地下鐵道工程防水技術(shù)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(jié)構(gòu)為例,詳細介紹了圍巖防水、結(jié)構(gòu)自防水、附加防水層以及排水系統(tǒng)等防水技術(shù),指出對于具體工程,應根據(jù)其基本特征選擇不同的防水技術(shù)措施。 [關(guān)鍵詞]地下鐵道工程;地下水;防水技術(shù) 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(jié)合;多道設防,剛?cè)岵⑴e;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(jié)構(gòu)形式及其所處的地質(zhì)條件的實際情況進行分解與細化。 根據(jù)國家標準,地鐵車站結(jié)構(gòu)與區(qū)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(jié)構(gòu)或是區(qū)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(jié)構(gòu)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(shù);同時對明挖地鐵車站工程,在防水方面把圍護結(jié)構(gòu)等同于暗挖隧道的初期支護進行考慮,其防水技術(shù)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(xié)調(diào)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(lián)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(shù)、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(jié)構(gòu)來講,是在圍護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(nèi)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(shù)措施,應根據(jù)地質(zhì)條件及經(jīng)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(jīng)過科學比選后確定。其中,對于明挖結(jié)構(gòu)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(nèi)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(nèi)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(jiān)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(jié)構(gòu)來講,主要是指基坑開挖完成、主體結(jié)構(gòu)施工前(指明挖順作法),針對滲漏點進行注漿止水。圍護結(jié)構(gòu)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(tǒng)的回填注漿、固結(jié)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(tǒng)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(jié)注漿;系統(tǒng)的固結(jié)注漿與探水注漿作用及實施方法相同,只是要求在隧道內(nèi)按一定環(huán)縱向間距(在施作時,按地質(zhì)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(jié)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(jié)注漿壓力一般為0.5~1.0MPa,應嚴格控制,壓力過大將對結(jié)構(gòu)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(zhì)素描,對含水量較大、圍巖破碎、裂隙發(fā)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(nèi)及基坑內(nèi)大部分滲水不大
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