地铁隧道竖井涌水处理技术分析

地铁隧道竖井涌水处理技术分析

李学渊

西安市轨道交通集团有限公司运营分公司陕西西安710016

摘要：随着经济的发展以及科学技术的革新，新的技术被越来越多的运用在各种工程之中，但这些技术并不能完全解决一些工程中的重难点问题，如隧道涌水加固问题等。想要确保施工的安全和工程的质量，就要对这些关键问题进行实时的监控以及管理。一般来说，隧道涌水问题主要采取的是“防、排、堵、截”等一些手法进行处理，目前来说这些方式的效果还是很不错的，本文通过研究隧道竖井涌水处理技术，以期找到更好方法来解决相关问题。

关键词：竖井；涌水；引排；封堵

引言：

随着我国经济的发展，城市中的基础设施建设也越发完善，在每一个大中型城市中，几乎都有了一个成熟的地铁系统。近些年来随着城市化的加快，在城市中建设地铁的难度也越来越高，工程建设环境也越来越复杂。不同的地势环境修建地铁的方式也不尽相同。

地下水在不同区域的储水量都不尽相同，当地下水量较大时，很多地铁工程的集水明排不能满足降水及开挖的要求，因此想要解决这种问题就要基于“竖向排水与周边注浆”的组合封堵措施，从而找到涌水原因，找到处理问题的方式。

1.地铁工程建设的相关描述

1.1对工程地质条件的勘验

在进行工程建设前，首先要做的就是对工程的选址进行勘验，不同的工程有着不同的开挖技巧，以以下工程为例：

该地铁工程位于山脚下，竖井横通道兼做联络通道及泵房。竖井东部为山脉，南部为待拆民居，开挖附近没有重要的管线。

在该工程动工以前，先要进行功臣勘验，根据勘验揭露地层状况进行竖井开挖工程，一般来说，竖井开挖深度内土层以人工填土为主[1]。

1.2该地铁工程出现的涌水现象

竖井开挖后，在20.0m左右的深度时出现了溶洞，并且出现了出水口，再出现出水口之后，施工方及时采用了潜水泵将水抽出井外。

随后竖井继续开挖，在到达22m时，出现了新的涌水点，施工方继续使用抽水泵将水连续抽出，在整个工程建设过程中，这样的涌水量为工程带来的施工难度是非常大的，对涌水原因进行分析，能够更好地保证地铁工程的工程质量。

2.对工程涌水原因进行分析

2.1对现场实际迹象进行分析

对涌水原因进行分析的方式与手段非常的丰富，但对现场进行实际迹象进行分析是非常重要的一种原因分析手段。

现场的调查，首先是工程的施工位置，前面我们已经提到了工程的大概位置，局部位于次级背斜的轴部，因为该地该地势的特殊性，地下水顺节理下渗并向两翼运动[2]。一般来说这样的水势特点所发生的溶蚀主要失守地下水运动以及岩石裂隙发育的程度影响[3]。

2.2通过定点定时进行原因分析

对现场进行勘验之后，还应该着重对涌水点进行勘验分析，一般来说竖井涌水点会呈现出不规则的分布，但总体上还是有一定的规律，部分涌水点为贯通性溶腔结构，这种结构有着溶隙形态为片状、带状等特点。

涌水现象发生后，周围自然环境有了一些变化，如河流水量降低，地表水为下降，出现这些现象就可以明确的看出该地区的低下储水量相当丰富，通过对该工程涌水原因的分析，找到以下一些解决方式。

3.地下水处理方案

在进行竖井工程涌水处理的过程中，不能盲目的进行涌水处理，要结合现实情况，选择最优的处理手段，就本文中我们提到的工程涌水问题的特点，即水量大，补给量大且分布不均，应该遵循的处理原则为以堵为主。所有的处理手段都应该以此为基础。

3.1进行竖井临时封底

在本文中提到的工程出现涌水问题时，以堵为原则采取的涌水处理方式的第一个步骤就是先打通引水钢管对基岩裂隙水进行引排。这一方式的主要目的就是保证基底的健康，对于地铁工程的建设来说，基底的健康是非常重要的，在涌水问题中，如果不能及时解除涌水对于基底的冲击，那么就会严重阻碍工程的施工进度，采取引排措施可以保证基底无大股涌水。其次就是备足临时封底用的速凝混凝土，将水阀打开，然后开始浇筑混凝土，用这些速凝混凝土来做一个临时的封底。

3.2注浆施工总体思路

在处理涌水问题时，注浆施工时解决这一问题的主要方式之一，在进行注浆施工时，要有一个总体的思路，整个施工过程都要尽可能的贴合这一思路，以保证注浆施工的质量。

总的来说，注浆施工总体的施工思路还是要遵循现实状况，不能只凭借着一些以往的经验制定注浆施工的总体方案。

在进行处理方案的设计师，应该充分考虑工程的内部与外部因素，尤其是地铁建设工程，更要充分考虑周围的自然环境，居民生活环境等，当工程出现用涌水现象，要一次性根治，以免多次重复修复对工程以及居民生活质量造成影响。

一般来说在进行注浆施工总体设计时，主要采用的方式有：超前加固止水；对已完成初期支护区域边墙进行加密补强等，通过这些手段可以对涌水出现的周边区域进行保护，防止因为涌水问题而导致的大范围灾害，确保隧道施工和运营的安全。

3.3规范工程的管理

在制定涌水处理方案时，除了对工艺上的要求之外，还应该对工程的质量进行实时的监控。一般来说，为了追求更高的经济效益，一些施工企业会想办法缩短工期，这么做虽然会获得一定量的经济效益，但会留下非常大的安全隐患。

所以为了确保工程的质量，一定要严格管理科学施工，不能盲目的追求工期进度，否则一旦出现工程质量问题，那么隧道进行运营后的后期养护费用要远远大于其成本，所以一定要做好工程质量的监控。

3.4选择合适的注浆材料

在对含税地段进行注浆止水加固中，注浆材料的选择非常的重要，注浆材料多种多样，所适应的涌水环境也不一样，不能用一种材料来进行所有的注浆加固。

在进行注浆时，注浆材料必须具有良好的可注性、耐久性以及抗分散性。具备这些特性的材料才能够很好的对抗水的溶蚀。在选择注浆材料时，只考虑这些还不够，还需要考虑到自然环境与居民生活环境等一系列问题。注浆材料的选择要将这些影响周边环境的不利因素降到最低，一般来说可选的注浆材料有：水泥；水玻璃；丙烯酸树脂注浆材料

这些材料有着不同的特点，首先是水泥与水玻璃的特点，这两种资源的储备量相对而言比较丰富，且价格相对便宜，易获取。

丙烯酸树脂注浆材料是一种比较高级的注浆材料，一般用于加固潮湿或者含水的土壤，在这些环境中使用丙烯酸树脂注浆材料抗压强度是普通材料不能相比的，所以在不同的注浆环境中应该选用的注浆材料也不尽相同，要结合现实状况，选用最合适的注浆材料进行注浆。

4.结论

通过对以上地铁工程的分析，我们可以得到一下一些结论，首先就是在地铁隧道工程在施工的过程中，涌水问题是一种常见的隧道建设问题，在处理隧道用水问题时，不能盲目的制定涌水处理方案。

在制定方案时，一定要结合现实情况，要对隧道周围的环境，隧道的地质特征，周围环境进行实地的勘验，要对出现涌水问题的问题点进行原因分析，在彻底了解原因之后，在采用正确的处理方式进行涌水处理，不仅如此，在进行施工时还要考虑到居民的生活环境，要尽可能的将影响降到最低，在保证工程质量的同时，将负面因素降到最低。

参考文献：

[1]杨晓东.锚固与注浆技术手册[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2]乔瑞军.隧道涌水治理及堵水施工工艺.公路，2011，（6）：31-33.

[3]黄成光.公路隧道施工[M].北京：人民交通出版社，2001.