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隧道堵漏方法,如何治理?

通过“减荷载,防渗漏,固地基,强结构”的系统化隧道病害治理技术,即通过合理减小隧道上部荷载、防治隧道渗漏、改良隧道周边地层和提高隧道自身结构强度来由外及内的全方位修复隧道,从而为维护隧道结构的长治久安提供保障。
一、减荷载——卸载换填隧道上方土体
1、工艺原理
卸载换填隧道上方土体是将受损隧道上方的指定区域土方开挖置换成轻质土,从而减轻隧道顶部压力、改善隧道结构受力状况的治理技术。
2、工艺特点
▲可通过理论计算,合理确定隧道上部的卸载范围和卸载量;
▲分区域逐步开挖,控制隧道单次卸载量,可有效控制开挖引起的隧道附加变形;
▲采用一定强度的轻质材料,及时回填开挖后的区域,既可减轻隧道上部荷载,又能提高土体强度;
▲全过程监测监控隧道变形情况。
3、适用范围
适用于因环境变化、内部结构受损等隧道上部荷载变大因素,造成隧道沉降、收敛变形不稳定的现象。
二、防渗漏——隧道多向注浆堵漏
1、工艺原理
在管片的迎水面进行封堵,以壁后注浆的方式完成,在靠近拼缝处避筋进行开孔注浆,相邻注浆环处开出气孔,使浆液均匀发泡,将失效处的渗漏点封闭,在迎水面形成有效的防水层。在背水面嵌缝注浆的堵漏方式,整环灌注弹性环氧浆液或聚氨酯浆液。
2、工艺特点
(1)针对渗漏部位开设注浆孔,并在临近管片开设出气孔兼做观察孔;各孔均分次开设,并安装防喷装置,防止开孔期间渗漏;
(2)采用双液注浆泵设备,配合特殊的端部四周开设小孔的注浆管,使双液注浆泵在注浆时旋转注浆管,实现出浆过程中浆液向四周流动。
(3)针对地层特性选择不同注浆材料,如聚氨酯(油溶性、水溶性)、聚丙烯酸类浆液、超细水泥浆液、环氧浆液等,或考虑几种浆液组合使用。
(4)注浆堵漏过程中严格控制压力和流量,并观察旁边出气孔(观察孔)的实际情况决定注浆量;
(5)管片因施工原因造成的开裂,优先采取骑缝(针眼法)压注亲水性环氧浆液以补强止水处理;
(6)注浆过程加强隧道监测,实施信息化施工。
3、适用范围
适用于各类隧道、车站结构的渗漏治理。
三、固地基——“微扰动”隧道注浆加固
1、工法原理
微扰动注浆治理是一种新型注浆技术,它利用“双泵”将“双液浆”打出,通过特制的混合器使得双液浆充分混合,再通过注浆芯管将浆液注入土体,浆液在压力的作用下使得土体劈开,随着注浆芯管的提升,在土体中形成脉状注浆体,快凝且后期强度高的浆液对于隧道的下卧、侧向土层有填充、压密和加固土体的作用,能提高土层的强度和变形模量、控制隧道沉降、变形,遵守着“均匀、少量、多次、多点”的注浆原则,在对隧道变形控制的同时兼顾隧道线型的平顺。该工法能够信息化施工,施工完全可以在狭小空间内完成,对周边环境和地面交通影响极小,对土体扰动微小,能满足对轨道交通运营隧道的严格要求。
2、工法特点
(1)在运营轨道交通隧道中落地块两端没有设置垂直于下卧土层的注浆孔的情况下,采用专有设备在隧道底部管片开设安装注浆孔,并且不损害管片;
(2)针对隧道沉降、变形可迅速进行整治;
(3)浆液可克服注浆过程中的跑浆现象,浆液流动范围(注浆加固体)较易控制,对土层扰动能降低到最小。浆液有效地提高固结土体早期强度,避免了因次日地铁的运营振陷而产生的二次扰动、沉降及变形;
(4)采用螺杆式及齿轮式连续出浆,且流量小的注浆设备注浆扰动微小,且施工设备体积小,易搬动,适用于狭小的施工场地;
(5)可以根据土层的不同层次和深度,按不同的加固要求分别处理,并且可以针对同一范围反复进行注浆处理;
(6)根据隧道沉降变形预判和现场注浆控制相结合,实施实时信息化施工措施,避免了因注浆引起的隧道位移或收敛变形过大;
(7)与传统注浆工法相比,对周边的土体只有微量扰动,隧道的稳定性得到很好的控制;
(8)良好的整体施工组织安排适合于运营地铁隧道在有限的时间内进行施工。
3、适用范围
该工法适用于隧道下卧层为流塑性淤泥质黏土或受扰动的软塑黏土,粉土及砂性土地层,需控制和改善隧道差异沉降、收敛变形,以及需地基加固和融沉注浆的敏感结构部位。
四、强结构——隧道内张钢圈加固
1.工艺原理
以原有的钢筋混凝土结构为基础,辅助以管片内弧安装一圈2~3cm的钢板形成钢圈支撑,钢圈与
混凝土管片之间通过充填灌注刚性环氧浆液连成整体,形成一个新的圆形受力结构。而在结构补
强的同时还可以在管片外通过浆液(聚氨酯浆液等)的压注改良土体,在环纵缝内采用灌注环氧
浆液, 形成多道防水防线,确保渗漏水封堵的效果。
2、工艺特点
(1)对原隧道结构进行了结构补强,提高了隧道承载力和抗变形能力,同时改善了综合防水效
果。
(2)对于运营隧道,可在有限的停运时间里实施,对隧道内各种运营限界要求影响可控,且无
需改变运营电力、信号等配合要求,可确保隧道的运营不受影响。
(3)通过对受损隧道进行测量放样,预加工弧形钢板或钢牛腿,使内张钢圈符合受损隧道现状

(4)在运营隧道内采用钢牛腿、弧形钢板和道床拉杆钢板拼接;在施工隧道内采用弧形钢板拼
接,使内张钢圈自身具备良好的整体性。
(5)弧形钢板安装时采用膨胀螺栓进行临时固定,钢板间安装接缝采取焊接工艺,并可采用专
用隧道加固机器人安装,工艺安全可靠。
(6)钢圈整体成环后,对钢圈两侧边缘进行封堵,然后对钢圈与管片之间的间隙充填和压注环氧树脂,可有效实现内张钢圈和管片的一体化。
3、适用范围
该工法适用于隧道结构受损、管片错台踏步或隧道收敛大变形工况的结构加固施工。