软土复杂环境下盾构法隧道防水与堵漏技术陈辉

软土复杂环境下盾构法隧道防水与堵漏技术陈辉

陈辉

身份证号码：32128119881106xxxx南京地铁运营有限责任公司

摘要：根据隧道软土状况、盾构形态、线性状态等内容分析复杂环境中盾构隧道渗透成因。同时，笔者结合某实践工程特点，对软土复杂环境下盾构隧道防水与堵漏技术方法进行简要分析。

关键词：软土环境；盾构法；隧道防水；堵漏技术

盾构法施工隧道防水具有一定复杂性、繁琐性、技术难度大等特点。因为易受多种因素影响，现阶段多数盾构隧道项目验收前普遍存在渗水问题。尤其在一些正运行部分盾构地铁隧道渗水问题更为严重，而无法正常运营，甚至出现接触网短路故障问题。

一、复杂环境下盾构渗漏成因

（一）复杂线路规划影响因素

笔者以某地区实际施工为例，该项目某区间盾构隧道长为1600m，最小平曲线半径在350m，同时长度在450m。小半径段盾构掘进过程中，因为盾构姿态与管片拼装质量控制较难，容易造成管片破损与渗水问题。

（二）地质环境与深埋影响

该地区某区间盾构隧道埋深最小是13m、最大为25m，主要以深埋、深埋管片为主，埋深大、地下水水头高。盾构越过土层灰色砂质土层，承压水头高。这种土层含砂量、水量较高容易发生渗水状况。

（三）材料质量与成品保护影响

管片质量、管片密封质量、浆液原材料质量等都对隧道渗水具有较大影响。此外，管片与管片密封垫材料在保存、运输、安装阶段的成品保护对隧道也具有较大制约。

（四）盾构姿态控制影响

第一，管片轴线和盾构轴线夹角较大，盾构掘进阶段管片容易破损，地下水容易沿着裂缝进入隧道。第二，盾尾缝隙不均匀，盾构掘进阶段缝隙较小一端管片外弧容易被损坏、拉破，缝隙越过止水胶条导致渗水。

（五）管片拼接质量影响

第一，在拼装过程中上一环环面不整齐，拼装方法不当使得管片受力不平衡而造成管片破碎、渗漏问题。第二，管片错台较大，错台大于标准要求范围，管片环和环之间的管片密封垫出现偏差，而造成渗水问题。

二、复杂环境中盾构隧道渗水控制方法

（一）在设计方案中增加膨胀止水条

在已有管片一道挡水条与一道止水条的两道防水条件下，在挡水条内侧加入一道止水条，进而生成三道保险条。这样一来，确保管片接缝位置达到防水效果，防止出现渗水问题。

（二）确保管片密封垫质量与成品保护

第一，管片密封垫储存室保温方法，控制储存室温度在20摄氏度左右，确保密封垫平整。第二，密封垫粘接结束后，在10min后进行密封垫粘贴。第三，密封垫粘接后通过敲打等方式确保稳定、平直。第四，管片下井准备阶段，有关人员应做好密封垫牢固性检查，确保牢固。第五，管片运输与安装阶段避免与水接触，防止止水条膨胀掉落。管片拼装前，也要密检查封垫粘接是否牢固。若发现未牢固问题便于第一时间补救。第六，盾构机管片在拼装过程中，需要避免止水带与水接触而失去作用。

（三）盾构姿态控制

第一，避免管片轴线和盾构轴线夹角较大。在拼装过程中，首先应进行杂物清理，确保管片环缝无杂物。随后，起动千斤顶，让盾构纠偏的力匀称。在施工阶段，严格控制好管片环面垂直度，同时和轴线进行对比找出其存在的偏差。这样一来，及时规划制作锲子以纠正，避免一切影响因素。科学修正管片排列位置，通过增加减小曲线管片方法进行纠偏。此外，结合纠偏量在管片有效位置贴入厚度适当的传力沉淀而生成锲子环，进行环面纠正。通常情况下，甲铁衬垫厚度在6mm以内。根据盾构机优势，开出铰接位置。在平曲线R=350m时，水平角度θ=0.47度。

第二，避免盾尾缝隙不均衡。首先，对每环管片的盾尾间进行有效监测。若发现不均匀现象则进行有效调节。其次，当盾尾缝隙不匀称一端缝隙在0状况下，需要对盾构姿态进行有效调整。利用加贴锲子与调整转弯环的方法进行调节。最后，盾构纠偏在盾尾缝隙前提下才能够纠偏，也就是盾构轴线和管片轴线夹角尽可能小，并通过有效方法让夹角为0.

三、软土复杂环境下盾构隧道堵漏

（一）堵漏方法

在本次项目某区间盾构隧道渗水整治上效果显著，渗水问题逐渐减少。不过，在一些位置仍然有渗水问题出现，需要进一步进行堵漏。结合盾构隧道管片渗水问题：管片环；纵缝漏水；管片缝隙漏水；吊装孔渗水；管片螺栓孔渗水等，采取不同方法进行有效堵漏。

第一，针对较大面积渗水位置，每隔5管片在管片外端进行环箍。随后在中心区域管片的吊装孔部位压注水玻璃--水泥双液浆液展开堵漏。第二，针对管片缝隙造成的小面积渗水问题，通过在渗水位置压注环氧树脂继而起到堵漏作用。第三，针对隧道存在砂性土聚氨酯有关要求，根据砂性土注浆稳固展开堵漏。

（二）水泥双液注浆堵漏

第一，找到渗水位置。通过专业人员进行区间隧道管片检测，通过喷灯对渗漏点加热，首先消除外层湿迹，便于找到准确渗水点。第二，安装注浆球阀。在盾构管片的预留注浆孔区域，通过注浆甲阀将螺纹与管片连接。安装过程中，甲阀应在紧闭状态，等待连接注浆管路后进行压降。这时，打开甲阀准备注浆。第三，压注水泥浆液与水玻璃。在水泥选择过程中选择没有结块、强度在32.5级别硅酸盐水泥，水灰配比占0.8：1.1，注浆压力在0.3MPa。第四，管路清洁。当注浆压力与标准要求符合后，则停止压注双液浆。通过清水进行注浆管路清洁，以便于注浆管路后续应用。当注浆液达到要求强度后，将注浆甲阀拆卸，同时拧紧注浆孔堵头。

（三）聚氨酯钻孔注浆堵漏

第一，管片吊装孔渗水问题。首先，渗水较少时，建议首先进行吊装孔内清洁，可以用微膨胀水泥进行封堵，而后拧紧堵头。若仍然有较少渗水情况，则需要在斜端钻孔安装8.5cm注浆针头，压注一定量的聚氨酯进行堵漏。第二，当渗水量较大时，首先在吊装孔位置安装阀门，压注适当双液浆。最后根据以上方法加装堵头。

结语：

在软土复杂环境下，盾构法隧道管片连接位置易发生渗水问题，造成渗水现象主要是由于盾构推进阶段质量未有效控制而导致的，问题解决具有一定难度。不过，只要制定有效防控方法与治理方法，做好各环节控制，就能够有效避免渗水问题。

参考文献：

[1]鞠丽艳，倪佳.关于盾构法隧道注浆防水及加固技术的应用分析[J].中国建筑防水，2015（24）.

[2]张文刚.探究地铁区间隧道盾构防水堵漏施工技术[J].内江科技，2016（04）.