法为：钻孔格仓在完成孔口管定位且完成钢板焊接后，对相邻或连通的非钻孔格仓进行密实填充，并在充填好的格仓外再覆盖焊接一块厚6mm钢板（Q235B材质），焊接要求为满焊。
（2）针对尚未完成填仓的钻孔格仓，需对钻孔格仓内的过焊孔进行焊接封堵，与其相邻的非钻孔格仓同上要求进行填仓密封处理。
3、管片环纵缝焊接
对联络通道钢管片的环、纵缝采用焊接进行密封处理，彻底封闭钢管片上存在的既有缝隙，封堵可能的渗漏水通道。
4、管片螺栓复紧
对联络通道及前后30环钢筋混凝土管片的螺栓進行复紧，复紧采用扭矩扳手，确保螺栓紧固度满足设计要求。 5、应急物资补充
将已使用的应急物资补充齐全并适当增加配置量，其中上、下行线作业面聚氨酯均配置0.5t，地面配置1t，同时在上下行线作业面各配置聚氨酯泵2台。
6、隧道内及周边环境监测
针对临近的外滩防汛墙竖向位移、联络通道处及其前后30环管片持续进行隧道沉降及管片收敛监测。根据持续监测数据，隧道结构变形很小，防汛墙沉降基本无变化，本次漏水未对周边环境造成影响。
7、联络通道后续封孔方案
考虑到联络通道处于黄浦江下方且处于⑦2粉砂层（承压水层），如直接进行割管封孔存在较大风险。因此，针对已完成钻孔的冻结管采取先冻结加固后在进行割除及封堵的措施。
在联络通道封孔结束后，对钢管片可拆卸小块以下部位的所有钢管片钻孔格仓进行密封强化，即除在钻孔格仓处钢管片表面焊接钢板外，对可拆卸小块以下部位的所有钢管片钻孔格仓周边相邻两个格仓都焊接钢板。焊接所用钢板厚12mm厚，焊缝高度8m，焊接时钢板覆盖钻孔格仓，并与格仓肋板搭接不小于50mm，钢板表面涂刷与钢管片同材质防锈漆。
3 险情原因分析
1、直接原因
因1#联络通道渗漏孔位埋深近40m，并处于承压水⑦2粉砂层，水土压力较大，承压水通过孔口管位置格仓中的细小缝隙流出，直接导致此次漏水事件的发生。
2、间接原因
（1）上行线1#联络通道处孔口管定位及填仓等工作完成后，因填仓混凝土在硬化过程中会产生一定程度的收缩，使填仓混凝土与钢管片两种不同介质的连接部位产生细小缝隙，形成渗漏水通道。
（2）钢管片格仓肋板角部存在的细小倒角缝未进行补焊封闭处理。1#联络通道上行线隧道处F2号孔位相邻格仓出现漏水情况，F2号孔位的钻孔格仓在钻孔施工前已按要求进行焊接钢板封堵，7：15分出现漏水情况前，F2号孔已钻进至11.5m的设计深度，水土压力达到峰值，故水流顺着缝隙由格仓肋板倒角缝流向与之相邻的非钻孔格仓漏出。
4建议与结论
（1）针对该类复杂地质条件下的致命性风险联络通道施工，除按要求配备足量的应急物资外，还应当根据现场实际情况适当增加关键应急物资的配备，如聚氨酯及聚氨酯注浆泵等;
（2）应加强对联络通道使用的钢管片进场验收和格仓密封性检查，确认相邻格仓无渗流通道，并在施工前将与钻孔格仓相邻的管片格仓全部进行填充及钢板覆盖密封处理，填充质量及焊接质量必须符合要求;
（3）联络通道应尽量避免布置在类似复杂地层条件下，如不可避免，建议及时与建设单位、设计单位沟通适当增加满环钢管片环数;
（4）如采用的钢管片格仓尺寸较小，建议与设计单位沟通，适当增大格仓的尺寸，以便于能提供充足的焊接作业空间，在进行孔口管安装时，能使孔口管与钢管片相交位置完全焊接固定，而非点焊固定。
参考文献
[1] 田淮胜.地铁工程冻结法施工常见事故原因分析[J].山西建筑，2008，34（36）：309-310.
[2] 赵干.冻结法施工联络通道突发漏水险情处置与分析[J].施工技术，2018， v.47（S4）：1208-1210
[3] 杨武.江底地铁联络通道承压水的风险控制技术[J].建筑施工，2011，33（7）：616-617
作者简介：史海波（1985～），男，江苏省淮安市人，本科，学士，工程师，主要从事城市轨道交通施工及管理工作。
上海市基礎工程集团有限公司 上海 200002
关键词：承压水层;联络通道;冻结钻孔;渗漏水;应急处置;
0 前言
地铁联络通道在修建时常与排水泵站及集水井一起建设，共同担负着隧道之间的连接及防火、集、排水等作用。联络通道的施工，不仅要考虑自身结构及地面周边环境的安全，还必须保证区间隧道的稳定性、安全性不受影响。因此在不良地层施工联络通道时，必须制定严格的风险防范措施，确保施工安全并减少对周边环境的影响。目前，地铁联络通道通常采用冻结法加固地层，矿山法进行施工。冻结法加固具有可有效隔绝地下水，适应性广，可控性好，环保等方面优点，但在承压水含水层中进行冻结钻孔施工时，极易出现涌水、涌砂等风险，因此需建立快速、有效且具有针对性的风险应急处置措施，减少或控制联络通道钻孔施工风险。
1 工程背景
1.1联络通道概况
某区间1#联络通道兼泵站位于区间隧道402环、403环位置，联络通道上方为黄浦江底，江面为黄浦江浮码头。联络通道处隧道中心距为16.611m，上行线隧道中心标高-35.842m，下行线隧道中心标高-35.826m。联络通道采用水平冻结法加固，矿山暗挖法施工。
联络通道及泵站所处土层为⑤3-1粉质粘土、⑦2粉砂，渗透系数建议值分别为：1×10-5cm/s、3×10-3cm/s。其中第⑦层砂土为上海地区第Ⅰ承压含水层，蕴藏的承压水水量巨大、补给丰富，且水头压力大。
1#联络通道上、下行线处特殊衬砌管片采用中间两环全钢管片+两侧各三环复合式衬砌结构（由钢管片+钢筋混凝土管片组合而成）。钢筋混凝土管片采用高强度混凝土C55，管片混凝土抗渗等级为P12，钢管片采用Q235B钢制作。
1.2冻结孔设计
1#联络通道水平通道冻土帷幕有效厚度为2.8m，喇叭口冻结壁有效厚度2.5m，冻土帷幕平均温度为≤-13℃，冻结壁与管片交界处平均温度≤-5℃。
由于联络通道及泵站涉及⑦2粉砂且处于承压水层中，为降低涌水、涌砂风险，未打设透孔，并采用上下行线均布置冻结站的方式进行冻结施工。联络通道及泵站共设125个冻结孔，其中下行线侧64个，上行线侧61个，另设有9个测温孔，4个泄压孔。
2险情发生及应急处置
2.1险情发生
2021年1月21日上午约7点15分，1#联络通道上行线隧道侧F2号孔（上行线隧道侧施工的第39个孔，设计孔深为11.5m，孔位临近联络通道中轴线位置，位于402环）钻孔完成后，发现该孔上部格仓内和下部格仓内先后出现漏水现象。此时，下行线隧道侧钻孔已全部完成（共计64个），上行线隧道侧钻孔已完成38个（共61个），均未出现渗漏水情况。
4.2应急处置
2021年1月21日上午约7点15分，现场值班人员发现上行线隧道1#联络通道处第402环F2号孔上部格仓出现漏水（夹泥砂）情况，立即进行上报。施工单位立即组织人员采用快速水泥对漏水处格仓进行封堵处理并及时进行逐级上报，7点30分完成该格仓堵漏工作。
7点35分时，F2号孔下部格仓内也出现漏水（夹泥砂）情况，且现场人员发现该处漏水（夹泥砂）带有轻微的压力，因此采用1寸管路进行引流（水流量约1m?/h），管路四周采用双快水泥进行包裹固定，然后对该格仓（前期已完成填充）进行钻孔并向该格仓内压注聚氨酯4大桶（50Kg/大桶，实施时间为早上8点～9点），聚氨酯压注期间引流管流水情况有所减少（水流量约0.7m?/h），且流水中泥砂含量有所降低，整体向好的趋势发展。
9点～10点，施工单位专业应急抢险队伍及设备陆续到达现场，并在9点～11点期间通过F1号孔（临近F2号孔）旁通阀压注聚氨酯6大桶及20小桶（50Kg/大桶，10Kg/小桶），期间引流管流水情况明显变小（水流量约0.2m?/h），夹泥砂的浑水完全变为清水。
11点～13点，对398环B2块管片10号孔位置（与F1及F2号孔标高相近）压注5大桶聚氨酯（50Kg/大桶），对407环B2管片10#孔位置（与F1及F2号孔标高相近）压注聚氨酯37大桶（50Kg/大桶）。期间漏水逐渐变小，至下午约13点，引流管不再漏水且有发泡聚氨酯流出，至此漏点已完全被堵住。（压注约30大桶时漏点堵住，之后为堵漏加强效果再压注7桶）。
4.3后续风险控制
1、渗漏点钢套箱封闭
针对F2号孔漏水点区域，为完全控制后续风险，将F2号孔区域及相邻格仓（含F2孔所在的格仓，共10个格仓）采用钢套箱（1cm厚钢板制作）进行完全焊接覆盖，钢套箱与钢管片连接处采用满焊处理。
2、钢管片格仓密封性检查
对联络通道钢管片所有格仓的密封性进行仔细检查，具体要求如下：
（1）针对已完成预埋孔口管安装的格仓，无法对格仓内过焊孔进行封堵，处理方法为：钻孔格仓在完成孔口管定位且完成钢板焊接后，对相邻或连通的非钻孔格仓进行密实填充，并在充填好的格仓外再覆盖焊接一块厚6mm钢板（Q235B材质），焊接要求为满焊。
（2）针对尚未完成填仓的钻孔格仓，需对钻孔格仓内的过焊孔进行焊接封堵，与其相邻的非钻孔格仓同上要求进行填仓密封处理。
3、管片环纵缝焊接
对联络通道钢管片的环、纵缝采用焊接进行密封处理，彻底封闭钢管片上存在的既有缝隙，封堵可能的渗漏水通道。
4、管片螺栓复紧
对联络通道及前后30环钢筋混凝土管片的螺栓進行复紧，复紧采用扭矩扳手，确保螺栓紧固度满足设计要求。 5、应急物资补充
将已使用的应急物资补充齐全并适当增加配置量，其中上、下行线作业面聚氨酯均配置0.5t，地面配置1t，同时在上下行线作业面各配置聚氨酯泵2台。
6、隧道内及周边环境监测
针对临近的外滩防汛墙竖向位移、联络通道处及其前后30环管片持续进行隧道沉降及管片收敛监测。根据持续监测数据，隧道结构变形很小，防汛墙沉降基本无变化，本次漏水未对周边环境造成影响。
7、联络通道后续封孔方案
考虑到联络通道处于黄浦江下方且处于⑦2粉砂层（承压水层），如直接进行割管封孔存在较大风险。因此，针对已完成钻孔的冻结管采取先冻结加固后在进行割除及封堵的措施。
在联络通道封孔结束后，对钢管片可拆卸小块以下部位的所有钢管片钻孔格仓进行密封强化，即除在钻孔格仓处钢管片表面焊接钢板外，对可拆卸小块以下部位的所有钢管片钻孔格仓周边相邻两个格仓都焊接钢板。焊接所用钢板厚12mm厚，焊缝高度8m，焊接时钢板覆盖钻孔格仓，并与格仓肋板搭接不小于50mm，钢板表面涂刷与钢管片同材质防锈漆。
3 险情原因分析
1、直接原因
因1#联络通道渗漏孔位埋深近40m，并处于承压水⑦2粉砂层，水土压力较大，承压水通过孔口管位置格仓中的细小缝隙流出，直接导致此次漏水事件的发生。
2、间接原因
（1）上行线1#联络通道处孔口管定位及填仓等工作完成后，因填仓混凝土在硬化过程中会产生一定程度的收缩，使填仓混凝土与钢管片两种不同介质的连接部位产生细小缝隙，形成渗漏水通道。
（2）钢管片格仓肋板角部存在的细小倒角缝未进行补焊封闭处理。1#联络通道上行线隧道处F2号孔位相邻格仓出现漏水情况，F2号孔位的钻孔格仓在钻孔施工前已按要求进行焊接钢板封堵，7：15分出现漏水情况前，F2号孔已钻进至11.5m的设计深度，水土压力达到峰值，故水流顺着缝隙由格仓肋板倒角缝流向与之相邻的非钻孔格仓漏出。
4建议与结论
（1）针对该类复杂地质条件下的致命性风险联络通道施工，除按要求配备足量的应急物资外，还应当根据现场实际情况适当增加关键应急物资的配备，如聚氨酯及聚氨酯注浆泵等;
（2）应加强对联络通道使用的钢管片进场验收和格仓密封性检查，确认相邻格仓无渗流通道，并在施工前将与钻孔格仓相邻的管片格仓全部进行填充及钢板覆盖密封处理，填充质量及焊接质量必须符合要求;
（3）联络通道应尽量避免布置在类似复杂地层条件下，如不可避免，建议及时与建设单位、设计单位沟通适当增加满环钢管片环数;
（4）如采用的钢管片格仓尺寸较小，建议与设计单位沟通，适当增大格仓的尺寸，以便于能提供充足的焊接作业空间，在进行孔口管安装时，能使孔口管与钢管片相交位置完全焊接固定，而非点焊固定。
参考文献
[1] 田淮胜.地铁工程冻结法施工常见事故原因分析[J].山西建筑，2008，34（36）：309-310.
[2] 赵干.冻结法施工联络通道突发漏水险情处置与分析[J].施工技术，2018， v.47（S4）：1208-1210
[3] 杨武.江底地铁联络通道承压水的风险控制技术[J].建筑施工，2011，33（7）：616-617
作者简介：史海波（1985～），男，江苏省淮安市人，本科，学士，工程师，主要从事城市轨道交通施工及管理工作。
上海市基礎工程集团有限公司 上海 200002