地铁基坑降水的影响与防漏技术施工

赵宏维

【摘 要】本文主要针对地铁降水施工地表沉降分析以及地下工程渗漏水施工进行简要分析，仅供参考。

【关键词】地铁基坑降水；防漏技术施工；影响

一、地铁降水施工地表沉降分析

地铁降水施工必然在降水施工边界以外土体中形成渗流漏斗曲线，该曲线经历一段时间后将趋于稳定。从而在边界以外土体中形成类似的土体压缩固结区，在该区域内将会引起一定的地表沉降。

1、层状潜水层降水引起的地表沉降分析

图1所示为一基坑降水施工引起周围土层降水规律示意图。图示降水井为无压型完整井且沿基坑周边布置，地下水分布有潜水层区和承压水层区，两含水层由隔水层相隔。图1中r0为基坑降水施工区域的简化半径；R为水头降深影响半径，H为潜水含水层厚度，hw为降水井处水头高度，r为观测井至降水井的距离，Hr为距降水井r处的水头高度，Sw为井中水头降低量，hs为任意点处水头降深。

对上述所示降水施工模型，若降水施工仅发生在潜水含水层中，则由此引发的地表沉降量可采用分层总和法分析计算。沉降计算深度范围内，压缩性不同的天然土体层的界面均应取为沉降计算分层面，地下水面上下，土的容重不同，也应取为界面。此外，由于附加应力沿深度的变化是非线性的，为避免计算产生较大误差，遇同一性状较厚土层是，应分薄计算处理。在此基础之上，根据土力学基本理论可获得降水前在深度z处（第i层土中）的自重有效应力为

在实际工程中，应用上述方法计算沉降量时，首先需要根据潜水层或承压层降水条件计算降水影响半径，参考降深曲线方程计算土体中的降水漏斗曲线；再根据土层性状对计算深度内的土层进行离散划分，并由上述计算公式计算各层土体的沉降量并进行修正与叠加。

二、地下工程渗漏水施工

1、施工技术措施

实践证明，地铁的防渗漏是一项系统工程，防水按其采纳的办法和手法的不一样，可分为材料防水和构造防水两大类。材料防水是靠建筑材料阻断水的通路，以到达防水意图或增强抗渗漏的能力。构造防水是选用适宜的构造方式，阻断水的通路，以到达防水的意图，如底板设置盲沟排水系统（倒滤层）等。任何一种防水做法都立足于混凝土构造的自防水效能，因此防水混凝土挑选和质量是至关重要的。

1.1防水混凝土

防水混凝土分为通常防水混凝土，外加剂防水混凝土和膨胀水泥防水混凝土三大类，地铁构造物通常用通常防水混凝土，而盾构地铁衬砌由预制管片拼装而成，大都用外加剂防水混凝土，抗渗标号可达S12以上。

选用外加剂防水混凝土做为构造自防水，它是依靠混凝土自身的密实性到达自防水的意图的。它不但在工程构造中承当防水效果，而且还起着承重和围护效果，使构造防水和承重为一体，施作时有必要严格按有关规定施行，确保混凝土质量，才能够尽可能地削减渗漏现象。为了进步混凝土的抗渗抗裂，增加其耐久性，需求：

（1）混凝土掺入UEA膨胀剂，掺量由限制膨胀μ=0.5%来确定。

（2）为了降低混凝土水化热程度，可适当掺入粉煤灰。

（3）每立方米混凝土水泥用量不得少于300kg（包括UEA膨胀剂）。

（4）为了提高混凝土的和易性，减少水灰比，适当掺入了高效减水剂，掺量一般控制在为水泥用量的0.8%。

一般说来，混凝土抗渗性随标号增高而增高，所以应合理选定混凝土的抗渗标号，与此同时，可以将选用的商品混凝土加入“特密斯”防漏抗渗剂，此抗渗剂具有微膨胀性，有利于防止细微高温裂缝的产生。

选定混凝土后，在浇筑过程中一定要注意充分捣固，避免蜂窝麻面的产生；拆模后，在外二衬墙板外侧涂刷养生液；然后自动喷水养护二衬混凝土，有利于混凝土强度增长，防止裂缝产生。

1.2铺设防水

1.2.1 铺设防水板

对于衬砌基面处理欠安，致使防水板破损这一状况，可选用下述施工技术。

在前期支护面平顺无高低不平，无钢筋头显露，无渗漏（无明水）的状况下，铺设4mm厚的聚乙烯泡沫板衬垫，接着将75塑料垫和射钉将衬垫固定在喷混凝土基面上，钉距在拱部为0.5m×0.5m，边墙为1.0m×1.0m，呈梅花形安置，位于改变断面和转角部位，钉距应适当加密。衬垫搭接宽度为5cm，选用电热熔粘结，做到铺设平顺，无拱起，焊缝结实。此衬垫将起着较好地改进衬砌基面与卷材难以符合状况的效果。

泡沫板衬垫铺设完毕后，铺设ECB、EVB、LDPE，①首先用烙铁将防水板热焊在75塑料垫圈上，防水板边与边搭接宽度10m，选用热合机主动双焊缝热熔衔接。②防水板纵向搭接与环向搭接交代，如有特殊要求，还应覆蓋一层同类资料的防水板用热焊焊接。③然后严格进行焊缝检查，有效地阻挠防水板因回填欠好导致的空鼓开裂。

1.2.2 穿墙管线的防水处理

铺设防水板同时，必须严格注意各种穿墙管线的防水，必须做到不渗不漏，技术处理如下：

1.2.2.1 当各种穿墙管线穿过二次衬砌时，衬期支护基面抹1.5-2.0cm厚的砂浆找平层，宽度≥70-100cm（管体外渗）。

1.2.2.2 为了保护聚氨脂涂料和SBS卷材与基面粘接牢固，在管壁外缘和砂浆层表面涂抹1.5-2.0mm厚的R1料，使用R1料必须使基面充分潮湿才能施做。

1.2.2.3 在R1料表面涂抹聚氨脂涂料，多油一布，厚度2.0-2.5mm；垂直高低于二次衬砌20cm，底面宽30cm，涂抹在立面的聚氨脂涂料，应抛上沙子。

1.2.2.4 铺设SBS卷材长度为50cm，与聚氨脂涂料搭接按长度10cm；要求与基面粘接牢固，不起鼓。

1.2.2.5 铺设ECB、ECB与SBS卷材搭接长10cm，采用热风枪焊接，形成两道焊缝，中间自动留有空气道准备检测。

1.3注浆施工技术

1.3.1 二衬背后预埋注浆

采用泵送混凝土灌注拱部，拱顶二次衬砌与衬期支护之间会构成很大的空地，为了保证不呈现空地，灌注二次衬砌时预埋注浆管，待二次衬砌拆模后进行压浆，做到不呈现空地，而且起到封堵渗水通道，关闭慢渗空地的效果，因而衬砌背面注浆防水是不可忽略的防水环节。也是堵漏补强的一种简捷而效果显着的手段。

所谓二衬背面注浆法即是将特定的资料配成浆液，用压送设备将其灌入预埋注浆孔中，使其扩散，胶凝或固化，以到达防水，保证防水工程的防水功能的效果，使二衬孔隙愈合，康复其整体性，并将孔隙裂缝所停留水份挤出衬砌外，有效地避免停留水份腐蚀钢筋。注浆法还可根据灌浆资料的不一样，裂缝和缺点进行补强或单线补漏，特别是对地下承压水，地层滞水的堵漏修补这一扎手疑问，用灌浆法就能解决。

1.3.1.1 注浆管制造

导管前端加工成圆锥形并予以封堵，管身设有溢浆孔，孔径为5mm，孔距5cm，导管后端不设溢浆孔，使引段变成止水墙避免漏浆，而且孔口设止水环，规划如图1。2.3.1.2

1.3.1.3 浆液品种和次序

浆液首要有水泥砂浆、水泥浆液、超细水泥浆，其间各浆液可依据实际状况增加相应的附加剂，首先用清水清管→水泥砂浆→水泥浆→超细水泥，边注浆边随时观察二衬外表15m范围内状况和砂浆泵压力表，根据状况随时增加不一样的附加剂，如缓凝剂、抗渗剂。

1.3.1.4 注浆机具

二次衬砌背后注浆采用UB型砂浆泵，此机具是在引入原西德砂浆泵技术基础上吸收其它各型砂浆泵的特色而规划制作的新式施工设备。首要用于回填灌浆、锚固灌浆、旋喷桩、拌和桩及各种习惯的压力灌浆。还可用于砂浆的运送及喷涂。本泵最大的特色是：

（1）质习惯性强，既可习惯于纯水泥浆，又可习惯必定细度的水泥砂浆。

（2）体小量轻、便利灵敏，尤其适用于作业空间狭隘的场所。

（3）构造简略，拆换易损件便利。

結束语：

通过临近结构安全性分析可知，地铁降水施工对临近结构产生的威胁主要是结构基础的不均匀沉降。因此，在地铁降水施工及类似工程设计期间，应对其影响范围内的建筑基础不均匀沉降进行有效分析评估，以确保影响范围内相应建筑结构的安全稳定性。对地铁渗漏现象的治理取得了良好效果。有效地防止了地铁二衬渗漏现象，保证了工程质量，取得了显著的经济效益和社会效益。工程中所取得经验和资料也是对现今防渗漏技术探讨和研究的有力补充。

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