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摘要：随着地铁建设发展，城市隧道及地下空间的建设项目日益增多，由于设计、施工等诸多因素不完善，地下工程质量事故频繁出现，最常见的就是隧道渗漏水及沉降事故。文章通过某地铁工程隧道渗漏水及下沉病害整治实例分析并提出处理方案。
深圳市地铁集团有限公司广东深圳 518040
关键词：地铁隧道 沉降 注浆 加固
Abstract: with the subway construction development, the city of the construction of the tunnel and underground space project increase, because design, construction, and many other factors not perfect, the underground engineering quality accident occur frequently, the most common is the leakage of tunnel and subsidence accident. In this paper, through a subway tunnel leakage and sinking the example analysis and put forward disease treatment scheme.
Key words: the subway tunnel grouting strengthening settlement
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
1.1结构形式
某地铁明挖区间隧道主体结构主要为地下一层（局部二层）四跨现浇混凝土框架结构，基坑围护结构采用钻孔灌注排桩，隧道以结构自防水为主，辅以预铺式全包外防水卷材。地下一层段主体结构侧墙与围护结构密贴，外包防水卷材以围护结构为预铺设基面；地下二层段主体结构侧墙与围护结构分离，外包防水卷材以主体结构侧墙为铺设基面。
1.2结构底板沉降及变形缝渗漏水概况
1.2.1现场概况
该区间隧道在2009年12月28日回填至里程YDK6+490时发现已完成覆土回填土段YDK6+580～YDK6+500有较大沉降，变形缝处发生明显错台。随后施工单位对底板下土体加固整治，注浆结束后于2010年 7月7日间完成了整个明挖区间的覆土回填施工。2010年12月26日隧道变形缝漏水。2011年4月7日发现该明挖区间隧道主体结构在里程 DK6+460.404～DK6+591.662间有沉降发生，其中ZDK6+499和YDK6+492处（变形缝里程YDK6+500）最为严重沉降。
由于已经铺设道床和轨道，无法直接观察到结构底板错台情况。本段区间道床虽然没有明显的裂缝，但多处均有地下水向上渗漏的痕迹。
本区间以左线ZDK6+500处变形缝漏水最为严重，该处水流直径大约有8cm。轨道两侧排水沟已是满水排流，沟底有一层褐黄色沉积物，沉积物厚约1mm，颗粒细腻。
1.2.2变形检测情况
变形检测报告，2011年1月18日～5月7日间K6+360～K6+520段右线累计沉降最大点在YDK6+492处，累计沉降量达-6.86mm；左线累计沉降最大点在ZDK6+499处，累计沉降量达-6.36mm。
1.2.3探地雷达探测情况
2011年5月11～5月13的探地雷达的检测，其检测成果如下：
1）左线布置了1条测线，位于K6+420～K6+520，在K6+420～K6+490段底板下方地层疏松，局部有空洞。
2）右线隧道布置了2条测线，中间部位测线及边沟左侧边缘测线均为底板下方地层疏松，局部有空洞。
2施工方案设计
2.1变形缝漏水处理方法
2.1.1变形缝漏水处理目的
变形缝漏水处理是为了保证底板结构下方水土不再流失，避免由于漏水引起底板下方出现空洞，导致由于底板地基承载力不足造成的结构下沉。
2.1.2变形缝的止水处理
目前现场变形缝漏水量较大。地质雷达检测显示，变形缝两侧下方土体空洞较大。具体方案如下：
（1）将变形缝上方的道床混凝土凿除，宽度控制在30cm，露出底板变形缝。
（2）拆除变形缝上的不绣钢接水槽，铲除失效的密封胶，保留原结构内的止水带。施工过程中，避免出现突发涌水现象。在变形缝内安装塑料排水管，用膨胀水泥封闭变形缝，将变形缝内的水从塑料管内引出。
（3）在变形缝两侧1米处水沟上各打两个注浆孔，孔直径60mm,孔深1.5米穿透结构底板和垫层，安装直径50mm的注浆管，注浆管外露部分安装阀门，注浆管在结构底板处用麻皮进行缠绕。在变形缝两侧各1.5米位置处水沟上打四个排水孔，深度打穿结构道床为止，注浆过程中保持排水孔的畅通，避免注浆过程水压力或浆液压力抬升道床。
（4）对变形缝的止水处理采用注水泥水玻璃双液浆，当变形缝内的明流水停止后改为单液浆。
在道床两侧注浆孔内注浆，当变形缝的塑料排水管内有浆液流出时立即对塑料管进行绑扎，避免过多浆液流出。每孔每次的注浆量不宜过大每孔每次3立方左右，应反复多次注浆，每孔注浆量为10立方或注浆压力达到2MPa，保证注浆过程不抬升道床。同一个断面上的变形缝左右线和出入段线应同时处理。变形缝侧墙上的漏水用同样方法处理。
2.1.3变形缝的防水处理
本区间的变形缝在设计上主要用于消化混凝土结构收缩变形。本区间于2009年浇筑完毕，已有20个月，该区间混凝土结构的收缩变形已经基本完成，二次变形缝原则上已经满足功能的要求已可以取消。对变形缝的少量渗水，在变形缝两个打孔注入改性环氧树脂，进行堵漏，注浆达到变形缝无渗水为止。将变形缝两侧混凝土打磨干净，用风机吹干净，确保无粉尘。在变形缝两侧各15公分范围内涂抹环氧树脂，凝固后在变形缝两侧各15公分范围涂抹双组份聚硫密封胶，分三层涂抹，密封胶中间安装两层铁丝网安装不锈钢接水槽。
2.2底板沉降范围段注浆
2.2.1注浆范围
左线：ZDK6+420～ZDK6+581.65，约161.65m；
右线：YDK6+349～YDK6+581.65，约232.65m；
2.2.2注浆材料:
水泥采用硫铝酸盐超早强水泥。超早强水泥具有凝结时间快、早期强度高、微膨胀、负温性能好、抗硫酸盐侵蚀等优良特性。在适当选用减水剂（或缓凝剂）及水灰比条件下，能满足混凝土机械化施工要求，这种水泥力学强度超前发挥于早期，可以大大加速施工进度，对一些紧急工程尤为适应。同时，由于该水泥具有微膨胀特性，可用于配制补偿收缩混凝土，装配式钢筋混凝土构件板柱浆锚，管道与钻孔的封闭作业，以及隧道涵洞、地铁港口、公路桥梁、机场跑道和混凝土建筑物的加固修补等。
2.2.3 注浆孔布置
注浆管采用φ50的钢花管，注浆孔直径60mm，沿隧道横向每个箱体内布置3排注浆孔，纵向间距1m，孔深不小于4m或孔底嵌入强风化层不小于1.0m。钻孔布置时要避开隧道内已有设备和结构钢筋，具体间距应根据现场实际情况进行调整。
2.2.4 钢花管制作
钢化管采用普通50钢管，壁厚2.7㎜，左右线注浆管长度5.7米，出入段线为5.5米，钢管上打3mm孔孔距离30cm，梅花型布置。左右线隧道净空只有4.7米左右，出入段线为1～5米，每根注浆管分为2～5节加工 ，节头采用丝牙接头连接。
2.2.5打孔插管
根据设计要求打孔直径为60mm，目前风动凿岩机的钻孔直径为42mm,不能满足现场实际需要。采用F－200工程金刚石水钻进行打孔，钻机功率为2KW，打孔直径范围较大，速度快，缺点容易切断钢筋。将制作好的钢管插入注浆孔内，土层部分用冲击锤打入土层内。
出入段线下方直接用微膨胀水泥固定牢固，左右线下方有道床部分，用麻皮缠绕钢管，与结构底板进行固定，避免注浆管与道床连接。
2.2.6注浆
先选择实验孔。注浆机采用150灰浆泵，最大压力10MPa,流量150L/min。浆液采用超早强灌浆料，水：灰=0.8:1。根据本项目特点和实际周边环境情况，注浆浆调设凝固时间初凝为20分钟。注浆压力分级进行：初压为0.3～0.5 MPa,终止压力1.5～0.2 MPa（以地面不跑浆道床不上拱相邻注浆孔内见到浆液为依据，可适当调整）具体凝固时间和注浆压力应根据实验结果和检查数据进行调整。
3变形监测
3.1監测仪器
1、徕卡DNA03电子水准仪（1台）（每公里往返标准差±0.3mm）；
2、2米铟瓦条码尺（2把）；
3、三脚架（1副）；
3.2测点布置
根据现场情况，沿着线路方向分别在道床中间进行布点，设置10米一个断面，在变形缝处加密布置(即变形缝两侧各布1点位)。
3.3测量方法
1、观测方法：采用徕卡DNA03电子水准仪，配合2m铟瓦条码尺。拟定采用临时相对高程控制基标：（右线：R1，H=3.0693m；R2，H=3.0693m；R3，H=3.0693m；左线：L1，H=3.0693m；L2，H=3.0693m；L3，H=3.0693m；）。右线由R1、R2，每15米为视距长进行监测各监测点，最后观测R3，形成附合控制网络。左线由L1、L2，15米为视距长进行监测各监测点，最后观测L3，形成附合控制网络。以第一、二次测量高程平均值为原始高程，往后每次测量高程与原始高程进行高差计算确定累计沉降量，判断道床结构的沉降变形情况。
4结束语
本工程工经历了三个月的施工，主要施工工作量为打孔94个，注入超早强水泥150吨，普通双液浆水泥20吨。完成变形缝渗漏水整治80米。目前现场情况，隧道变形缝渗漏水问题已得到了有效的解决。测量数据显示，该区段隧道的沉降已经得到有效的控制。
深圳市地铁集团有限公司广东深圳 518040
关键词：地铁隧道 沉降 注浆 加固
Abstract: with the subway construction development, the city of the construction of the tunnel and underground space project increase, because design, construction, and many other factors not perfect, the underground engineering quality accident occur frequently, the most common is the leakage of tunnel and subsidence accident. In this paper, through a subway tunnel leakage and sinking the example analysis and put forward disease treatment scheme.
Key words: the subway tunnel grouting strengthening settlement
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
1.1结构形式
某地铁明挖区间隧道主体结构主要为地下一层（局部二层）四跨现浇混凝土框架结构，基坑围护结构采用钻孔灌注排桩，隧道以结构自防水为主，辅以预铺式全包外防水卷材。地下一层段主体结构侧墙与围护结构密贴，外包防水卷材以围护结构为预铺设基面；地下二层段主体结构侧墙与围护结构分离，外包防水卷材以主体结构侧墙为铺设基面。
1.2结构底板沉降及变形缝渗漏水概况
1.2.1现场概况
该区间隧道在2009年12月28日回填至里程YDK6+490时发现已完成覆土回填土段YDK6+580～YDK6+500有较大沉降，变形缝处发生明显错台。随后施工单位对底板下土体加固整治，注浆结束后于2010年 7月7日间完成了整个明挖区间的覆土回填施工。2010年12月26日隧道变形缝漏水。2011年4月7日发现该明挖区间隧道主体结构在里程 DK6+460.404～DK6+591.662间有沉降发生，其中ZDK6+499和YDK6+492处（变形缝里程YDK6+500）最为严重沉降。
由于已经铺设道床和轨道，无法直接观察到结构底板错台情况。本段区间道床虽然没有明显的裂缝，但多处均有地下水向上渗漏的痕迹。
本区间以左线ZDK6+500处变形缝漏水最为严重，该处水流直径大约有8cm。轨道两侧排水沟已是满水排流，沟底有一层褐黄色沉积物，沉积物厚约1mm，颗粒细腻。
1.2.2变形检测情况
变形检测报告，2011年1月18日～5月7日间K6+360～K6+520段右线累计沉降最大点在YDK6+492处，累计沉降量达-6.86mm；左线累计沉降最大点在ZDK6+499处，累计沉降量达-6.36mm。
1.2.3探地雷达探测情况
2011年5月11～5月13的探地雷达的检测，其检测成果如下：
1）左线布置了1条测线，位于K6+420～K6+520，在K6+420～K6+490段底板下方地层疏松，局部有空洞。
2）右线隧道布置了2条测线，中间部位测线及边沟左侧边缘测线均为底板下方地层疏松，局部有空洞。
2施工方案设计
2.1变形缝漏水处理方法
2.1.1变形缝漏水处理目的
变形缝漏水处理是为了保证底板结构下方水土不再流失，避免由于漏水引起底板下方出现空洞，导致由于底板地基承载力不足造成的结构下沉。
2.1.2变形缝的止水处理
目前现场变形缝漏水量较大。地质雷达检测显示，变形缝两侧下方土体空洞较大。具体方案如下：
（1）将变形缝上方的道床混凝土凿除，宽度控制在30cm，露出底板变形缝。
（2）拆除变形缝上的不绣钢接水槽，铲除失效的密封胶，保留原结构内的止水带。施工过程中，避免出现突发涌水现象。在变形缝内安装塑料排水管，用膨胀水泥封闭变形缝，将变形缝内的水从塑料管内引出。
（3）在变形缝两侧1米处水沟上各打两个注浆孔，孔直径60mm,孔深1.5米穿透结构底板和垫层，安装直径50mm的注浆管，注浆管外露部分安装阀门，注浆管在结构底板处用麻皮进行缠绕。在变形缝两侧各1.5米位置处水沟上打四个排水孔，深度打穿结构道床为止，注浆过程中保持排水孔的畅通，避免注浆过程水压力或浆液压力抬升道床。
（4）对变形缝的止水处理采用注水泥水玻璃双液浆，当变形缝内的明流水停止后改为单液浆。
在道床两侧注浆孔内注浆，当变形缝的塑料排水管内有浆液流出时立即对塑料管进行绑扎，避免过多浆液流出。每孔每次的注浆量不宜过大每孔每次3立方左右，应反复多次注浆，每孔注浆量为10立方或注浆压力达到2MPa，保证注浆过程不抬升道床。同一个断面上的变形缝左右线和出入段线应同时处理。变形缝侧墙上的漏水用同样方法处理。
2.1.3变形缝的防水处理
本区间的变形缝在设计上主要用于消化混凝土结构收缩变形。本区间于2009年浇筑完毕，已有20个月，该区间混凝土结构的收缩变形已经基本完成，二次变形缝原则上已经满足功能的要求已可以取消。对变形缝的少量渗水，在变形缝两个打孔注入改性环氧树脂，进行堵漏，注浆达到变形缝无渗水为止。将变形缝两侧混凝土打磨干净，用风机吹干净，确保无粉尘。在变形缝两侧各15公分范围内涂抹环氧树脂，凝固后在变形缝两侧各15公分范围涂抹双组份聚硫密封胶，分三层涂抹，密封胶中间安装两层铁丝网安装不锈钢接水槽。
2.2底板沉降范围段注浆
2.2.1注浆范围
左线：ZDK6+420～ZDK6+581.65，约161.65m；
右线：YDK6+349～YDK6+581.65，约232.65m；
2.2.2注浆材料:
水泥采用硫铝酸盐超早强水泥。超早强水泥具有凝结时间快、早期强度高、微膨胀、负温性能好、抗硫酸盐侵蚀等优良特性。在适当选用减水剂（或缓凝剂）及水灰比条件下，能满足混凝土机械化施工要求，这种水泥力学强度超前发挥于早期，可以大大加速施工进度，对一些紧急工程尤为适应。同时，由于该水泥具有微膨胀特性，可用于配制补偿收缩混凝土，装配式钢筋混凝土构件板柱浆锚，管道与钻孔的封闭作业，以及隧道涵洞、地铁港口、公路桥梁、机场跑道和混凝土建筑物的加固修补等。
2.2.3 注浆孔布置
注浆管采用φ50的钢花管，注浆孔直径60mm，沿隧道横向每个箱体内布置3排注浆孔，纵向间距1m，孔深不小于4m或孔底嵌入强风化层不小于1.0m。钻孔布置时要避开隧道内已有设备和结构钢筋，具体间距应根据现场实际情况进行调整。
2.2.4 钢花管制作
钢化管采用普通50钢管，壁厚2.7㎜，左右线注浆管长度5.7米，出入段线为5.5米，钢管上打3mm孔孔距离30cm，梅花型布置。左右线隧道净空只有4.7米左右，出入段线为1～5米，每根注浆管分为2～5节加工 ，节头采用丝牙接头连接。
2.2.5打孔插管
根据设计要求打孔直径为60mm，目前风动凿岩机的钻孔直径为42mm,不能满足现场实际需要。采用F－200工程金刚石水钻进行打孔，钻机功率为2KW，打孔直径范围较大，速度快，缺点容易切断钢筋。将制作好的钢管插入注浆孔内，土层部分用冲击锤打入土层内。
出入段线下方直接用微膨胀水泥固定牢固，左右线下方有道床部分，用麻皮缠绕钢管，与结构底板进行固定，避免注浆管与道床连接。
2.2.6注浆
先选择实验孔。注浆机采用150灰浆泵，最大压力10MPa,流量150L/min。浆液采用超早强灌浆料，水：灰=0.8:1。根据本项目特点和实际周边环境情况，注浆浆调设凝固时间初凝为20分钟。注浆压力分级进行：初压为0.3～0.5 MPa,终止压力1.5～0.2 MPa（以地面不跑浆道床不上拱相邻注浆孔内见到浆液为依据，可适当调整）具体凝固时间和注浆压力应根据实验结果和检查数据进行调整。
3变形监测
3.1監测仪器
1、徕卡DNA03电子水准仪（1台）（每公里往返标准差±0.3mm）；
2、2米铟瓦条码尺（2把）；
3、三脚架（1副）；
3.2测点布置
根据现场情况，沿着线路方向分别在道床中间进行布点，设置10米一个断面，在变形缝处加密布置(即变形缝两侧各布1点位)。
3.3测量方法
1、观测方法：采用徕卡DNA03电子水准仪，配合2m铟瓦条码尺。拟定采用临时相对高程控制基标：（右线：R1，H=3.0693m；R2，H=3.0693m；R3，H=3.0693m；左线：L1，H=3.0693m；L2，H=3.0693m；L3，H=3.0693m；）。右线由R1、R2，每15米为视距长进行监测各监测点，最后观测R3，形成附合控制网络。左线由L1、L2，15米为视距长进行监测各监测点，最后观测L3，形成附合控制网络。以第一、二次测量高程平均值为原始高程，往后每次测量高程与原始高程进行高差计算确定累计沉降量，判断道床结构的沉降变形情况。
4结束语
本工程工经历了三个月的施工，主要施工工作量为打孔94个，注入超早强水泥150吨，普通双液浆水泥20吨。完成变形缝渗漏水整治80米。目前现场情况，隧道变形缝渗漏水问题已得到了有效的解决。测量数据显示，该区段隧道的沉降已经得到有效的控制。