1、1论地铁车站渗漏水原因及治理措施摘要:本文笔者结合某工程实例,针对地铁车站施工中渗漏水产生的原因,采取了合理的治理措施,从而保证地铁车站的防水效果。 关键词: 地铁车站;渗漏水;原因;治理措施 中图分类号:U231+.4 文献标识码: A 文章编号: 前言 随着城市的不断发展,城市人口也不断增加,城市的交通出行问题也面临着巨大的考验。地铁工程渗漏水是现今国内较常见的一种工程缺陷,尤其是南方多雨及地下水位较高的地区,它不仅与地下工程周边地质水文环境、结构埋深、防水设计方案、防水材料等有关,还与结构混凝土性能、施工方案、施工工艺等有关。因此,做好地铁的渗漏水问题即是亟待解决的问题也是造福人民生活的
2、一个重要指标。 1 工程概况 某地铁车站全长 163.7m,标准断面宽 17.9m,开挖深度15.8m,基坑内设三道钢支撑。基坑采用钢筋混凝土灌注桩与旋喷桩咬合结构。地质情况:填土层,埋深 01.55m;新近沉积层主要为粉土、粉细砂、中粗砂、圆砾、砂砾,埋深 1.558.70m;一般第四纪沉积层主要为粉质黏土埋深 8.719.6m。 2 地铁车站施工渗漏水原因 开挖施工至地面以下 7m 时,基坑侧壁钻孔桩桩间均出现渗漏水现象,渗漏水在同一平面上呈不连续分布,漏水点大小各异,经采用量筒测算,水量在1.552.0m3/h 不等。车站基坑两端头区间隧道与车站接口处洞门四周渗2漏水严重。 经研究勘察,
3、现场漏水原因分析:地下水位高,砂层、卵砾石层透水性好,基坑周边水源补给充足。设计时可能考虑到对古建筑的影响,在本站未设降水井,只设有深层减压降水井,减压降水深度为地面以下 17.85m,而基坑开挖深度为 16.90m,减压井不能对中层的潜水及地表水起到降水作用。盾构提前过站造成端头墙围护桩断开,形成不连续的止水帷幕。本工程的围护结构为钻孔桩加旋喷桩,先施工钻孔桩,再施工旋喷桩,两次成桩施工造成桩体间存在间隙,且在地下水丰富和不均匀地质条件下,施工的旋喷桩密实度差异较大,同时旋喷桩施工时的提升速度不均易造成水泥浆断层,受水流冲刷,空隙较大时夹带泥土、砂石从漏水点涌出。 3 地铁车站渗漏水治理措施
4、 施工中根据渗漏水的特点总结了以下几个方面:大面积漏水、集中性漏水、较小漏水点或渗水等情况,根据以上渗漏的原因采取不同措施治理渗漏水,堵水施工遵循“堵排结合,以堵为主”的治水原则,同时考虑内外因素,不同漏水情况采取不同治水措施,外部因素以截流为主,内部因素以堵排为主,内外排水措施相互结合才能达到治水的目的。 3.1 预注浆措施 地面以下 712m 已开挖部分,基坑墙壁出现大面积渗漏水,漏水点普遍集中在桩间,漏水中含泥沙量大,漏水点孔径为 530cm,漏水量每孔约1545m3/h。 暂停大面积土方开挖,对该砂卵石地层实施超前注浆堵水方案: (1)对已开挖的工作面喷射混凝土封闭,混凝土强度达到设计
5、强度的 70%时采用风钻在桩间打孔,注浆管的布设间距为横向 1.2m,竖向1.5m,孔径为 40,注浆管为 32,壁厚 =3.25mm 的钢花管,漏浆孔3在钢管前端 1.5m 设置,间距为 15cm,孔径为 8mm,梅花形布置,管头制成锥形,注浆管从钻孔桩与旋喷桩之间斜向打入,打设深度应穿过旋喷桩,插入注浆管分 1.5m 和 2.5m 两种,长管作为深层预注浆,短管为二次补偿注浆,插入角度为水平向下 15,注浆管外漏 1520cm。 (2)注浆设备采用 KBY50/70 型双液注浆机,注浆连接管路为 30 的橡胶软管。 (3)先注入 1:0.81:1 水泥浆,注浆压力为 0.10.3MPa,注
6、浆过程中因回填的浆液与土体间隙饱和产生较大压力,当压力达到0.3MPa 时,停止注水泥浆,二次补偿注水泥水玻璃双液浆,经现场原状土注浆试验确定配合比:水泥采用 PO32.5 普通硅酸盐水泥,水玻璃模数 2.22.8,浓度不低于 35Be,同时加入缓凝剂 NaH2PO4,掺量3%,水泥浆与水玻璃体积比为 1:1,凝结时间控制在 810 分。二次补偿注浆压力为 0.30.6MPa,注浆时要注意观察压力和流量变化,压力逐渐上升,流量逐渐减少,当注浆压力达到设计终压时,再稳 3 分,可结束本孔注浆。二 3.2 集中堵水措施 (1)基坑侧壁集中堵水处理 漏水情况:预注浆之后进行基坑开挖,桩间仍有渗漏水,
7、原因是周边有潜水,水位分布在开挖面以上约 1.5m,用压力仪器测试水压在 0.030.07MPa 之间,这种漏水情况较为集中,在距离万泉河和圆明园湖泊较近的地方漏水明显较大,以点状分布为主,集中性漏水还集中在地下 1215m,经统计,漏点分布范围为每 100m2 约有 15 个点,漏水量每孔约为 5.525.0m3/h。 堵水措施:堵水施工时有针对性地先在原漏水点处采用 YT-28 风钻打孔预埋注浆管,四周用水泥砂浆封堵,拌合砂浆时加适量速凝剂加快凝固时4间。漏水孔径150mm 的先采用草袋堵塞,再用砂浆封堵,插入注浆管角度为水平向下 15,外侧露出管头 2030cm。将桩间水通过注浆管引流出
8、来,然后对基坑侧壁挂网喷射混凝土封闭,喷射混凝土时注意防止堵塞注浆管,在喷射混凝土达到设计强度后进行注浆施工,浆液选用水泥水玻璃双液浆,材料选用、配合比、注浆压力同上。 (2)区间洞口处集中堵水 漏水情况:基坑端头墙洞口处桩体断开,形成不连续止水帷幕,洞口周边漏水严重。 堵水措施:在洞口外轮廓环向打设两排小导管,第一排导管距离洞口外轮廓 200mm,一、二层小导管间距为 300mm,导管环向间距为 1000mm。注浆材料选用 1:1 的水泥浆与水玻璃配合成1:1(体积比)的水泥水玻璃双液浆,注浆扩散半径为 0.25m。管片下部采用钢格栅+网片+连接钢筋+小导管注浆联合支护。注浆顺序为先内侧后外
9、侧,同一层环向注浆管采用间隔注浆。 3.3 较小漏水点及渗水堵漏措施 较小漏水点及渗水对施工影响不大,但也应该在施工时加以处理,防止以少积多,这种渗漏水主要在地下 15.0016.85m 这一区域,漏水量每处约 0.33.0m3/h。 施工时先用水对漏水点进行清洗,再用速凝型水不漏粉剂封堵漏水点和渗水面。水不漏粉剂与水按照 1:0.3 配制并搅拌均匀,调制好的配料凝固时间约为 3 分,漏水点堵漏时将配料揉成团状,填塞漏点并将表面抹平压实封闭,渗水面堵水时用抹子均匀地涂抹一层配料,厚度为 24mm,反复碾压整平,直到不再有渗水为止,如第一层不能达到堵漏效果时再涂抹第二层。 3.4 引、排水措施
10、漏水情况:该站基坑四周水源相通,通过预注浆堵水和集中堵水后,大面积漏水基本得到解决,局部有压水无法根除,5具体为每 100m2 有 58 个漏水点,分布在基底以上 6m 范围。 引排措施:在开挖至底层(深度为 16.85m)时,土层为黏土,上部渗漏水与黏土形成泥浆,影响施工,为保证基坑大面积无水作业,在基坑四周开挖一条断面为 30cm(宽)20cm(深)的盲沟,每隔 4050m 设一集水坑,盲沟沿东西走向设 3的下坡,盲沟和集水坑内铺满透水性良好的碎石,同时在盲沟内埋置一根 80 的排水盲管,确保排水畅通,水流通过盲沟排至坑内集水坑,再使用抽水机或泥浆泵集中排出基坑外。侧壁漏水点通过在基坑侧壁
11、开孔插入塑料软管引流,管外壁空隙用水不漏封堵,塑料软管直径为 10mm,有压水流通过塑料软管排至两侧排水盲沟。为防止基坑侧壁渗漏水流入基坑内,在侧壁铺设一层塑料薄膜,并将引水软管连同塑料薄膜埋放至盲沟内,侧壁有流水时可通过水管或沿塑料薄膜流入排水盲沟,再排除基坑外,达到引、排水的效果。 4 效果分析 本工程针对基坑渗漏水不同部位和不同情况采取不同的堵水措施,先堵大面积,再集中处理分散漏水点,最后对有压水进行引、排,整个过程对附近水源采取截流措施,效果如下: (1)采用长、短管进行深层注浆和二次补偿注浆,注入水泥浆每孔 0.64.7m3,注水泥水玻璃双液浆每孔0.31.2m3,注浆后基坑侧壁无大
12、面积漏水。 (2)集中性漏水点采取先引水,再进行单管注水泥水玻璃双液浆,注浆量为 1.72.6m3,注浆后 90%以上漏水点无漏水现象。 (3)个别有压漏水点通过导管、盲沟引流排水,防止了渗漏水进入基坑。 (4)基坑周边建筑物无裂缝、坍塌,地面沉降变化终值为 49mm,围护结构斜率变化为 8mm,均在可控范围,基坑四周各种管线安全可靠。 (5)结构及防水层施工基本达到无6水作业。 结束语 综上所述,地铁车站工程的施工条件复杂、难度较大,渗漏水问题是困扰着地铁车站工程施工人员的难题。因此,应引起高度重视,不能掉以轻心,必须已预防为主,一旦发生渗漏水问题,必须详细了解现场实际地质情况,并采取有针对性的治理措施,这样才能提高地铁车站工程的整体质量。