司陽
摘要:通過分析沈陽某地下綜合管廊管片滲漏水的原因,結(jié)合現(xiàn)場實際施工情況,總結(jié)分析現(xiàn)場管片發(fā)生滲漏水的原因,從而提出了幾種有效治理隧道滲漏水的措施,從實踐中已取得了較好的效果,總結(jié)現(xiàn)場實際施工中的豐富經(jīng)驗,可為類似工程滲漏水處理提供借鑒作用。
關(guān)鍵詞:綜合管廊;盾構(gòu)施工;滲漏水;原因分析;有效治理
1簡述
1.1工程概況
沈陽市某地下綜合管廊,是國內(nèi)首條盾構(gòu)法施工的地下綜合管廊。起點位于南運河文體西路橋北側(cè),終點位于和睦公園,本工程單線長12.6公里,斷面為單洞單圓形式,外徑6m,內(nèi)徑5.4m。沿砂陽路、文藝路、東濱河路、小河沿路和長安路敷設(shè),經(jīng)過南湖公園、魯迅公園、青年公園、萬柳塘公園和萬泉公園。管廊上跨既有2號線和在建10號線,下穿在建南北二干線公路隧道、下穿鐵路專用線、臨近18座市政橋梁、26處側(cè)穿、下穿建筑物、下穿66KV高壓電塔、下穿人防工程、下穿通信塔等。
1.2水文地質(zhì)條件
沈陽市某地下綜合管廊東西貫穿渾河沖洪積扇。整個區(qū)段內(nèi)沒有明顯、連續(xù)的厚層隔水層,地下水類型為第四系松散巖類孔隙潛水。盾構(gòu)區(qū)間地層主要由第四系全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)黏性土、砂類土及碎石類土組成。盾構(gòu)區(qū)間隧道施工范圍內(nèi)所處地層主要由圓礫層、礫砂層及粉細(xì)砂層組成,地質(zhì)軟硬不均。地下水穩(wěn)定水位埋深為6.5-9.3m,地下水位高,透水性強,過河段地層主要以富水礫砂為主。
2隧道滲漏水類型及成因分析
2.1隧道滲漏水類型
根據(jù)滲漏水處的水量和水壓的大小分以下幾種:
(1)滲水:管片表面呈濕潤狀態(tài),管片表面結(jié)露出現(xiàn)水珠
(2)滴水:上部管片接縫處漏水為水滴,且連續(xù)下滴
(3)流水:管片滲漏水處有明顯水流
(4)涌水:管片滲漏水處有水涌出
2.2隧道滲漏水統(tǒng)計
根據(jù)本工程全線隧道的三種獨立統(tǒng)計數(shù)據(jù)得,始發(fā)、接收100m處占比最多,達6.10%,考慮到管廊隧道主要沿南運河布置,地下水豐富,施工降水停止后,地下水位上漲,管片受浮力增大,導(dǎo)致管片接縫變形,出現(xiàn)滲漏水情況。
根據(jù)現(xiàn)場實際情況知部分盾構(gòu)井始發(fā)、接收前100m已進入曲線段和過河段中,相對而言過河段出現(xiàn)滲漏水情況居多,考慮隧道穿過含水地層、淺埋地段隧道,地表水可以沿覆蓋層裂隙、空洞滲透到隧道內(nèi)。
根據(jù)過河段統(tǒng)計可得,過河段總環(huán)數(shù)4281環(huán),其中滲漏水243處,占比5.67%。管廊隧道主要沿南運河布置,地下水豐富,施工降水停止后,地下水位上漲,管片受浮力增大,導(dǎo)致管片接縫變形,出現(xiàn)滲漏水情況。
成型隧道1點位管片滲漏水統(tǒng)計數(shù)量最多,共計104處。1點位即直左環(huán)和左轉(zhuǎn)環(huán)的封頂塊常拼點位??紤]到可能防水材料失去作用,不能滿足長期防水需求。
2.3隧道滲漏水成因總結(jié)
1)主體二次結(jié)構(gòu)進場施工太早,隧道管片結(jié)構(gòu)缺少自穩(wěn)周期,二次結(jié)構(gòu)對隧道管片偏心受壓,使管片結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻變形,使隧道自身防水能力變差。
2)二襯結(jié)構(gòu)局部分段施工結(jié)構(gòu)自重、管線荷載、人群荷載、施工荷載等使成型管片受到荷載分布不均,隧道局部變形不穩(wěn)定,隧道管片出現(xiàn)邊角擠壓破損,分隔倉砌筑墻體開裂。
3)管廊隧道主要沿南運河布置,地下水豐富,施工降水停止后,地下水位上漲,管片受浮力增大,導(dǎo)致管片接縫變形,出現(xiàn)滲漏水情況。
4)防水材料失去作用,不能滿足長期防水需求。
3隧道滲漏水治理原則及方法
3.1治理原則
針對管廊隧道滲漏水采取“上倉拱部以堵為主,下倉邊墻以堵為主,節(jié)點井洞門處以排為主,大面積滲水處及涌水處以水泥單液漿封堵為主,拼接縫及點狀滲漏水處以環(huán)氧樹脂封堵為主,排、堵、截、防相結(jié)合”的原則進行。由于二次結(jié)構(gòu)正在施工,進入冬季,正值凍融期,管片變形尚未穩(wěn)定,隧道內(nèi)不斷有新增滲漏水點,滲漏水治理工作需要一定周期才能有效控制。
3.2治理方法
管片滲水治理分為三個階段:
(1)第一階段:盾構(gòu)掘進時同步注漿量保證每環(huán)5.5-7方砂漿,同時班組進行注單液漿補漿控制壓漿壓力為2.5-3bar及過河段下得成型隧道每隔10環(huán)進行雙液漿壓漿做環(huán)箍。砂漿初凝時間控制在6-8h內(nèi)。
(2)第二階段:成型隧道驗收之前班組采用單液漿堵漏,控制注漿壓力為2.5-3bar,成型隧道內(nèi)滲漏點已全部處理完成。
(3)第三階段:二襯施工進場后隧道內(nèi)新增大量滲漏水點,滲水點采用環(huán)氧樹脂進行封堵。由專業(yè)堵漏的隊伍每天進行堵漏施工,每天可有效封堵滲漏水點10余處。
現(xiàn)場根據(jù)漏水的程度和產(chǎn)生漏水的原因的不同,分別采用向二襯結(jié)構(gòu)至成型隧道內(nèi)注漿和向成型隧道管片壁后注漿兩種方式。
目前主要采用水泥單液漿堵大面積滲漏涌水處,結(jié)合環(huán)氧樹脂封堵相鄰管片縫及點狀滲漏水處,以水溶液狀態(tài)注入滲漏水點處,發(fā)生聚合反應(yīng),形成具有彈性的不溶于水的聚合體,堵塞結(jié)構(gòu)空隙,巖層裂縫,阻止水的通過,從而起到堵水的作用。
4結(jié)論
發(fā)現(xiàn)隧道出現(xiàn)滲漏水情況后,組織人員開展?jié)B漏水治理工作,并引進有施工經(jīng)驗的專業(yè)堵水人員進行滲漏水治理,根據(jù)全線滲水點位置(曲線段、過河段、始發(fā)接收100m)獨立統(tǒng)計和全線滲漏水點位統(tǒng)計及全線各區(qū)間滲水點點位統(tǒng)計后綜合分析管片滲漏水原因并提出滲漏水治理原則及相應(yīng)解決辦法,從目前取得效果來看,堵漏達到預(yù)期目的效果顯著,可為類似工程提供借鑒作用。