盾构隧道渗漏水原因分析及处理措施分析.pdf
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1、盾构隧道渗漏水分析及处理措施 王峰蔡珍 (广州轨道交通建设监理有限公司无锡地铁 2 号线 13 标驻地监理部邮编: 214000) 摘要: 基于无锡地铁2 号线 1 期工程,探讨盾构隧道渗漏水分析及处理措施,同时综合国内其他城市地铁盾构 法隧道施工特点,总结出一定的经验和认识,以供类似工程施工借鉴。 关键词: 盾构;渗漏水;堵漏 盾构隧道渗漏水是一种盾构隧道施工过程中常见的施工质量问题。无锡地铁2 号线是无锡首次穿越 地裂缝的轨道交通线,影响工程施工的地下水主要是潜水、微承压水及第承压水。 无锡地铁2 号线土建工程13 标包含两站两区间:张巷站、大王基站、张巷站河埒口站区间、河 埒口站大王基站
2、区间,本文以张巷站河埒口站右线盾构区间为例。 1 张巷站河埒口站盾构区间工程简介 本区间设计范围:张巷站河埒口站区间左线起终点里程为ZSK3+385.985 ZSK4+217.6814,左线 短链 1.214m,左线长 830.4824m;右线起终点里程为YSK3+385.985 YSK4+217.6814,长链 0.280m,右 线长 831.9764 ) ,左右线全长1662.4588 单线米,包含盾构区间隧道主体部分、联络通道兼泵房。 本区间呈东西走向,隧道出张巷站后沿梁溪路前行进入河埒口站,区间右线存在两处R=600m平面 曲线。 区间纵断面为V字型节能坡, 右线分别以2、24和 4.
3、98 坡度下坡至区间隧道中间最低点,然 后分别以20、2坡度上坡至张巷站。区间埋深9.67 16.04m。设一处联络通道兼废水泵房,中心里 程为 YSK4+882.454(ZSK4+877.756) 。 盾构管片环外径6.2m,内径 5.5m,壁厚 0.35m,环宽 1.2m,管片共计694 环,混凝土强度等级C50, 抗渗等级P10。 张巷站河埒口站区间盾构隧道穿越土层全部是6-1 粘土层, 其主要特征: 灰黄色, 硬塑,含铁锰 结核。切面有光泽,干强度及韧性高,无摇震反应。 本工程区间为盾构法施工,区间内无地表水,影响工程施工的地下水主要是潜水、微承压水及第 承压水。 道路两侧填土层有少量
4、潜水,主要接受大气降水的入渗补给。勘察期间, 潜水稳定水位埋深1.00m, 相应标高2.45 2.60m,年变幅2.0m 左右。 微承压水赋存于(3)3 层粉土夹粉质粘土中,该层仅局部揭露,勘察期间稳定水位标高1.80m。微承 压水水位与潜水位动态特征一致,受控于大气降水和地表水及上部潜水,但变幅较潜水位小,年变幅 1.50m 左右,水位高峰值出现在丰水期的78 月份,标高一般在1.70 2.00m,低峰值出现在枯水期, 标高在 0.62m 左右。 第 1 承压水赋存于(7)2层粉土中,勘察期间实测其地下水位稳定水位埋深7.10m,相应标高在 -2.90m ,年变幅1.20m 左右。 根据本次
5、勘察资料及历史水文地质资料,本场地历史最高水位为:潜水3.00m,微承压水2.00m, 第 1 承压水 -2.00m 。近 35 年潜水位标高1.80 3.00m。 本工程区间内地下水和土对混凝土及混凝土中的钢筋具微腐蚀性。 2 渗漏水情况说明 张巷站河埒口站盾构区间由于控制不当及施工环境影响,始发后 350 环内盾构隧道出现大量渗漏 水管片。 盾构管片渗漏水的几种形式如下: 图 1 环缝渗漏图 2 纵缝渗漏 图 3 管片螺栓处渗漏图 4 吊装孔渗漏 3 原因分析 根据现场记录和现场观察总结,其分析造成渗漏的可能原因如下: 3.1 管片自身质量缺陷 在管片生产过程中,设置密封垫的沟槽部位混凝土
6、不密实有水泡、气泡等缺陷,管片拼装完成后, 水从绕过密封垫,从水泡、气泡孔处渗漏进来。 3.2 管片止水条脱落 在拼装过程中,管片发生了碰撞,使止水条脱落或断裂,使密封垫没有形成闭合的防水圈。 3.3 管片衬背注浆不饱满 管片衬背注浆不饱满,若管片密封条贴合不密实,管片顶部积水, 使密封垫压实比较薄弱的地方产 生渗漏。 3.4 盾构与管片的姿态不好 盾构与管片的姿态不好,影响到管片的拼装质量,造成管片间错位,相邻管片止水带不能正常吻合 压紧,从而引起漏水; 3.5 掘进过程中推力不均匀 掘进过程中推力不均匀造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水;在掘进困难时推 力过大也会造成管片产
7、生裂纹而渗漏水。 3.6 管片拼装质量控制不严格 管片存在泥土等杂物未清理导致拼装出现空隙形成漏水;拼装K块时, K块密封条损坏,造成渗漏 水;管片螺栓紧固不到位,造成管片防水没有压实造成渗水,或管片螺栓紧固过早,导致管片整体未压 实。 3.7 转弯处转弯环选型不准确 在水平方向上存在曲线的路线上,曲线内径与外径所存在的长度差即是管片左右侧存在的楔形总 量,如果转弯环拼装数量不足或过多,造成管片楔形总量少于或超过曲线内外径实际差值,就会造成管 片间隙,使相邻管片止水带不能正常吻合压紧,从而引起漏水。 3.8 盾构前进反力不足 盾构前进反力不足,易导致管片接缝不严,致使管片渗漏。 此种状态主要出
8、现在始发及到达掘进阶 段, 正面无土压力或土压力较小情况下,盾构前进阻力所提供的反力远小于管片止水胶条所需的挤压力, 从而易产生因反力不足而导致管片止水胶条挤压不实,影响管片止水条的防水性能,造成管片接缝渗漏。 3.9 管片上浮或侧移, 管片与隧道初支间空隙较大且不均匀,注浆时操作难度大,而且填充效果差, 从而导致顶部回填注浆难以密实,极易发生管片上浮或侧移,造成管片破损,引起管片渗漏。 4 预防措施 4.1 针对管片存在的水泡、气泡等缺陷问题,加强生产控制、出场验收和进场验收。管片生产过程 中安排专人驻厂质量把关,把缺陷控制在源头;出厂时对管片再次验收,及时对存在的不可避免的缺陷 进行修复,
9、 同时注意吊装过程中对管片的损伤。进场管片严格把关,同时会同监理共同验收,实现管片 “零缺陷”。 4.2 管片拼装前对拼装工人进行交底,过程中加强对管片的精细操作避免管片碰撞,管片在转运过 程中必须垫方木,避免管片在下方时碰角,一旦发现止水条断裂或脱落及时更换,保证拼装管片的质量 符合防水的要求。 4.3 加强同步注浆控制 (1) 在浆液性能的选择上应该保证浆液的充填性、初凝时间与早期强度、限定范围防止流失( 浆液的 稠度 ) 的有机结合,才能保证隧道管片与围岩共同作用形成一体化的构造物。盾构隧道衬背注浆的浆液 配比应进行动态管理,依据不同地质、水文、隧道埋深等情况的变化而不断调整浆液性能,以
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