地铁区间隧道渗漏水治理措施与效果分析
郭烨
中铁第六勘察设计院集团有限公司 隧道设计分公司 天津市 300131
引言
地铁作为城市重要的公共交通方式,以其大运量、快速、准点等优势,在缓解城市交通拥堵、促进城市发展中发挥着关键作用。然而,地铁区间隧道渗漏水问题却一直困扰着地铁运营安全与使用寿命。渗漏水不仅会腐蚀隧道结构中的钢筋,降低结构强度,还可能引发轨道电路故障,影响列车运行安全,甚至导致隧道坍塌等严重事故。此外,渗漏水还会造成隧道内潮湿、积水,影响乘客的乘车体验,增加地铁运营维护成本。随着城市地铁建设规模的不断扩大,地铁区间隧道面临的地质条件和施工环境愈发复杂,渗漏水问题也日益突出。因此,深入研究地铁区间隧道渗漏水治理措施,分析其治理效果,对保障地铁安全、高效运营具有重要的现实意义。
1. 地铁区间隧道渗漏水成因分析
1.1 地质因素
地铁区间隧道施工往往穿越多种地质条件,复杂的地质环境是导致渗漏水的重要原因之一。在富水地层,如砂层、卵石层等地层中,地下水含量丰富且流动性强,若防水措施不当,地下水极易渗入隧道。当隧道穿越断层破碎带时,由于地层结构松散,裂隙发育,地下水会沿着裂隙通道进入隧道,增加渗漏水风险。此外,地下水位的变化也会对隧道防水产生影响,当地下水位上升时,隧道结构承受的水压力增大,一旦防水结构存在薄弱环节,就容易发生渗漏水现象。
1.2 设计与施工因素
在设计阶段,如果防水设计不合理,如防水等级标准过低、防水构造措施不完善等,会为后期隧道渗漏水埋下隐患。部分地铁区间隧道设计时,未充分考虑当地地质条件和施工工艺,导致防水设计与实际需求不匹配。
施工质量对隧道防水性能有着直接影响。在施工过程中,混凝土浇筑质量不达标是常见问题,如混凝土振捣不密实,会产生蜂窝、麻面等缺陷,形成地下水渗漏通道。此外,施工缝、变形缝等部位处理不当也是导致渗漏水的重要原因。施工缝处混凝土表面未进行凿毛处理、止水带安装位置不准确或固定不牢等,都会降低这些部位的防水效果。防水材料质量不合格或使用不当,同样会影响隧道防水性能。一些施工单位为降低成本,选用劣质防水材料,其防水性能无法满足设计要求,导致渗漏水问题频发。
1.3 运营维护因素
地铁投入运营后,长期的列车振动会对隧道结构和防水设施造成一定程度的破坏。列车运行产生的振动会使隧道结构产生微小裂缝,随着时间推移,这些裂缝逐渐扩大,为地下水渗漏创造条件。此外,运营过程中对隧道的维护保养不到位,未能及时发现和处理防水设施的损坏问题,也会导致渗漏水情况加剧。例如,未定期对排水系统进行清理和维护,造成排水管道堵塞,使得隧道内积水无法及时排出,进一步加重渗漏水现象。
2. 地铁区间隧道渗漏水治理措施
2.1 注浆封堵
注浆封堵是治理地铁区间隧道渗漏水的常用方法,通过向隧道结构内部或周边地层注入注浆材料,填充裂缝和孔隙,形成防水屏障,阻止地下水渗漏。根据渗漏水情况和地质条件,可选择不同的注浆材料和注浆工艺。对于裂缝较小、渗水量不大的部位,可采用环氧树脂类化学注浆材料,该材料具有粘结强度高、固化后收缩小等优点,能够有效封堵裂缝。对于渗水量较大的部位,可采用水泥 - 水玻璃双液浆,其凝结时间短、强度增长快,能快速止水。在注浆工艺上,可采用压密注浆、劈裂注浆等方法,根据具体情况合理选择,确保注浆效果。
2.2 排水系统优化
完善的排水系统对地铁区间隧道渗漏水治理至关重要,它是保障隧道安全的关键防线。需对现有排水系统展开全面检查,清理管道内杂物,修复破损设施,确保排水一路畅通。还可增设排水盲沟、集水井等设施,提升排水能力。比如在隧道底部设置排水盲沟,把渗漏水引入集水井,再借助排水泵排出隧道。此外,对排水系统进行智能化改造也很有必要,安装水位监测装置,实时监测集水井水位。一旦水位达到设定值,排水泵自动启动,实现排水系统的自动化运行,
高效应对渗漏水问题。
2.3 结构补强
因渗漏水致使结构受损的地铁区间隧道部位,必须及时进行结构补强处理,以此增强隧道结构的承载能力与抗渗性能。粘贴碳纤维布和钢板是常用的补强方式。以粘贴碳纤维布为例,施工前要对混凝土表面进行精细处理,先用专业工具打磨,去除表面不平整处,再彻底清理,确保表面干净无杂物。之后均匀涂抹粘结剂,将碳纤维布紧密粘贴在混凝土表面,让二者紧密结合成一个整体,共同承受外力。若结构破损程度严重,喷射混凝土补强是有效手段。借助专业喷射设备,把混凝土均匀喷射到结构表面,增加结构厚度,提升其强度,从而修复受损部位,保障隧道结构的安全稳定。
2.4 新材料应用
随着材料科学的发展,新型防水材料不断涌现,为地铁区间隧道渗漏水治理提供了新的选择。例如,纳米防水材料具有优异的防水性能和渗透能力,能够深入混凝土内部,填充孔隙和裂缝,形成致密的防水膜。自愈合防水材料在混凝土出现裂缝时,能够自动生成凝胶物质,填充裂缝,实现防水功能的自我修复。在渗漏水治理过程中,可根据实际情况选用合适的新型防水材料,提高治理效果。
3.地铁区间隧道渗漏水治理效果分析
3.1 案例选取
以地铁某区间隧道渗漏水治理工程为例进行分析。该区间隧道穿越富水砂层,施工过程中因防水措施不到位,运营后出现多处渗漏水现象,部分区域渗水量较大,严重影响隧道结构安全和列车运行。
3.2 治理过程与措施
针对该区间隧道的渗漏水情况,采用了综合治理措施。首先,对渗漏水部位进行注浆封堵,选用水泥 - 水玻璃双液浆,通过压密注浆工艺,对隧道周边地层和结构裂缝进行注浆处理,有效封堵了渗漏通道。其次,对排水系统进行优化,增设排水盲沟和集水井,将渗漏水及时排出隧道,并安装水位监测装置,实现排水系统自动化运行。对于结构受损部位,采用粘贴碳纤维布的方式进行结构补强,增强隧道结构的稳定性。同时,在部分区域应用纳米防水材料,进一步提高防水性能。
3.3 效果评估
治理工程完成后,对该区间隧道渗漏水情况进行了长期监测。结果显示,隧道渗水量显著减少,原有的渗漏点基本得到控制,未出现新的渗漏水现象。通过对隧道结构的检测,结构强度和稳定性得到有效提升,满足地铁运营要求。此外,排水系统运行良好,能够及时排出隧道内积水,保障了隧道内干燥环境。综合来看,本次渗漏水治理工程取得了良好的效果,有效解决了该区间隧道的渗漏水问题,保障了地铁的安全稳定运行。
结束语
综上所述,地铁区间隧道渗漏水治理是一项复杂且关键的工作。通过分析渗漏水成因,采用注浆封堵、排水系统优化等综合措施,能有效解决渗漏水问题。未来需持续探索新技术、新材料,提升治理水平,保障地铁安全高效运营。
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