铁路隧道渗漏水原因及其治理措施

周健

510521198911034099  四川  646102

摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，铁路隧道工程建设越来越多。渗漏水是盾构隧道运营期常见且难处治的病害之一,具有监测实施难度较大和长久性处治效果不佳的关键性技术难点,研发设计出水浸监测+视频监控联动的渗漏水监测预警技术、接缝注浆+嵌缝封堵的管片接缝渗漏水处治技术、接缝注浆+防水密封罩的螺栓孔渗漏水处治技术,不仅实现对渗漏水实时在线监测预警,而且解决了盾构隧道常见的管片接缝和螺栓孔渗漏水长久性综合处治的难题。本文就铁路隧道渗漏水原因及治理措施进行研究，以供参考。

关键词：铁路隧道；渗漏水病害；整治措施

引言

近年来，我国在城市地铁施工过程中，深基坑的深度不断增加，基坑内的降水深度也会随之增大，基坑内部与外部的水头自然而然地变大，导致深基坑施工存在较大的安全隐患。本文以水文条件、地质条件、施工技术及地下水位等作为切入点，对深基坑出现渗漏水现象的原因展开研究，结合实际问题提出合理的优化措施。

1渗漏原因分析

1.1水文地质因素

在深基坑施工过程中，采取降水措施后，基坑内部与外部的水头差异比较大。初见水位保持在0.5~1.0m，水头高度保持在5~8m，当深基坑开挖至设计标高时，围护结构上的水头高达20m。结合施工过程中监测到的数据信息来看，围护结构5~8m部位的变形状况尤为严重，假若围护结构发生较大的变形，必然会产生裂缝，进而导致深基坑出现渗漏水现象。

1.2混凝土原材料引起的衬砌裂缝

原材料如水泥游离氧化钙及碱含量、砂石料级配不良及泥土含量超标、粉煤灰掺假等技术指标不稳定,水泥、砂石料、粉煤灰、外加剂等相容性较差,产生裂缝。

1.3隔水层隔水措施不合理

因为在富水隧道中衬砌背后的承压水水量相对较大，因为较大水压的影响作用，如果在某个环节施工过程中发生渗漏问题，就很有可能引发相应的安全事故。所以，在具体施工过程中，要重点关注承压水问题。但是，在实际施工操作环节，仍然存在一部分施工单位为了节约成本压缩工期，通常会选择在施工现场直接原地取土完成填筑工作，此种做法严重影响监测数据的准确性，导致监测数据出现偏差，出现质量安全问题。

2衬砌渗漏水处治措施

2.1防水板切割衬砌的整治措施

(1)当防水板切割衬砌缺陷位于拱部(140°范围),采用拱部衬砌拆换或套拱的处置措施。以衬砌拆换处理为例,具体处置及施作方式描述如下。①进一步核实施工日记、混凝土浇筑及供应记录等资料,采用地质雷达测线扫描、敲击检测等手段,必要时采取钻孔取芯,分析缺陷结构性劣化程度,确定缺陷范围,缺陷周边采取钢架支护、拆换作业台架及相关安全防护措施,确保拆换安全稳固。②沿缺陷范围外延伸0.5m范围确定拆换范围;拆换范围距离施工缝(变形缝)小于2m时,应拆除范围应延伸到施工缝(变形缝)处。③拆换应按原设计图纸要求施作,避免损坏防水板;应按拆换范围切割到位后方可凿除混凝土,减少到周边衬砌扰动,并做好沉降监测。重点做好防水板搭接、二衬钢筋搭接、径向锚杆加固、接茬凿毛处理等工序精细化作业,确保安全质量,缺陷整治整改到位。(2)缺陷部位位于边墙,采取凿除缺陷部位植筋嵌补的处置措施。

2.2水浸监测与视频监控联动

长大水下盾构隧道的系统监控点位数量较多,为了及时、有针对性地调取报警区域的摄像机图像,将水浸传感器报警环号和摄像机环号相对应,使浸水传感器的地址点位与摄像机的地址点位一一对应,实现浸水传感系统软件和视频监控系统软件机制联动。当水浸传感器收到渗漏水报警信号后,视频综合平台自动调取报警区域内相对应的摄像机,并将实时图像投放在拼接大屏上,可供监控人员快速查看该图像并进行判别,以采取对应的处治措施。

2.3渗漏封堵措施

若地连墙接头部位出现轻微渗漏现象，可以选择使用先引后堵方式进行处理。施工人员沿着地连墙接头方向，假若渗漏水比较严重，需要对地连墙外侧的土体进行处理，现阶段，施工单位经常使用袖阀管注浆法或高压旋喷法进行处理。1）高压旋喷。该处理方法是将注浆管深入土层中，由喷嘴部位喷射固化剂，对土层造成冲击作用。喷射的同时，作业人员提升钻杆，确保固化剂与土层充分混合，在二者混合固化后，将地连墙的裂缝封堵住。这种处理方法具备良好的经济性、安全性和可靠性。2）袖阀管注浆。这种处理方法是利用钻机钻孔，当钻头钻进至设计深度后，开始安装袖阀管。利用袖阀管完成土体加固作业。

2.4接缝处理

为了更好的实现防渗漏优化，可以对其进行接缝处理，具体使用的接缝方式根据实际情况而定，一般分为以下三种：其一，接缝处存有湿迹但是无明显渗水情况，可以直接封堵渗水处；其二，若是在接缝处存在明显的水压力，则需要根据实际情况在渗水处设置软管使其完成导流，而后涂抹水不漏进行后续的封堵；其三，若是在接缝处出现较为严重的渗水情况，需要进行相对较复杂的处理工作，首先需要在渗漏处插设导流管，并且在结构面上置于事先加工好的封堵板面，确保漏水点能够与钢管正对，保证水流情况。在上述工作完成的前提下，利用粘状油脂进行封边，并且在四周存在的缝隙处打入扁状钢钎，确保二者之间的充实密度，之后利用水不漏进行周边封堵。接下来要关闭阀门，并且对其进行注浆处理。

2.5管片嵌缝封堵技术

管片嵌缝封堵采用密封条+刚性包芯的新型组合结构,密封条采用三元乙丙橡胶材料,刚性包芯采用聚丙烯材料,注浆结束后密封条可直接压入,处治简单、操作方便、效率高,嵌缝封堵示意如图5(b)所示,密封条可根据管片接缝不同张开量及错台量进行细部尺寸调整,以适应现场异常情况。三元乙丙橡胶材料是目前盾构隧道管片接缝密封防水的主要材料,其耐久性好,能适应管片接缝一定程度的变形,一次处治后可起到长期防水的效果。

2.6大面积渗漏水治理

对于大面积渗漏水问题的治理一般会采用先引排、后堵、注浆、涂防的施工流程，①大面积渗漏部位凿毛，要求混凝土表面形成粗糙面，不得破坏混凝土或大块凿除混凝土，不得裸露钢筋，并冲洗干净。②涂抹改性环氧树脂聚合物水泥胶泥和堵漏材料，涂抹厚度3mm。表面无渗漏水，水从注浆嘴流出后，才能开始注浆。③注浆应采用先小堵漏，由外向内，由高到低，将大面积的分散点渗漏水最后集中在几点渗漏水。④保证注浆和涂膜的质量，反复进行防水测试工作，保证无渗漏问题发生才能进行下一步工作。

结语

隧道衬砌质量缺陷整治,应重点检查施工缝、灌注孔周边、混凝土流向末梢、预埋槽道等关键和薄弱部位,准确揭示和整治衬砌空洞、厚度不足、裂缝、表面疏松、龟裂、修补等质量缺陷。对于检查发现的突出和普遍性质量缺陷,组织各方共同研究整治方案,制定加强质量管理的预防措施及针对性的整治措施,按要求组织消缺整改,确保缺陷整改到位。对于隧道缺陷整治地段,加强消缺整改后期的长期巡查及检测,并做好必要的维修、维护。隧道衬砌质量缺陷整治,应结合隧道施工经验及施工情况做好统筹安排,选择无砟轨道施工前作为消缺整改的最佳时机,降低整治成本、协调难度和安全风险。

参考文献

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