地下鐵道工程防水技術探討 [摘要]地下鐵道工程時刻受到地下水的作用,防水問題不僅影響工程本身的堅固性和耐久性,而且直接影響到地下鐵道的正常使用。以地鐵工程暗挖隧道、明挖結構為例,詳細介紹了圍巖防水、結構自防水、附加防水層以及排水系統等防水技術,指出對于具體工程,應根據其基本特征選擇不同的防水技術措施。 [關鍵詞]地下鐵道工程;地下水;防水技術 地鐵工程所在城市地表往往高樓林立、交通擁擠,不可過多降低城市地下水位,也必然對地下水的排放進行限制。因此,地鐵工程防水應遵循“以防為主,堵排結合;多道設防,剛柔并舉;因地制宜,綜合治理”的原則,精心設計,精心施工;所采取防水措施主要有隔水、排水、堵水等。在總體應用上,宜按地鐵工程結構形式及其所處的地質條件的實際情況進行分解與細化。 根據國家標準,地鐵車站結構與區間隧道分別屬于一級、二級防水[1]。但工程實踐證明,即使按一級防水要求,采取各種防水措施,所建工程均要進行后期的大量堵漏處理,否則連二級防水要求都達不到。基于工程施工實際,建議不管是地鐵車站結構或是區間隧道,在設計、施工中都應按一級防水要求進行,以減小工程后期堵漏工作量。 文中以新奧法施工工程為例,暗挖隧道復合式襯砌結構可分為初期支護、附加層、二次襯砌及圍巖,從這幾方面介紹了暗挖隧道工程防水技術;同時對明挖地鐵車站工程,在防水方面把圍護結構等同于暗挖隧道的初期支護進行考慮,其防水技術與暗挖隧道工程共同探討。 1 圍巖防水 按新奧法原理,圍巖與初期支護作為一個整體協調作用,共同抵抗圍巖壓力;同時從開挖、支護及防水施工角度講,二者也是緊密聯系在一起的,因此把圍巖與初期支護一起考慮,共同作為第一道防水屏障。按“以防為主”的原則,采取堵水、隔水措施,主要是降低地下水的滲透系數、減小地下水的滲入量,是一種積極、治本的方法。 1·1 預處理 預處理對明挖結構來講,是在圍護結構外采取如攪拌樁、旋噴樁及深孔注漿等措施,在基坑外形成止水帷幕(密排圍護結構本身其實也是一種止水帷幕);對暗挖隧道來講,采取如地表預注漿及洞內全斷面注漿、水平旋噴樁帷幕、超前預注漿等措施,在隧道周圍圍巖內形成止水帷幕。 至于是否采取預處理措施、采取什么樣的技術措施,應根據地質條件及經濟、合理的原則,在不危害開挖安全和滿足地鐵排水不超標的前提下,經過科學比選后確定。其中,對于明挖結構的攪拌樁、旋噴樁及深孔注漿等措施,止水效果是能夠保證的;對于暗挖隧道的地表預注漿措施,在城市內往往受場地限制采用較少,并且實踐證明,可控性差、效果不理想,但可作為洞內方案的輔助措施;其它幾種措施在不同工點都曾收到較好的效果。同時,應在地表設置必要的地下水位監測井,觀測地下水位及其變動情況,以指導施工。 1·2 后處理 后處理對于明挖結構來講,主要是指基坑開挖完成、主體結構施工前(指明挖順作法),針對滲漏點進行注漿止水。圍護結構為圍護樁時,主要是樁間漏水,在進行樁間回填時可預留注漿管,對明顯漏水處注漿管應進入樁后巖土體1~2m,對樁外巖土體進行注漿止水,并對樁間空隙進行回填注漿。后處理對于暗挖隧道來講,主要是在初期支護完成后,防水層施工前進行針對性的探水注漿及系統的回填注漿、固結注漿。 探水注漿是針對滲漏或涌水點,探明水路的準確位置,通過鉆孔埋注漿管(長為1~1.5m)至巖層,實施注漿止水。系統的回填注漿是通過初期支護施作時預埋的注漿管(縱向間距3~5m),對初期支護與圍巖間的空隙進行注漿充填;回填注漿后視情況進行固結注漿;系統的固結注漿與探水注漿作用及實施方法相同,只是要求在隧道內按一定環縱向間距(在施作時,按地質條件及注漿情況靈活掌控)布置注漿孔[3-4]。一般情況下,回填注漿采用純水泥漿,探水注漿及固結注漿采用水泥-水玻璃雙液漿,以控制注漿范圍。在實施時,回填注漿壓力一般為0.2~0.6MPa,探水及固結注漿壓力一般為0.5~1.0MPa,應嚴格控制,壓力過大將對結構造成破壞作用[4]。 為做好后處理工作,在開挖過程中應做好詳細的地質素描,對含水量較大、圍巖破碎、裂隙發育、砂層等地段做好標識,作為后處理的重點地段。同時,初期支護面上的白色乳液痕跡是漏水的標志,也應做重點處理。但在實際工程中,后處理常常未做到位、甚至未做。原因之一是工期緊,盲目搶進度;另一個原因是,隧道或基坑開挖后(或由于人工降水)引起地下水流失、地下水位及水壓降低,此時洞內及基坑內大部分滲水不大
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