地铁暗挖隧道施工中防水抗渗技术研究

黄祖德

（中煤天津设计工程有限责任公司，天津 300000）

0 引言

地铁暗挖隧道施工是一项较为复杂的工作，因涵盖的内容较多，如某个环节出现问题，则可能对整体质量造成影响。基于此，应了解地铁暗挖隧道施工中防水抗渗技术的应用要点并合理应用，从而为地铁暗挖隧道施工质量提供保障[1]。所以，为了保证地铁暗挖隧道施工质量安全，在地铁暗挖隧道施工中开展防水抗渗技术手段是非常必要的。

1 地铁暗挖隧道施工特点

地铁暗挖隧道施工属于地下工程施工项目，其施工规模较大，在施工过程中容易受到不良因素的影响，导致地铁暗挖隧道施工发生安全事故。我国地下结构较为复杂，地质类型以及水文性质都会影响地铁暗挖隧道施工质量，尤其是在沿海城市开展地铁暗挖隧道施工过程中，土壤的含水量较大，地质结构较为复杂，导致地铁暗挖隧道施工难度较大[2]。随着我国地铁交通不断发展，地铁暗挖隧道施工规模不断扩大，在设计过程中更加重视地铁车站的功能性，由此导致地铁暗挖隧道施工对技术要求较高。同时地铁暗挖隧道施工所涉及的部门较多，在施工过程中各部门之间的协调难度较大。

2 地铁暗挖隧道施工中的常见问题

2.1 支护开挖中存在超挖或欠挖的情况

在地铁暗挖隧道施工中，初期支护技术手段是保证地铁暗挖隧道施工稳定的关键，是提升其安全性的重要技术手段之一。但是，在当前地铁暗挖隧道施工中发现，施工技术人员在进行初期支护开挖时存在超挖或者欠挖的情况，导致地铁暗挖隧道施工质量存在风险，工程施工质量安全无法保证。在施工中出现超挖或者欠挖问题主要是测量不到位。在数据测量过程中，相关技术人员受自身因素以及外界因素影响，对初期支护开挖勘察不够精准，进而导致初期支护施工设计方案与工程实际不相符，引发初期支护开挖风险。在地铁暗挖隧道施工中，初期支护通常是以机械设备为主，开展开挖施工作业。虽然机械设备的施工速度较快，但是控制难度较大，控制不当就会导致支护超挖的情况发生，不利于暗挖区间隧道地铁工程的稳定发展。

2.2 施工进度控制不当

由于地铁暗挖隧道施工工期较长，所以地铁暗挖隧道施工成本消耗较大，有些施工企业为了缩减工期，降低对施工技术控制要求，使工程施工技术手段与工程实际不相符，便会引发地铁暗挖隧道施工出现风险。地铁暗挖隧道施工受环境的影响较大，而施工企业为了节省施工成本，降低对施工环境勘察以及控制力度，甚至同时开启多环节施工操作。这虽然能够提升施工效率，缩短地铁暗挖隧道施工期限，但地铁暗挖隧道施工质量无法保证，安全风险系数明显增加[3]。技术手段落实不到位或者误差数据过大，会使地铁暗挖隧道施工工程危险源约束力度降低，尤其在暗挖区间隧道地铁工程转换断面过程中，没有详细的施工数据以及规划，极易出现安全事故。

2.3 施工材料性能与工程不符

地铁暗挖隧道施工属于地下工程项目，因此在施工过程中受到地下水的影响较大，例如，地下水长时间与暗挖区间隧道地铁工程中的钢筋以及混凝土等材料接触，发生氧化反应，造成材料不同程度的腐蚀。在地铁暗挖隧道施工过程中，容易出现隧道渗透以及变形等病害问题。而出现这一现象主要是由于施工材料性能不达标。施工材料的防水性与暗挖区间隧道地铁工程实际不符，表现在以下方面：企业材料管理人员未对材料性能进行系统化分析，导致施工材料防水性不能满足工程质量要求，从而诱发暗挖区间隧道地铁工程安全事故[4]。在施工过程中，施工企业未制定规范化材料构件安装流程，例如，没有对材料焊接防水施工提出明确的要求，导致材料焊接过程中出现焊漏等病害问题，造成暗挖区间隧道地铁工程发生渗漏等情况。

2.4 对周围环境的影响较大

地铁是缓解城市交通压力的重要工程项目，地铁工程大多数位于城市中心，因此在进行地铁暗挖隧道施工时，一定要加强对周围环境的考量，保证地铁暗挖隧道施工时降低对周围建筑物的影响，维护地下管理系统安全。但在实际施工过程中，由于地铁暗挖隧道施工难度较大，相关技术人员对地下以及地面工程掌握不够全面，导致在开展暗挖区间隧道地铁工程，改变了原有岩石土地结构，使地表建筑物的承载力受到影响，从而出现变形以及凹陷等病害问题。

3 地铁暗挖隧道施工中防水抗渗技术的应用要点

3.1 梁结构施工技术

在地铁暗挖隧道施工中，梁结构施工技术占据非常关键的地位，主要是对地铁车站边柱以及拱等部位开展的施工手段。地铁暗挖隧道施工属于地下工程施工项目，为了保证工程的质量安全，提升地铁车站量结构以及框架的施工质量是关键。在地铁暗挖隧道施工中，通常分为明挖法以及暗挖法，不同的施工技术手段具有不同的效果，要基于地铁工程的实际情况进行分析，保证地铁车站梁结构的质量安全。在地铁车站开挖过程中，要积极开展地质勘察，重视梁结构之间的连接质量，保证地铁地车整体的支撑力，避免因车站承载力不够而出现不规则沉降等病害。地铁车站的土质较软，为细砂地层结构，为了保证地铁车站工程施工质量安全，降低对临近地铁轨道的影响，相关技术人员一定要重视梁结构逐渐补偿技术手段，积极开展加固施工作业，保证地铁车站的整体质量安全。

3.2 地铁暗挖隧道防水施工技术

地铁暗挖隧道工程多在地下开展施工作业，地下水以及地表水对工程的质量影响较大，为了提升地铁暗挖隧道施工质量安全，要积极开展地铁暗挖隧道防水施工技术，为地铁暗挖隧道施工提供质量保证。在实际施工过程中，相关技术人员实现进行全面的水文地质勘察工作，将勘察的数据信息进行系统化分析，制定详细的地铁暗挖隧道施工方案，保证地铁暗挖隧道施工质量。针对地下复杂情况，要不断调整施工方案，保证防水操作面的清洁度[5]。钢筋材料容易与水发生化学反应，从而使钢筋等材料发生腐蚀现象，降低钢筋材料的性能。因此，在实际施工过程中，要对钢筋材料进行防水处理，即在材料的表面涂抹防水材料。地铁车站不同的施工环节要采用针对性的方式施工技术，保证防水效果。在施工结束后，积极对地铁车站进行全面的防水检验，保证地铁车站防水性达标。

3.3 地下连续墙挡水技术

在地铁暗挖隧道施工中，地下连续墙是非常常见的一种施工技术手段，通过开展地下连续墙技术能够有效地提升地铁车站工程的稳定性。通常，采用开挖的方式构建连续性的混凝土支撑墙，通过地下连续墙提升地铁车站的防水以及承重的作用，为地铁暗挖隧道施工提供质量保证。地下连续墙修建过程，对周围的环境的影响较小，同时能够发挥出较强的效果，因此在地铁暗挖隧道施工中应用较为广泛。开展地下连续墙挡水技术，能够有效地降低对临近地铁轨道工程的影响，提升临近地铁轨道的安全性。地下连续墙类型繁多，其中最为常用的为自力式结构地下连续墙、锚定式结构地下连续墙、支撑式结构地下连续墙、逆筑法结构地下连续墙等等。在地铁暗挖隧道施工过程中，向下挖潜的深度较高，为了保证车站的稳定性，提升支护施工质量，避免地铁暗挖隧道施工过程中发生变形以及塌方的情况，应开展封堵墙施工。

3.4 钢筋混凝土支撑结构施工技术

为了保证地铁暗挖隧道施工安全，加强施工结构的稳定性是关键。在地铁暗挖隧道施工过程中，由于地铁车站施工受地形等因素的限制，其施工技术手段存在明显的差异，为了满足不同地铁暗挖隧道施工质量需要，钢筋混凝土支撑结构需采取不同类型。现浇钢筋混凝土支撑结构，能够根据地铁车站基坑的实际情况进行转变，具有提升整体支撑效果的作用。但现浇钢筋混凝土支撑结构存在一定的弊端，需要大量的混凝土材料作为支撑，同时为了保证整体施工效果，需要进行长时间的混凝土养护作业。而临时钢筋混凝土支撑结构则施工操作较为简单，但其支撑强度不足。在地铁暗挖隧道施工过程中，要事先对工程的实际情况进行分析，选择最为合适的施工手段，优选钢筋以及混凝土材料，使其发挥出最大价值。在保证效果的基础上要尽量降低支撑层数，以提升地铁暗挖隧道工程整体经济效益。

3.5 隧道整体防排水技术

隧道整体防排水技术是地铁暗挖隧道施工中防渗漏、防雨水汇集积压的重要施工技术。在隧道防水方面，应在隧道中增设与摊铺有效防水层，利用防水层有效阻隔隧道通行的水渗漏现象，可采用超前小导管预注浆等施工技术有效隔离地下水层与地铁暗挖隧道。在隧道排水方面，地铁暗挖隧道排水不畅会导致隧道长时间浸泡在积水中，降低地铁暗挖隧道施工中路基的稳固性与承载能力。为减少积水造成的地铁暗挖隧道施工中的路基沉降，在地铁暗挖隧道施工之前，必须对当地的地形、气候和水文条件等进行全面深入的研究，设计合理科学的排水系统，加快雨季雨水的排出，以免大量雨水积压在隧道中。在地铁暗挖隧道运维养护阶段，应加强对隧道排水系统的巡视巡察工作，对于排查发现隧道排水管道中存在的堵塞、损坏问题应及时加以疏通与修复，以免排水管道排水不畅导致隧道中路基土体松散。尤其是在雨季或汛期时，应利用传感器自动监测隧道排水系统的水量以及水位情况，并根据实际排水需要在隧道路基两侧开凿急流槽，并在路基弯道与陡坡内设置拦水带，以免未经排水系统排出的雨水以及隧道内漫流冲刷路基下部，影响地铁暗挖隧道的稳固性与承载能力。

4 地铁暗挖隧道施工质量控制要点

4.1 革新地铁暗挖隧道施工质量管理理念与机制

施工企业应针对施工质量管控工作，对项目部管理人员与具体施工人员的团队和组织结构，建立层次明确、职责明确的施工质量控制小组，确保地铁暗挖隧道施工技术实施、质量初验、质量验收等工作岗位专人专责，有效解决施工质量管控责任脱节问题。在具体的质量管理与控制过程中应根据施工现场的施工技术实施进度，调整质量管理计划，不断跟踪质量管理的实时状态，依托动态优化控制方法研究施工质量偏差，为施工技术质量管理纠偏提供参考依据。在工程监理制度方面，监理机构作为地铁暗挖隧道施工质量的监督方，需要安排监理工程师进驻施工现场进行施工技术实施全面跟踪与勘察验收工作，施工技术的质量校核与把关需严格按照的技术规范与业工程质量要求，切实把好地铁暗挖隧道施工技术的质量关。

4.2 切实做好地铁暗挖隧道设计与图纸交底

在地铁暗挖隧道施工之前，需要与设计单位做好图纸交底与设计对接工作，准确掌握地铁暗挖隧道施工的相关技术、工艺、环节、流程以及相关指标范畴，结合施工方案与施工现场进一步明确施工位置、施工内容、支护方式等，综合分析施工技术与施工工艺的可行性，结合以上内容，优化施工计划与施工方案，协调地铁暗挖隧道施工人员、材料、机械设备等施工要素，在施工计划与方案设计时减少当地突发性气候或地质活动对地铁暗挖隧道施工技术实施质量的影响。在设计交底的过程中，施工单位与设计单位应做好密切沟通，对于地铁暗挖隧道工程设计图纸中的细节加以对接，确保施工单位完全掌握设计图纸中的内容，以便科学编制出施工组织设计方案，明确施工方法与施工工艺，选定适宜的机械设备，科学规划与布设施工进度，保障工程的实施成效。

4.3 严格落实地铁暗挖隧道工程的全过程管理

地铁暗挖隧道施工技术质量管控应以施工人员为抓手，落实机械设备管理、施工技术实施的精细化质量管理与细节化质量控制。地铁暗挖隧道施工技术人员上岗前应仔细核对有关操作人员的资质证书，并进行地铁暗挖隧道施工技术专业培训，进一步提高施工人员对施工内容和施工工艺的认识。在施工材料的采购与运输方面，要加强对施工材料的质量管控工作，在运输时要做好特殊施工材料的保护工作，如防水、防撞、密封等，在施工材料进场时要做好质量抽检工作，并仔细核对材料的出厂证明，确保进场材料符合施工要求。在现场材料管理时，要做好材料保管与质量管控工作，防止材料受潮、受损影响性能。此外，在施工技术方面，施工过程的准确性对施工质量有重要影响。如果施工人员采用科学规范的施工方法，可以在提高施工效率的基础上保证工程施工质量。

5 结语

在地铁暗挖隧道施工中，应加强对防水施工技术的研究与优化升级，根据隧道的现实条件与通行需求选择适宜的施工技术，并在地铁暗挖隧道施工过程中进一步完善防水抗渗技术、完善质量监督机制，有效管控巩固地铁暗挖隧道施工质量。