滨海地区地铁渗漏水原因分析

发表时间:2018/1/15   来源:《防护工程》2017年第24期   作者:熊锟
[导读] 我国海岸有3种主要类型:基岩海岸、平原海岸、生物海岸。其中山东和辽东半岛海岸、杭州湾以南海岸以及台湾东海岸。

中国建筑第八工程局有限公司西北分公司  西安  710075
摘要:我国海岸有3种主要类型:基岩海岸、平原海岸、生物海岸。其中山东和辽东半岛海岸、杭州湾以南海岸以及台湾东海岸,绝大部分属基岩海岸。珊瑚礁海岸和红树林海岸属生物海岸。三角洲、淤泥质平原海岸及泥沙质海岸属平原海岸。漫长的海岸线复杂的地质形成条件给滨海地区地下工程的建造施工提出了难题,尤其是面对结构物严苛的防水要求,是最大的障碍。本文针对深圳滨海区域的地铁区间及车站的渗漏水原因进行了统计分析。
关键词:滨海地区;地铁;渗漏;原因

 
        一、引言
        深圳地铁9号线,西起红树湾,东至文锦,经过南山区、福田区和罗湖区。全长约25.38公里。设22座车站,其中10座换乘,全线均为地下线路。该工程由中国建筑作为BT总承包。于2012年7月1日开工,2016年12月30日试运行,总工期54个月,BT合同总额123亿元。全线土建车站有盖挖逆作、明挖顺作、半盖挖半明挖、倒边施工;区间有盾构隧道施工、矿山法隧道、明挖隧道等,其中土建9101标红树湾(南)经深湾至深湾公园到下沙站四站三区间由中建八局承担施工,该段位于滨海大道主线上,毗邻深圳湾红树林海岸,与海岸线最小间距不到60米。大部分地段位于填海抛石区,海水浮力顶升严重,车站、区间渗漏严重。
        二、正文
        深下区间渗漏的主要如下:1.盾构区间始发接收井与车站接头端墙,2.车站或中间风井洞门环沉降缝(变形缝)渗漏,出入口暗挖段与车站连接部位的渗漏水,3.车站主体防护地下连续墙的接缝,4.矿山法空推段初期支护,5.区间管片拼装后的背部接缝、螺栓孔渗漏水6.车站侧墙主体大面积(蜂窝)渗漏水、孔洞、点渗、预埋件、穿墙管道渗漏,7.车站底板、站台板底部。
        1.盾构区间始发接收井与车站接头端墙漏水
        端墙设计双管高压旋喷桩钻入底板以下1~2米止水,围护桩封闭、车站纵向的地下连续墙构成封闭的基坑防排水。以下情况均会对施工质量产生影响,引起渗漏水。
        (1)钻孔桩偏斜
        钻孔桩偏斜主要有两种情况:一是沿基坑方向偏斜,形成“∧”字型,这种情况下的漏水原因是在一定深度以下旋喷桩和钻孔桩未咬合,形成透水空隙;二是钻孔桩向基坑内偏斜,旋喷桩与钻孔桩未咬合。
        (2)旋喷桩偏位
        旋喷桩偏位主要有两种情况:一是向基坑外方向偏位,与钻孔桩未能完全咬合;二是沿基坑方向偏位,与相邻一根钻孔桩形成漏水空隙;后一种情况较多。
        (3)根据以往车站及区间施工经验,虽然各阶段施工严格控制施工质量,但受制于施工水平引起的质量无法完全达到设计要求、或因地质差异,导致的渗漏水。
        2.车站或中间风井洞门环沉降缝(变形缝)渗漏,出入口暗挖段与车站连接部位的渗漏水
        (1)进分析洞门渗漏水,还与洞口洞门衬砌防水板预留遭受破坏、修复、搭接不合格有关,
        (2)区间与车站不均匀沉降,超过允许变形位移范围,引起主体防水板、止水带拉裂损坏也能引起渗漏水
        3.车站主体防护地下连续墙的接缝漏水
        虽然基坑施工严格控制施工质量,但由于地连墙施工的可控性等原因,在基坑开挖过程中,地连墙往往会因为以下原因出现渗漏水情况:
        (1)相邻两幅垂直度偏差,导致两幅地下连续墙开叉而出现较大空隙,发生渗漏、涌砂。
        (2)相邻两幅接头处接头未彻底处理(刷壁)干净,造成接缝渗漏水、涌砂。未清除的混凝土绕流在地下连续墙的接缝内,会形成渗漏水的渠道。
        (3)地下连续墙混凝土灌注过程由于塌孔、墙体夹泥,造成渗漏水、涌砂。



        4.矿山法空推段初期支护的渗漏水
        深圳湾公园站~下沙站(港大医院~竹子林)线路区间段803.105延米为矿山法初支盾构空推拼装段。 初支完成后发现隧道有较明显的渗水点19处,其中左线有8处、右线11处,渗水量为(8.6m3/天~13m3/天)。导致渗水巨大的原因如下:
        (1)隧道右线渗水比左线渗水明显,是更靠近海边,处于安托山-赤湾断裂束的尾部围岩更破碎,导致裂隙水丰富。小里程方向盾构与矿山法分界处端头未进行提前加固处理导致渗水较严重。
        (2)初期支护喷射砼不密实背后空隙填充注浆不饱满,形成存水引流通道。
        (3)隧道破碎富水段地表止水注浆未达到设计要求,未进行引流。
        5.区间管片拼装后的背部接缝、螺栓孔渗漏水
        盾构区间管片渗漏水主要有:环缝渗漏、纵缝渗漏、管片螺栓处渗漏、吊装孔渗漏;根据施工经验及总结,分析造成渗漏的可能原因如下:
        (1)管片自身质量缺陷和施工质量控制原因
        生产过程中,粘贴密封垫的沟槽部位混凝土振捣不密实有水泡、气泡等缺陷,管片拼装完成后,水从绕过密封垫,从麻面、气泡孔处渗漏进来,造成渗漏水现象。拼装过程中,发生了碰撞,使止水条、密封垫脱落或断裂,使管片四周没有形成闭合的防水圈。另外衬背注浆不饱满,密封条贴合不密实,顶部积水,使密封垫压实比较薄弱的地方产生渗漏。
        (2)盾构与管片的姿态不好
        盾构与管片的姿态不好,影响到管片的拼装质量,造成管片间错位,相邻管片止水带不能正常吻合压紧,从而引起漏水; 
        (3)掘进过程中推力不均匀控制不到位
        掘进过程中推力不均匀造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水;在掘进困难时推力过大也会造成管片产生裂纹而渗漏水。盾构前进反力不足,易导致接缝不严,致使管片渗漏。此种状态主要出现在始发及到达掘进阶段,正面无土压力或土压力较小情况下,盾构前进阻力所提供的反力远小于止水胶条所需的挤压力,从而易产生因反力不足而导致管片止水胶条挤压不实,影响管片止水条的防水性能,造成管片接缝渗漏。
        (4)管片拼装质量控制不严格和管片上浮或侧移
        管片存在泥土等杂物未清理导致拼装出现空隙形成漏水;拼装K块时,K块密封条损坏,造成渗漏水;管片螺栓紧固不到位,造成管片防水没有压实造成渗水,或管片螺栓紧固过早,导致管片整体未压实。管片与隧道初支间空隙较大且不均匀,注浆时操作难度大,而且填充效果差,从而导致顶部回填注浆难以密实,极易发生管片上浮或侧移,造成管片破损,引起管片渗漏。
        6.车站侧墙主体大面积(蜂窝)渗漏水、孔洞、点渗、预埋件、穿墙管道渗漏主体结构渗漏水主要是由混凝土裂缝、蜂窝或施工缝、变形缝、穿墙管等部位未处理引起的。

        (1)材料方面:由于混凝土失水引起的收缩形成干缩裂缝以及混凝土散热、降温引起的收缩而形成的冷缩裂缝, 严重破坏了混凝土结构自防水的完整性。
        (2) 施工工艺方面:未选择在合适的温度下进行混凝土浇筑,以及浇筑完成后未及时进行养护,养护时间短,造成混凝土收缩裂缝;由于浇筑时未振捣密实或者漏振从而造成混凝土形成蜂窝;混凝土未连续浇筑,导致部分初凝形成冷缝; 施工分段划分过长,浇筑面积过大,形成收缩裂缝。
        (3) 施工缝、变形缝、穿墙管等节点部位未进行防水处理而形成渗漏水。
        7.车站底板、站台板底部渗漏水
        除主体结构的缺陷能导致车站底板、站台结构渗漏水以外,底板大体积混凝土施工分段施工预留施工缝处理不当,铺设搭接方向的错误,集水井预留基础处理缺陷,地基承载力不足导致的浇筑过程中出现的防水板接缝撕裂,钢筋破坏等都是造成底板渗漏水的原因。
        三、结束语
        造成地铁车站结构渗漏得原因很复杂,因此必须从设计、施工、材料等多方面进行结构渗漏得综合控制,最大限度避免由于产生渗漏而给工程及建筑物带来危害。
参考文献
[1]地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999 2003年版).
[2]深圳市建筑防水工程技术规范(SJG19-2010).
[3]罗俊成.深圳市城市轨道交通9号线工程施工图设计.深圳:广州地铁设计研究院有限公司,2013年.
[4]冀光华.地铁车站结构渗漏原因分析及防技术.北京:现代隧道技术.2008年增刊(424-426).
[5]熊锟.浅析BT工程施工中的问题及建议.南京:城市建设理论研究.2015年(8月下).

 

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