摘要：地铁行业在近几年城市化快速发展的进程中得到了迅猛发展，盾构法作为一种重要的技术已广泛应用于地铁建设之中。富水砂层盾构隧道管片渗水现象一直是困扰盾构隧道施工的技术难题，渗水现象不仅影响隧道施工的正常进行，同时也造成施工单位施工成本的增加，处置不当时会影响到隧道运营期的安全。论文结合实际施工情况，分析管片渗水的原因，并提出对应的预防措施。
关键词：盾构隧道；渗漏原因；解决措施
引言
随着地铁建设的快速发展，盾构施工技术也在逐步完善，但是，管片错台和渗漏一直是盾构施工中的重难点问题，针对不同情况提前采取有针对性的预防措施是防止出现管片错台和渗漏水的关键。当出现管片错台渗水情况时，需要及时分析查找原因，并及时采取有针对性的控制措施，这不仅有利于施工安全，同时还能节约施工成本。
1盾构施工法的概述
所谓盾构，主要指盾构采用隧道挖掘设备，其工作原理就是利用盾构后带有的衬砌作为支撑点，将设备不断支撑向前，然后对岩土利用刀盘进行切割，同时排除切割后的岩土碎屑，再拼装好衬砌。而盾构技术则是利用将盾构机的护盾作为支撑点，支撑隧道进行施工，其在施工过程中主要起到一种保护作用，从而防止了水入侵及土塌陷等情况的发生，然后对隧道内土體进行切割，再对管片进行安装，最后进行灌浆施工操作。
2盾构隧道渗漏原因分析
2.1地质原因
一般说来，造成渗漏水的地质环境原因主要有：地质状况、地下水压力。本工程中，地质为硬岩富水地层、基岩裂隙水发育、外部水压高，造成同步注浆效果不好，浆液注入管片后，很快被水稀释，没有凝固。
2.2管片自身原因
管片在制作时配比、养护不合理，水灰比过大，出现气孔和微裂纹，管片自防水不过关。此外，管片接缝结构存在缺陷，设计不合理。
2.3止水材料原因
通常接缝防水是使用密封材料，施工中这些防水材料很容易被外界的疏忽破坏，因此为渗漏留下隐患。如果止水条粘贴不牢固、粘贴后存放时间过长、运输及拼装过程的碰撞等因素都有可能致使止水条止水效果不良，造成管片环缝、纵缝渗漏水。
2.4盾构推进中推力不均匀
管片受力过大且不均匀容易产生裂纹、贯穿性断裂和错台等风险，导致管片渗漏，特别是在小半径曲线段掘进时，管片受力小的一侧千斤顶作用力过小达不到止水条所需的挤压力，容易因为止水条挤压不实影响防水效果，出现管片接缝渗漏。
2.5螺栓防水密封垫使用不规范
螺栓防水密封垫遇水膨胀，施工中发现经常使用已失效或者已破损的防水密封垫，甚至不使用密封垫，使得密封垫起不到应有的防水作用，在螺栓孔处容易出现渗漏。
2.6盾构前进反力不足
在盾构始发与接收阶段，因盾构在其向前推进的途中会形成阻力，而阻力的情况会有反力产生，当此反力比管片所用的止水胶所产生的挤压而形成的压力还要小时，便会促使管片处所使用止水胶而形成的挤压之力不实，以至于影响止水条的防水效果，并产生了管片由于接缝原因而致使漏水。
2.7螺栓防水密封垫使用不规范
螺栓防水密封垫遇水膨胀，施工中发现经常使用已失效或者已破损的防水密封垫，甚至不使用密封垫，使得密封垫起不到应有的防水作用，在螺栓孔处容易出现渗漏。
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2.8使用期间问题
盾构掘进完成后，在以后的施工及使用全过程周期内，隧道发生纵向不均匀沉降，管片接头张开导致止水条失效，管片衬砌接缝处发生渗漏水。随着地铁运营时间的增加，环缝渗漏水的现象会越来越多，堵漏问题也会越来越突出。
3控制措施
3.1合理的调整盾构机姿态
随时关注盾构机的姿态以及掌握盾构机和管片之间的相对位置，合理地调整推进油缸压力，使盾构机的实际轨迹和设计轴线尽量同步，在曲线段纠偏做到“勤纠、缓纠”，正确选择管片类型和拼装点位，保证合适均匀的盾尾间隙，使盾构机趋势和管片趋势一致，以盾尾间隙控制为主，线形控制为辅，防止因盾尾间隙过小出现盾尾磨损管片和管片错台现象，从而导致管片渗漏。
3.2严格控制管片拼装质量
管片拼装之前必须把盾尾拼装区域内的杂物清理干净，管片拼装应遵循由下至上、左右交叉的顺序，保证管片位置和前一环管片平顺;拼装完成后及时紧固管片螺栓，待管片脱出盾尾时加强螺栓复紧，保证成型管片在有关规范要求的椭圆度、错台标准内，保证管片安装质量满足规范要求。
3.3提高同步注浆质量
根据不同地层、隧道埋深选择合理的注浆方量，加强浆液的配比质量控制，在推进过程中密切关注注浆压力，合理调节注浆速度，并注意关注盾尾漏浆情况，使注浆量、注浆速度、注浆压力和推进速度形成最佳的匹配，当盾尾漏浆严重时需选用高质量盾尾油脂，并及时进行二次补浆，保证管片背后有足够的浆液注入。
3.4加强盾构机圆度检测
盾构机每完成一个区间施工都要进行盾尾圆度检测，保证盾尾变形在施工允许范围之内，当出现盾尾变形超过规范要求时，及时对盾尾圆度进行矫正以达到施工要求。
3.5加强管片和止水条出厂验收和进场验收
安排专人驻厂质量把关管片的生产过程，严格把控管片生产质量，发现质量缺陷时应禁止出厂;施工单位对进场的管片和止水条要严格把关，会同监理共同验收，同时注意运输吊装过程中对管片的保护。
3.6加强掘进过程中的推力控制
盾构机的前进靠千斤顶的顶推实现，方向控制则由各组千斤顶的油压差来实现，推进过程严禁急纠猛纠，避免因压差过大造成管片受力不均匀而产生裂纹、破损，在曲线段掘进时，一方面应合理控制油压差，另一方面还要保证油缸压力最小一侧不低于40bar，避免出现因压差过大或者油压过小导致管片受力不均，从而使管片之间接缝间隙过大，导致止水条防水失效，最终引起管片环缝出现渗漏现象。
3.7加强管片螺栓密封垫的安装质量控制
安装管片螺栓时需要添加合格的防水密封垫，密封垫要做好防水措施，以免在未安装之前遇水膨胀失效;进行螺栓紧固时，控制好合理的紧固扭矩，防止密封垫损坏而使其防水失效，当发现安装的密封垫不合格时应当及时更换，以防管片螺栓孔处出现渗漏现象。
3.8及时采取相应措施堵漏
在施工过程中，当出现渗漏水时，要及时采取相关措施进行堵漏，避免因地层沉降过大导致地表开裂或沉陷，目前运用比较普遍的方法是进行二次补浆（一般情况注入单液浆，堵漏效果不明显时需要注入双液浆），必要时用环氧树脂配合堵漏。
结语
隧道区间的盾构施工作为地铁建设中的一个重要工法，被认为是目前城市地铁建设中最先进的施工方法，但是盾构法在施工中的应用，管片错台和渗漏一直是盾构施工中的重难点问题，针对不同情况提前采取有针对性的预防措施是防止出现管片错台和渗漏水的关键。当出现管片错台渗水情况时，需要及时分析查找原因，并及时采取有针对性的控制措施，确保地铁建设顺利实施。
参考文献
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论文作者:李定杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/22
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