论文部分内容阅读
【摘要】随着现如今我国交通的发展，地铁在许多的大城市中都已经建立成功，当时在地铁工程的实施中，渗漏是几乎所有地下工程都会出现的一种工程的缺陷。这种渗漏如果长期的不进行治理就会影响地铁的正常使用，并且缩短结构物的寿命。对于渗漏问题的危害在城市的地铁工程中表现的最突出，不进行及时的治理会出现灾难性的事故。本文主要以广州的地铁区间隧道为例，来对其渗漏的治理方法和堵漏注浆的技术进行具体的分析与研究。其中对于地铁区间隧道的渗漏的成因以及堵漏注浆的材料选择和参数进行了系统的分析。并且根据这些简要描述了注浆处理工作的主要过程。
【关键词】地铁区间；隧道；堵漏；注浆
中图分类号：U231文献标识码： A
一、前言
改革开放以后，中国的经济迅猛发展，城市化进程不断加快。近年来，随着人口的增长速度不断加快，交通已经成为当前城市化中最主要的问题。为了解决交通拥堵这一问题，各大城市都开通或者正在建设地铁交通。这一交通方式现如今已经成为人们的主要交通方式。地铁交通的分布大多在市政和通信等地区的深层管道下部。地下水和排水以及市区的用水都会导致地铁施工和运营时地铁区间隧道的大面积的渗漏情况。这就严重的阻碍了施工的质量和进度，以及人们的交通安全。所以，怎么防止这类问题的出现以及出现这些问题之后的治理措施都是地铁施工时的重要的工作，其中注浆堵漏是治理这种问题最实用也是普遍应用的方法。
二、地铁区间隧道漏水成因
（一）.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。
(二）.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：
1.环境温度变化；
2.混凝土本身收缩；
3.结构基底变形；
4.钢筋锈蚀；
5.施工材料质量；
6.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：
1.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。
2.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
（一）.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。
（二）.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
（三）.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。
（四）.注浆材料的选择和配置
1. 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。
2.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。
3. 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
4. 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
（一）.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。
（二）.钻孔
1. 测量放线定出注浆孔孔位;
2. 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%;
3. 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;
4. 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。
（三）.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。
（四）.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。
（五）.注浆结束标准
1.一序孔( 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;
2.二序孔( 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;
3.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。
（六）.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:
1.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;
2.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。對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。
结束语
由上文所分析以及探讨的内容来看，渗漏已经成为地铁区间隧道的工程施工中最常见的一类问题。它不仅影响着施工的质量以及速度，还影响这人们的出行以及人身安全。要根据渗漏这一问题的特点来进行相应的拯救措施。根据不同的地形实行不同的方案。其中注浆堵漏这一项技术是解决这一个问题最近乎完美的措施。注浆的质量是由注浆的设计和材料以及注浆时的工艺等因素来决定的。为了同行之间的相互交流与学习，本文主要阐述的对于地铁隧道堵漏的注浆处理可以供大家参考。解决这一问题是地铁建设中最主要的因素。这一问题的解决会加速城市交通建设的效果，给城市化进程带来更大程度的提高。为我国的社会发展带了更大的意义。
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,(9).
[2]刘毅,王占辉. 地下室注浆堵漏处理实践[J]. 莱钢科技,2005,(5).
[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,(4).
【关键词】地铁区间；隧道；堵漏；注浆
中图分类号：U231文献标识码： A
一、前言
改革开放以后，中国的经济迅猛发展，城市化进程不断加快。近年来，随着人口的增长速度不断加快，交通已经成为当前城市化中最主要的问题。为了解决交通拥堵这一问题，各大城市都开通或者正在建设地铁交通。这一交通方式现如今已经成为人们的主要交通方式。地铁交通的分布大多在市政和通信等地区的深层管道下部。地下水和排水以及市区的用水都会导致地铁施工和运营时地铁区间隧道的大面积的渗漏情况。这就严重的阻碍了施工的质量和进度，以及人们的交通安全。所以，怎么防止这类问题的出现以及出现这些问题之后的治理措施都是地铁施工时的重要的工作，其中注浆堵漏是治理这种问题最实用也是普遍应用的方法。
二、地铁区间隧道漏水成因
（一）.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。
(二）.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：
1.环境温度变化；
2.混凝土本身收缩；
3.结构基底变形；
4.钢筋锈蚀；
5.施工材料质量；
6.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：
1.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。
2.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
（一）.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。
（二）.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
（三）.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。
（四）.注浆材料的选择和配置
1. 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。
2.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。
3. 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
4. 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
（一）.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。
（二）.钻孔
1. 测量放线定出注浆孔孔位;
2. 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%;
3. 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;
4. 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。
（三）.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。
（四）.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。
（五）.注浆结束标准
1.一序孔( 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;
2.二序孔( 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;
3.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。
（六）.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:
1.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;
2.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。對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。
结束语
由上文所分析以及探讨的内容来看，渗漏已经成为地铁区间隧道的工程施工中最常见的一类问题。它不仅影响着施工的质量以及速度，还影响这人们的出行以及人身安全。要根据渗漏这一问题的特点来进行相应的拯救措施。根据不同的地形实行不同的方案。其中注浆堵漏这一项技术是解决这一个问题最近乎完美的措施。注浆的质量是由注浆的设计和材料以及注浆时的工艺等因素来决定的。为了同行之间的相互交流与学习，本文主要阐述的对于地铁隧道堵漏的注浆处理可以供大家参考。解决这一问题是地铁建设中最主要的因素。这一问题的解决会加速城市交通建设的效果，给城市化进程带来更大程度的提高。为我国的社会发展带了更大的意义。
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,(9).
[2]刘毅,王占辉. 地下室注浆堵漏处理实践[J]. 莱钢科技,2005,(5).
[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,(4).