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摘 要：渗漏水作为地铁盾构隧道常见病害之一，其所致成因众多，且彻底根治难度较大。本文结合笔者相应地铁建设施工实践经验，就地铁盾构隧道出现渗漏水的主要成因与相应控制策略、处治措施展开全面探讨，以期可对众地铁建设者有所裨益。
关键词：地铁盾构隧道;渗漏水;主要成因;控制策略
1 地铁盾构隧道渗漏水的主要成因
（1）管片质量不合格。生产管片的水泥、钢材等原材料自身质量不过关，进场未验收。制作管片时，对混凝土振捣不密实、不充分导致蜂窝、麻面等现象，或未按规定对成型的混凝土进行养护导致开裂现象。管片进场后，没有进行质量验收，储存保护措施不到位。管片转运吊装时违规操作，磕碰等导致管片出现破损，而后期安装过程中又未对破损管片予以处理，以致管片自身防水不合格而导致出现渗漏水。
（2）管片拼装不规范。首先，管片安装前，质检人员未按照规定进行再次核检，出现的边角破损、混凝土损坏、止水条变形不密实等情况没有修补处置而发生渗漏。其次，受管片与管片挤压影响，封顶块止水条发生变形、脱落，或是管片端面接口、止水条面没有清理干净，导致拼接缝存有杂物，进而导致拼缝处形成渗漏水通道。另外，管片拼装时没有对齐出现错台，导致盾尾刷没有紧密包裹住管片，易产生渗漏水。此外，管片与盾构位置偏移，管片容易受到压力产生开裂、掉块，管片与管片之间的止水条不能充分压紧导致渗漏水[1]。
（3）施工工艺不合理。与盾尾脱离之后的管片处于悬浮时，主体与管片的位置相对独立。在同步注浆作业时，如果材料自身性能较差或者施工工艺不合理，就会影响管片注浆质量，则会导致不均匀受力、局部变形等现象。如果实际注浆量不够、注浆，就会导致管片与外侧土体间出现空隙，随着时间的推移，就会致使管片出现沉降并形成渗漏通道。
（4）局部设计不合理。盾构自身质量不过关或局部设计不标准、不合理，用于推进的千斤顶球铰自由度小，管片在局部范围内受到挤压，容易造成破损、裂缝。推进千斤顶靴板挤压过大易导致管片止水条变形、脱离，难以发挥密闭防水的作用，进而导致管片的防水性变差。
（5）注浆处理不规范。注浆作业程序不规范、灌注量不够、密实效果差，会导致衬砌与围岩受力不均匀变形，直接影响首层防水层作用。在实际施工中，还会因超挖或者没有充分考虑土体渗漏，在计算注浆量时会比实际需求小，导致实际注浆量不够，在后期易产生沉降形成渗漏。
2 地铁盾构隧道渗漏水的控制策略
2.1 抓好防水施工质量
（1）自身防水。管片一般使用耐久性高、抗渗性强的高性能防水混凝土，可以添加改性外渗剂以提升管片混凝土的自身性能。按照设计规范要求，管片抗渗等级超过P10，单片检漏标准为：在0.8 MPa且超过3 h的水压下，渗入管片外背高度不超过5 cm。同时，在管片设计和制作时要严格控制标准，提高水灰比精准度，确保连接处密实。在制作时要控制好振捣、脱模、养护的各个环节，提高管片质量。有的生产商使用智能化、数字化一體式工厂制作，能有效提高管片的抗渗性[2]。
（2）接缝防水。管片接缝包括纵向和环向接缝，这两处连接位置是防水薄弱之处，可以在接缝外侧使用单道框型弹性密封垫。在密封垫外侧补上遇水膨胀橡胶的挡水条，提高接缝防水性能。纵向和环向缝内留设嵌缝槽，在道床的嵌缝槽用快干水泥填充，其他部位的嵌缝使用水膨胀密封胶和快硬水泥（如图1），进而有效提升管片接缝位置的防水性，最大限度减少管片接缝的渗漏水几率。
（3）螺孔防水。管片螺栓孔渗漏水很多是由于螺栓孔紧固不到位、密封垫不牢靠等因素所造成，因此，务须要严格做好螺栓位置的防水处理。通常，应在螺栓垫圈和螺栓孔居中处填塞遇水膨胀橡胶的聚乙烯垫圈，增强螺栓孔密实度，从而确保不漏水。同时，根据管片螺栓的紧固要求及紧固力，对管片螺栓予以紧固处理，确保两个管片连接足够密实，防止紧固不到位产生缝隙而导致的渗漏水情况。
2.2 规范管片拼装施工
（1）精准对接。在进行管片的旋转、滑动、升降等作业时，要严格按照操作规程施工，拼装管片按照从下往上、最后封顶的程序，注意管片的左右对称，对管片位置要及时调整，以实现与上环管片的平顺对接，精准校正孔位，以确保顺利穿插螺栓。
（2）缓慢顶推。在封顶块安装之前，先使用黄油将止水条涂刷一层，确保润滑。安装过程中，要先向后纵向顶推，控制速度缓缓到位，同时将油缸顶进管片内。顶推的作用力要略大于管片用力，以保持稳定，待工序全部完成后，再移开管片安装设备。
2.3 规范盾构掘进施工
（1）掘进模拟。在正式掘进前，先进行模拟掘进穿越，一般可分为四个阶段，分别是试验、控制、穿越和穿厚控制，通过模拟可以进一步获得施工参数并做出优化，保障盾构、管片处于良好的运行状态。
（2）掘进控制。根据隧道线形管理原理和盾构机的性能，实时掌握盾构状态，保持掘进的速度，使用后台智能化终端与设计的轴线进行数据分析对比，发现掘进偏差时要及时优化调整，使前进曲线和设计轴线同向同步。在对掘进线路纠偏时要注意，以盾位间隙为主、掘进姿态为辅、行走线性为后。在对掘进偏差纠偏时要注意，一次调整量不宜过大，以控制油缸行程小于6 cm为宜。
（3）盾构调整。在实际施工时，管片与盾尾脱离后会产生一定的上浮，要按照试掘进的数据对掘进状态进行适当调整，可以预先对盾构施加压力，或者在反向超欠挖进而控制盾构的行进状态和路线。这样可以有效保持管片的稳定，防止出现上浮、偏移等现象造成管片与管片之间接缝处的止水带出现渗漏水。
2.4 抓好注浆施工质量
盾构机在施工过程中，因外部尺寸略大于管片的外径，加上可能出现的超挖，易在盾尾处形成由管片和土体共同的空隙，需要及时注浆进行填充，从而降低对周围土体的扰动，防止地面沉降、管片水土压力均匀。 （1）注浆位置。要选择管片注浆孔中与拱顶位置接近处进行注浆，先进行同步注浆，再进行二次注浆，将产生的空隙填充密实，促使空隙内的泥水排出，进而形成环形浆液保护层，这样能很好的发挥防水作用。
（2）注浆时间。合理控制注浆开始时间和结束时间，注浆不得过早或过晚，防止盾尾漏浆或注浆不密实而影响管片的防渗性。
（3）注浆压力。根据设计规范要求、隧道的埋深和地下水压等实际情况，合理调整注浆压力。一般为0.2 MPa～
0.3 MPa，当注浆压力过大或过小時，可以略减少或增加注浆量进行控制。
（4）注浆量。根据现场实际情况，如超欠挖量、土体渗透率、泄露情况等，合理调整注浆量，原则上保证注浆量、速度和盾构推进速度匹配一致，这样能确保注浆的密实度，减少注浆量不足导致的孔洞渗漏。
3 地铁盾构隧道渗漏水的处治措施
（1）大量渗漏水的处治。找到渗漏水点，接上注浆设备，使用水泥-水玻璃双液注浆，控制初凝时间约为5 s。对渗漏水点外部进行封堵，一般使用速凝水泥与聚氨酯，从而达到双管齐下的效果。
（2）拼缝处渗漏水的处治。需要对渗漏点进行精确查找，找到后，在拼缝处打上终止孔，并埋入注浆管，对拼缝使用速凝水泥封堵、使用快干水泥嵌缝，待嵌缝水泥凝固后，再注入压力0.3 MPa～0.4 MPa的化学浆液。测试压力满足要求后，闭管等凝固8 h～12 h后再做进一步检查。检查孔口的浆液是否密实饱满，符合要求后再等3 d～5 d后进行拆管，处理缝面直至平整。
（3）原注浆孔处渗漏水的处治。对明流使用双液注浆进行封堵，清理注浆孔后，使用环氧界面剂均匀涂刷一层，再使用速凝水泥嵌缝埋管，要严格按照要求封闭密实。然后注入压力0.3 MPa～0.5 MPa的环氧浆液，等3 d～5 d凝固后拆管，再细致修复饰面。
（4）管片螺栓孔渗漏水的处治。沿着螺栓孔位开设环形槽，一般槽深和宽各3 cm～4cm。对环形槽细致清理，确保无粉尘、杂质。再使用赛柏斯浓缩剂按比例兑水形成混合液，均匀涂刷或喷涂赛柏斯防水材料，使用赛柏斯堵漏剂压注入槽内，确保压住饱满、密实、平整。
（5）管片裂缝渗漏水的处治。沿着管片裂缝开始，按照槽深和宽各2 cm～3 cm，骑缝斜向45°，沿着裂缝并贯穿钻孔，钻孔深8 cm～10 cm、直径1 cm、距离40 cm。对裂缝和“V”型槽细致清理，确保干净无杂质。按顺序对孔位注入环氧浆液，等到邻近的孔位有浆液冒出时，再移至下个孔位继续注浆，直到所有孔位全部完成。需要注意，最后一个孔位要逐级升级压力0.3 MPa～0.5 MPa注浆，并保持20 min不进浆后再停止。闭管等待凝固8 h～12 h后再做进一步检查，方法步骤、要求同上[3-4]。
4 结语
隧道渗漏水不仅会增加地铁项目建设过程中的施工难度，而且还会导致渗漏水附近区域的水土过量流失，以致隧道沉降、形变过度，危及作业施工安全与后期营运中的行车安全，故须绝对重视，全面理清致使渗漏水出现的主要成因，予以针对性防控、处治，从而达成渗漏水的“根治”，保障地铁建设施工安全与运营行车安全。
参考文献：
[1]李翔宇，李新源，李明宇，等.地铁盾构隧道渗漏水的产生原因及分布规律[J].建筑科学，2020（S1）：233-238.
[2]杜在松.大直径盾构隧道管片渗漏水预防和治理[J].建设监理，2020（11）：80-83.
[3]陈森森，王军，刘文，等.盾构隧道渗漏水整治综合技术[J].铁道建筑技术，2019（12）：101-106.
[4]焦建斌.公路隧道渗漏水治理技术分析[J].交通世界，2021（13）：105-106.
关键词：地铁盾构隧道;渗漏水;主要成因;控制策略
1 地铁盾构隧道渗漏水的主要成因
（1）管片质量不合格。生产管片的水泥、钢材等原材料自身质量不过关，进场未验收。制作管片时，对混凝土振捣不密实、不充分导致蜂窝、麻面等现象，或未按规定对成型的混凝土进行养护导致开裂现象。管片进场后，没有进行质量验收，储存保护措施不到位。管片转运吊装时违规操作，磕碰等导致管片出现破损，而后期安装过程中又未对破损管片予以处理，以致管片自身防水不合格而导致出现渗漏水。
（2）管片拼装不规范。首先，管片安装前，质检人员未按照规定进行再次核检，出现的边角破损、混凝土损坏、止水条变形不密实等情况没有修补处置而发生渗漏。其次，受管片与管片挤压影响，封顶块止水条发生变形、脱落，或是管片端面接口、止水条面没有清理干净，导致拼接缝存有杂物，进而导致拼缝处形成渗漏水通道。另外，管片拼装时没有对齐出现错台，导致盾尾刷没有紧密包裹住管片，易产生渗漏水。此外，管片与盾构位置偏移，管片容易受到压力产生开裂、掉块，管片与管片之间的止水条不能充分压紧导致渗漏水[1]。
（3）施工工艺不合理。与盾尾脱离之后的管片处于悬浮时，主体与管片的位置相对独立。在同步注浆作业时，如果材料自身性能较差或者施工工艺不合理，就会影响管片注浆质量，则会导致不均匀受力、局部变形等现象。如果实际注浆量不够、注浆，就会导致管片与外侧土体间出现空隙，随着时间的推移，就会致使管片出现沉降并形成渗漏通道。
（4）局部设计不合理。盾构自身质量不过关或局部设计不标准、不合理，用于推进的千斤顶球铰自由度小，管片在局部范围内受到挤压，容易造成破损、裂缝。推进千斤顶靴板挤压过大易导致管片止水条变形、脱离，难以发挥密闭防水的作用，进而导致管片的防水性变差。
（5）注浆处理不规范。注浆作业程序不规范、灌注量不够、密实效果差，会导致衬砌与围岩受力不均匀变形，直接影响首层防水层作用。在实际施工中，还会因超挖或者没有充分考虑土体渗漏，在计算注浆量时会比实际需求小，导致实际注浆量不够，在后期易产生沉降形成渗漏。
2 地铁盾构隧道渗漏水的控制策略
2.1 抓好防水施工质量
（1）自身防水。管片一般使用耐久性高、抗渗性强的高性能防水混凝土，可以添加改性外渗剂以提升管片混凝土的自身性能。按照设计规范要求，管片抗渗等级超过P10，单片检漏标准为：在0.8 MPa且超过3 h的水压下，渗入管片外背高度不超过5 cm。同时，在管片设计和制作时要严格控制标准，提高水灰比精准度，确保连接处密实。在制作时要控制好振捣、脱模、养护的各个环节，提高管片质量。有的生产商使用智能化、数字化一體式工厂制作，能有效提高管片的抗渗性[2]。
（2）接缝防水。管片接缝包括纵向和环向接缝，这两处连接位置是防水薄弱之处，可以在接缝外侧使用单道框型弹性密封垫。在密封垫外侧补上遇水膨胀橡胶的挡水条，提高接缝防水性能。纵向和环向缝内留设嵌缝槽，在道床的嵌缝槽用快干水泥填充，其他部位的嵌缝使用水膨胀密封胶和快硬水泥（如图1），进而有效提升管片接缝位置的防水性，最大限度减少管片接缝的渗漏水几率。
（3）螺孔防水。管片螺栓孔渗漏水很多是由于螺栓孔紧固不到位、密封垫不牢靠等因素所造成，因此，务须要严格做好螺栓位置的防水处理。通常，应在螺栓垫圈和螺栓孔居中处填塞遇水膨胀橡胶的聚乙烯垫圈，增强螺栓孔密实度，从而确保不漏水。同时，根据管片螺栓的紧固要求及紧固力，对管片螺栓予以紧固处理，确保两个管片连接足够密实，防止紧固不到位产生缝隙而导致的渗漏水情况。
2.2 规范管片拼装施工
（1）精准对接。在进行管片的旋转、滑动、升降等作业时，要严格按照操作规程施工，拼装管片按照从下往上、最后封顶的程序，注意管片的左右对称，对管片位置要及时调整，以实现与上环管片的平顺对接，精准校正孔位，以确保顺利穿插螺栓。
（2）缓慢顶推。在封顶块安装之前，先使用黄油将止水条涂刷一层，确保润滑。安装过程中，要先向后纵向顶推，控制速度缓缓到位，同时将油缸顶进管片内。顶推的作用力要略大于管片用力，以保持稳定，待工序全部完成后，再移开管片安装设备。
2.3 规范盾构掘进施工
（1）掘进模拟。在正式掘进前，先进行模拟掘进穿越，一般可分为四个阶段，分别是试验、控制、穿越和穿厚控制，通过模拟可以进一步获得施工参数并做出优化，保障盾构、管片处于良好的运行状态。
（2）掘进控制。根据隧道线形管理原理和盾构机的性能，实时掌握盾构状态，保持掘进的速度，使用后台智能化终端与设计的轴线进行数据分析对比，发现掘进偏差时要及时优化调整，使前进曲线和设计轴线同向同步。在对掘进线路纠偏时要注意，以盾位间隙为主、掘进姿态为辅、行走线性为后。在对掘进偏差纠偏时要注意，一次调整量不宜过大，以控制油缸行程小于6 cm为宜。
（3）盾构调整。在实际施工时，管片与盾尾脱离后会产生一定的上浮，要按照试掘进的数据对掘进状态进行适当调整，可以预先对盾构施加压力，或者在反向超欠挖进而控制盾构的行进状态和路线。这样可以有效保持管片的稳定，防止出现上浮、偏移等现象造成管片与管片之间接缝处的止水带出现渗漏水。
2.4 抓好注浆施工质量
盾构机在施工过程中，因外部尺寸略大于管片的外径，加上可能出现的超挖，易在盾尾处形成由管片和土体共同的空隙，需要及时注浆进行填充，从而降低对周围土体的扰动，防止地面沉降、管片水土压力均匀。 （1）注浆位置。要选择管片注浆孔中与拱顶位置接近处进行注浆，先进行同步注浆，再进行二次注浆，将产生的空隙填充密实，促使空隙内的泥水排出，进而形成环形浆液保护层，这样能很好的发挥防水作用。
（2）注浆时间。合理控制注浆开始时间和结束时间，注浆不得过早或过晚，防止盾尾漏浆或注浆不密实而影响管片的防渗性。
（3）注浆压力。根据设计规范要求、隧道的埋深和地下水压等实际情况，合理调整注浆压力。一般为0.2 MPa～
0.3 MPa，当注浆压力过大或过小時，可以略减少或增加注浆量进行控制。
（4）注浆量。根据现场实际情况，如超欠挖量、土体渗透率、泄露情况等，合理调整注浆量，原则上保证注浆量、速度和盾构推进速度匹配一致，这样能确保注浆的密实度，减少注浆量不足导致的孔洞渗漏。
3 地铁盾构隧道渗漏水的处治措施
（1）大量渗漏水的处治。找到渗漏水点，接上注浆设备，使用水泥-水玻璃双液注浆，控制初凝时间约为5 s。对渗漏水点外部进行封堵，一般使用速凝水泥与聚氨酯，从而达到双管齐下的效果。
（2）拼缝处渗漏水的处治。需要对渗漏点进行精确查找，找到后，在拼缝处打上终止孔，并埋入注浆管，对拼缝使用速凝水泥封堵、使用快干水泥嵌缝，待嵌缝水泥凝固后，再注入压力0.3 MPa～0.4 MPa的化学浆液。测试压力满足要求后，闭管等凝固8 h～12 h后再做进一步检查。检查孔口的浆液是否密实饱满，符合要求后再等3 d～5 d后进行拆管，处理缝面直至平整。
（3）原注浆孔处渗漏水的处治。对明流使用双液注浆进行封堵，清理注浆孔后，使用环氧界面剂均匀涂刷一层，再使用速凝水泥嵌缝埋管，要严格按照要求封闭密实。然后注入压力0.3 MPa～0.5 MPa的环氧浆液，等3 d～5 d凝固后拆管，再细致修复饰面。
（4）管片螺栓孔渗漏水的处治。沿着螺栓孔位开设环形槽，一般槽深和宽各3 cm～4cm。对环形槽细致清理，确保无粉尘、杂质。再使用赛柏斯浓缩剂按比例兑水形成混合液，均匀涂刷或喷涂赛柏斯防水材料，使用赛柏斯堵漏剂压注入槽内，确保压住饱满、密实、平整。
（5）管片裂缝渗漏水的处治。沿着管片裂缝开始，按照槽深和宽各2 cm～3 cm，骑缝斜向45°，沿着裂缝并贯穿钻孔，钻孔深8 cm～10 cm、直径1 cm、距离40 cm。对裂缝和“V”型槽细致清理，确保干净无杂质。按顺序对孔位注入环氧浆液，等到邻近的孔位有浆液冒出时，再移至下个孔位继续注浆，直到所有孔位全部完成。需要注意，最后一个孔位要逐级升级压力0.3 MPa～0.5 MPa注浆，并保持20 min不进浆后再停止。闭管等待凝固8 h～12 h后再做进一步检查，方法步骤、要求同上[3-4]。
4 结语
隧道渗漏水不仅会增加地铁项目建设过程中的施工难度，而且还会导致渗漏水附近区域的水土过量流失，以致隧道沉降、形变过度，危及作业施工安全与后期营运中的行车安全，故须绝对重视，全面理清致使渗漏水出现的主要成因，予以针对性防控、处治，从而达成渗漏水的“根治”，保障地铁建设施工安全与运营行车安全。
参考文献：
[1]李翔宇，李新源，李明宇，等.地铁盾构隧道渗漏水的产生原因及分布规律[J].建筑科学，2020（S1）：233-238.
[2]杜在松.大直径盾构隧道管片渗漏水预防和治理[J].建设监理，2020（11）：80-83.
[3]陈森森，王军，刘文，等.盾构隧道渗漏水整治综合技术[J].铁道建筑技术，2019（12）：101-106.
[4]焦建斌.公路隧道渗漏水治理技术分析[J].交通世界，2021（13）：105-106.