石振宇 王牧驰 祝钺凯

摘要：随着城市的发展，地铁逐渐成为了重要的出行方式之一，它的作用越来越大，因此为了保证地铁出行的安全，对盾构隧道的耐久性也有了更严格的要求，而盾构隧道的防水问题作为影响其耐久性的重要因素，逐渐受到了人们的重视，从二十世纪九十年代开始，我国就采用了各种措施来解决盾构隧道的防水问题。本文主要分析了盾构隧道防水的原因以及设计盾构隧道的原则，并提出了一系列盾构隧道的防水措施。

关键词：盾构隧道;管片;接缝防水技术;渗漏水

盾构隧道防水技术不止要应用在地铁建设上，在城市的各种轨道交通建设时都要注意其防水问题，在设计阶段要选用合理的适合其周围环境的防水方案。在我国的盾构隧道日益增多的背景下，虽然我国的盾构隧道施工技术起步较晚，但经过大量的实践过程，不断的进行创新改进，很少发生重大安全问题，但盾构隧道渗漏水问题还没有彻底解决，本文提出了一些行之有效的解决措施。

一、盾构隧道设计的原则

随着盾构隧道在城市建设中更广泛的应用，并且施工环境变得更加复杂，工程结构的类型也更复杂，为了满足其使用寿命100年的要求，对盾构隧道的施工技术与防水技术的要求也变得更高。因此，为了使盾构隧道的建设满足其要求，必须严格依照以下原则进行设计，首先，盾构工程防水设计必须依照盾构隧道的结构特点和使用环境，加强对工程地质、水文地质、环境条件、结构形式等资料的调查，根据完整、可靠的资料进行设计，以保证设计的正确性和针对性;其次，要加强盾构隧道的结构细部防水设计，在设计结构自防水混凝土时，要以提高混凝土的自防水能力为目标，在施工过程中要保证混凝土的密实性、整体性，并采取有效的防渗漏水措施;最后，为了控制管片接缝不变形使地下水渗漏，在设计和制作时要严格控制盾构管片、止水构件的精度，并通过采取切实有效的措施保证管片的拼接精度。盾构隧道防水设计要以结构自防水为根本，以接缝防水为重点，灵活结合其他方法，多道设防，综合治理，确保盾构隧道的防水等级符合标准。

二、盾构隧道渗漏水的原因

由于盾构施工技术的飞速发展以及大量新材料、新工艺、新工作方法的运用，盾构隧道的管片结构的自防水性能一般能够满足工程要求，所以盾构隧道的渗漏水主要发生在管片的接缝处、管片的螺栓手孔处和管片的破损修补处等，而造成渗漏水的原因可以被分为两大类，一类是主观因素，主要是指的通过人为操作可以有效对其进行控制甚至解决的因素，主要包括第一，盾构隧道施工工艺也就是施工水平，其中包括曲线推进、盾构姿态，第二，同步注浆及二次补压浆的材料及实施水平，第三，管片，包括管片的材料、选型、管片的制作精度、管片的接头形式、管片拼接方式与拼装质量、管片破损的修补等;另一类是客观因素，指的则是由于客观条件的限制，不能人为控制，不以人的意志转移的客观存在的因素，主要包括第一，环境条件包括工程地质、水文地质、水土压力、地下环境的长期腐蚀等，第二，管片止水材料包括密封材料、嵌缝材料、螺栓衬垫，还有管片外涂的防水材料类型，第三，隧道运营期间产生的纵向不均匀沉降。

三、盾构隧道的防水措施

（一）管片结构自防水

盾构隧道防水的根本是管片结构自防水，要从管片设计、管片制作和管片拼装工艺三个方面综合考虑，以此加强管片结构自防水能力。要严格按照设计的防水等级、实验确定的配合比拌制混凝土进行管片制作，首先，水泥的标号不小于42.5级，要严格控制水泥的细度和化学成分，不使用立窑水泥场生产的水泥，而选用低水化热的普通硅酸盐水泥，且水泥的用量与最小胶凝材料的用量比不大于0.4，保证其胶凝时间符合标准，通过以上几点保证水泥的流动性、体积安定性;然后，砂子选用洁净的中砂，石子粒径不大于20mm，粉煤灰的防水等级要达到一类或二类;最后，浇筑混凝土时需振捣密实，一般进行15到30秒，直至混凝土开始泛浆且不冒气泡。为了提高管片拼接质量，要严格控制管片的制作误差，防止管片接缝不紧密使出现的缝隙过大，或防水材料的精度不能适应缝隙要求，因此要采用高精度的模具制作管片，保證管片尺寸的精度。最重要的要注意混凝土的养护工作，以加强管片结构自防水能力。

（二）管片接缝防水

管片之间的接缝防水包括密封垫防水、嵌缝防水。密封垫是粘贴在管片预制沟槽内用于接缝防水的结构，通常包括遇水膨胀橡胶密封垫、弹性橡胶密封垫、两者结合型密封垫三种，而由于管片边角磨损、止水条的质量问题等，造成密封垫的止水作用不能达到预想的标准，所以要进行大量的实验调查并根据环境要求确定止水条的性能，从而选择合适的生产厂家，确保密封垫在管片接缝出现问题时能承担起防水的责任。在管片接缝处施作嵌缝，可以有效加强盾构隧道防水能力，要选用不受初始缝隙形状影响、轻度渗漏是也可作业、便于操作的嵌缝材料。

（三）其他防水措施

第一，管片背后注浆防水，在管片外径与盾构隧道外径之间的空隙进行回填注浆，不能防止隧道位移，还能在隧道周围形成隔水层，起到积极的防水作用，并且在注浆时要注意注浆量、注浆材料和注浆压力的控制。第二，管片外涂防水层，由于地下水具有腐蚀性，在管片外要涂一层防腐、防水材料，涂层要具有良好的防水能力，具有良好的抗腐蚀能力，将其涂在管片的迎水面，及管片环向和纵向橡胶密封垫外侧的混凝土面上。第三，管片破损处的修补防水，受各种外界因素的影响，管片会造成不同程度的磨损，在破损管片处更易渗漏水，因此必须重视对破损管片的修补工作。

四、结束语

为了减少盾构隧道的渗漏水问题，促进城市轨道交通的建设，必须加强对防水技术的重视，根据盾构隧道防水以防为主、多道防线、综合治理、标本兼治的原则，从渗漏水原因入手，加强理论研究，采取以管片自防水为根本，接缝防水为重点的一系列防水措施，以此提高盾构隧道的防水能力。

参考文献：

[1]袁勇，王胜辉，彭定超等.盾构隧道防水风险因素识别研究[J].地下空间，2004，24 （1）：72-74，88.

[2]徐焜.盾构隧道防水堵漏施工技术的相关研究[J].建筑工程技术与设计，2017 （13）：323-323.

[3]冼建强.盾构隧道防水堵漏重难点分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016 （14）：7-7.