管廊渗漏水的原因分析及有效治理施工技术

司阳

摘要：通过分析沈阳某地下综合管廊管片渗漏水的原因，结合现场实际施工情况，总结分析现场管片发生渗漏水的原因，从而提出了几种有效治理隧道渗漏水的措施，从实践中已取得了较好的效果，总结现场实际施工中的丰富经验，可为类似工程渗漏水处理提供借鉴作用。

关键词：综合管廊;盾构施工;渗漏水;原因分析;有效治理

1简述

1.1工程概况

沈阳市某地下综合管廊，是国内首条盾构法施工的地下综合管廊。起点位于南运河文体西路桥北侧，终点位于和睦公园，本工程单线长12.6公里，断面为单洞单圆形式，外径6m，内径5.4m。沿砂阳路、文艺路、东滨河路、小河沿路和长安路敷设，经过南湖公园、鲁迅公园、青年公园、万柳塘公园和万泉公园。管廊上跨既有2號线和在建10号线，下穿在建南北二干线公路隧道、下穿铁路专用线、临近18座市政桥梁、26处侧穿、下穿建筑物、下穿66KV高压电塔、下穿人防工程、下穿通信塔等。

1.2水文地质条件

沈阳市某地下综合管廊东西贯穿浑河冲洪积扇。整个区段内没有明显、连续的厚层隔水层，地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水。盾构区间地层主要由第四系全新统和上更新统黏性土、砂类土及碎石类土组成。盾构区间隧道施工范围内所处地层主要由圆砾层、砾砂层及粉细砂层组成，地质软硬不均。地下水稳定水位埋深为6.5-9.3m，地下水位高，透水性强，过河段地层主要以富水砾砂为主。

2隧道渗漏水类型及成因分析

2.1隧道渗漏水类型

根据渗漏水处的水量和水压的大小分以下几种：

（1）渗水：管片表面呈湿润状态，管片表面结露出现水珠

（2）滴水：上部管片接缝处漏水为水滴，且连续下滴

（3）流水：管片渗漏水处有明显水流

（4）涌水：管片渗漏水处有水涌出

2.2隧道渗漏水统计

根据本工程全线隧道的三种独立统计数据得，始发、接收100m处占比最多，达6.10%，考虑到管廊隧道主要沿南运河布置，地下水丰富，施工降水停止后，地下水位上涨，管片受浮力增大，导致管片接缝变形，出现渗漏水情况。

根据现场实际情况知部分盾构井始发、接收前100m已进入曲线段和过河段中，相对而言过河段出现渗漏水情况居多，考虑隧道穿过含水地层、浅埋地段隧道，地表水可以沿覆盖层裂隙、空洞渗透到隧道内。

根据过河段统计可得，过河段总环数4281环，其中渗漏水243处，占比5.67%。管廊隧道主要沿南运河布置，地下水丰富，施工降水停止后，地下水位上涨，管片受浮力增大，导致管片接缝变形，出现渗漏水情况。

成型隧道1点位管片渗漏水统计数量最多，共计104处。1点位即直左环和左转环的封顶块常拼点位。考虑到可能防水材料失去作用，不能满足长期防水需求。

2.3隧道渗漏水成因总结

1）主体二次结构进场施工太早，隧道管片结构缺少自稳周期，二次结构对隧道管片偏心受压，使管片结构产生不均匀变形，使隧道自身防水能力变差。

2）二衬结构局部分段施工结构自重、管线荷载、人群荷载、施工荷载等使成型管片受到荷载分布不均，隧道局部变形不稳定，隧道管片出现边角挤压破损，分隔仓砌筑墙体开裂。

3）管廊隧道主要沿南运河布置，地下水丰富，施工降水停止后，地下水位上涨，管片受浮力增大，导致管片接缝变形，出现渗漏水情况。

4）防水材料失去作用，不能满足长期防水需求。

3隧道渗漏水治理原则及方法

3.1治理原则

针对管廊隧道渗漏水采取“上仓拱部以堵为主，下仓边墙以堵为主，节点井洞门处以排为主，大面积渗水处及涌水处以水泥单液浆封堵为主，拼接缝及点状渗漏水处以环氧树脂封堵为主，排、堵、截、防相结合”的原则进行。由于二次结构正在施工，进入冬季，正值冻融期，管片变形尚未稳定，隧道内不断有新增渗漏水点，渗漏水治理工作需要一定周期才能有效控制。

3.2治理方法

管片渗水治理分为三个阶段：

（1）第一阶段：盾构掘进时同步注浆量保证每环5.5-7方砂浆，同时班组进行注单液浆补浆控制压浆压力为2.5-3bar及过河段下得成型隧道每隔10环进行双液浆压浆做环箍。砂浆初凝时间控制在6-8h内。

（2）第二阶段：成型隧道验收之前班组采用单液浆堵漏，控制注浆压力为2.5-3bar，成型隧道内渗漏点已全部处理完成。

（3）第三阶段：二衬施工进场后隧道内新增大量渗漏水点，渗水点采用环氧树脂进行封堵。由专业堵漏的队伍每天进行堵漏施工，每天可有效封堵渗漏水点10余处。

现场根据漏水的程度和产生漏水的原因的不同，分别采用向二衬结构至成型隧道内注浆和向成型隧道管片壁后注浆两种方式。

目前主要采用水泥单液浆堵大面积渗漏涌水处，结合环氧树脂封堵相邻管片缝及点状渗漏水处，以水溶液状态注入渗漏水点处，发生聚合反应，形成具有弹性的不溶于水的聚合体，堵塞结构空隙，岩层裂缝，阻止水的通过，从而起到堵水的作用。

4结论

发现隧道出现渗漏水情况后，组织人员开展渗漏水治理工作，并引进有施工经验的专业堵水人员进行渗漏水治理，根据全线渗水点位置（曲线段、过河段、始发接收100m）独立统计和全线渗漏水点位统计及全线各区间渗水点点位统计后综合分析管片渗漏水原因并提出渗漏水治理原则及相应解决办法，从目前取得效果来看，堵漏达到预期目的效果显著，可为类似工程提供借鉴作用。