武汉轨道交通七号线十标盾构隧道渗漏水分析及处理方案编制：审核：审批：盾构隧道渗漏水分析及处理方案盾构隧道渗漏水是一种盾构隧道施工过程中常见的施工质量问题。
一、工程简介本项目为七号线第十标段，项目位于武汉市武昌区，盾构区间工程包括：徐家棚站（不含）～湖北大学站盾构区间及湖北大学站～新河街站（不含）盾构区间，共2区间。
1、徐～湖区间概况徐家棚站～湖北大学站区间设计里程范围为DK15+318.200～DK16+620.350，左线线路长度为1312.89m，右线线路长度为1293.293m。
线路出徐家棚站后，沿秦园路北侧行进，后斜穿友谊大道及路东侧武汉理工大学友谊小区，后曲线拐至友谊大道路中，最后到达湖北大学站；区间线路平面有直线、缓和曲线和一段500m和一段340m半径圆曲线组成，区间线间距10.8m～15.3m。
线路最大纵坡11.77‰，最小纵坡为2‰，区间覆土厚度在12m～26m。
本区间采用泥水盾构法施工，隧道管片设计净空为5500mm，管片厚度为350mm，环宽1500mm，衬砌环全环由一封顶K块、两块邻接块B和三块标准块A构成，拼装方式采用错缝拼装。
根据现有施工条件和工期计划，徐～湖区间盾构先后从湖北大学站左、右线始发，徐家棚站接收。
2、湖～新区间概况湖北大学站～新河街站区间设计里程范围为DK16+980.150～右DK18+761.850，左线线路长度为1773.117m，右线线路长度为1785.001m。
线路出湖北大学站后，沿友谊道路路中向南行进，先以直线下穿武汉长江隧道和侧穿沙湖大桥友谊大道段桩基，随后侧穿新河人行天桥桩基，以直线下穿武九铁路框架桥，最后至新河街站；区间线路平面有直线、缓和曲线和一段450m、1500m、2000m、1200m半径圆曲线组成，区间线间距13.0m～15.2m。
线路最大纵坡28‰，最小纵坡为2‰，区间覆土厚度在12m～32m。
本区间采用泥水盾构法施工，隧道管片设计净空为5500mm，管片厚度为350mm，环宽1500mm，衬砌环全环由一封顶K块、两块邻接块B和三块标准块A构成，拼装方式采用错缝拼装。
根据现有施工条件和工期计划，湖～新区间盾构先后从新河街站左、右线始发，湖北大学站接收。
二、隧道所经过的地质状况1、徐～湖区间工程地质概况本区间场地上部由近代人工填土层（Qml）、湖积（Ql）淤泥质粉质粘土及第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）一般粘性土及砂性土组成；下伏基岩部分为白垩-下第三系东湖群（K-E）泥质粉砂岩、泥质粗砂岩及砾岩（第15单元层），部分为志留系（S2f）泥岩、砂岩（第20单元层）。
左右线洞身穿越地层有所不同，左线洞身主要从（4-2）细砂、（4-1）粉细砂、（3-5）粉质粘土、粉土、粉砂（3-4）粉质粘土夹粉土、（3-2）粘土等土层穿过。
右线洞身主要从（4-2）细砂、（4-1）粉细砂、（3-5）粉质粘土、粉土、粉砂、（3-2）粘土等土层穿过。
具体各层土性质如下：（1-1）杂填土该层土结构不均、土质松散，堆积时间一般大于10年，该层沿线普遍分布。
勘探孔揭露层厚0.80～5.70m。
3-1a（3-1a）黏土：软塑～可塑状态。
干强度高，韧性高。
高压缩性土。
该层沿线普遍分布，勘探孔揭露层厚1.00～9.10m，层顶埋深0.80～5.70m。
（3-1）黏土：褐黄色，饱和，可塑状态。
干强度高，韧性高。
中偏高压缩性土。
该层沿线普遍分布，勘探孔揭露层厚1.20～7.70m，层顶埋深3.00～12.00m。
（3-3）淤泥质黏土（Q4al+pl）：褐灰色，饱和，流塑状态，局部软塑。
含有机质、腐殖物及少量云母片，局部夹薄层粉土。
干强度中等，韧性中等。
高压缩性土。
该层沿线普遍分布，勘探孔揭露层厚1.50～10.10m，层顶埋深6.20～13.50m。
（3-4）粉质黏土夹粉土（Q4al+pl）：褐灰色，饱和。
粉质黏土以可塑为主，局部软塑。
粉土呈稍密状态。
含有机质、腐殖物，局部夹淤泥质土。
高压缩性土。
该层沿线普遍分布，勘探孔揭露层厚1.20～8.20m，层顶埋深11.10～18.50m。
（3-5）粉质黏土、粉土、粉砂互层（Q4al+pl）：灰褐色，饱和。
粉质黏土呈软塑～可塑状态。
粉土、粉砂呈稍密～中密状态。
高压缩性土。
该层沿线局部分布，勘探孔揭露层厚1.00～5.80m，层顶埋深15.60～21.50m。
表1 土的物理力学参数建议值2、湖～新区间工程地质概况本区段为河流堆积平原，相当于长江Ⅰ级阶地，地势平坦，地层岩性与徐家棚站～湖北大学站区间基本一致。
本区间始发段盾构穿越地层为（3-1）黏土、（3-3）淤泥质黏土、（3-4）粉质黏土夹粉土。
具体各层土性质如下：（1-1）杂填土该层土结构不均、土质松散，堆积时间一般大于10年，该层沿线普遍分布。
勘探孔揭露层厚0.80～5.70m。
3-1a（3-1a）黏土：软塑～可塑状态。
干强度高，韧性高。
高压缩性土。
该层沿线普遍分布，勘探孔揭露层厚1.00～9.10m，层顶埋深0.80～5.70m。
（3-1）黏土：褐黄色，饱和，可塑状态。
干强度高，韧性高。
中偏高压缩性土。
该层沿线普遍分布，勘探孔揭露层厚1.20～7.70m，层顶埋深3.00～12.00m。
（3-3）淤泥质黏土（Q4al+pl）：褐灰色，饱和，流塑状态，局部软塑。
含有机质、腐殖物及少量云母片，局部夹薄层粉土。
干强度中等，韧性中等。
高压缩性土。
该层沿线普遍分布，勘探孔揭露层厚1.50～10.10m，层顶埋深6.20～13.50m。
（3-4）粉质黏土夹粉土（Q4al+pl）：褐灰色，饱和。
粉质黏土以可塑为主，局部软塑。
粉土呈稍密状态。
含有机质、腐殖物，局部夹淤泥质土。
高压缩性土。
该层沿线普遍分布，勘探孔揭露层厚1.20～8.20m，层顶埋深11.10～18.50m。
（3-5）粉质黏土、粉土、粉砂互层（Q4al+pl）：灰褐色，饱和。
粉质黏土呈软塑～可塑状态。
粉土、粉砂呈稍密～中密状态。
高压缩性土。
该层沿线局部分布，勘探孔揭露层厚1.00～5.80m，层顶埋深15.60～21.50m。
3、水文地质概况勘察场区地下水按赋存条件，可分为上部滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水三种类型。
（1）、上层滞水分布于场地人工填土层中或浅部暗埋原沟塘处，主要接受地表排水与大气降水的补给，另外老城区中较早的污水管渠及供水管的渗漏亦是其重要的补给源，上层滞水因其含水层物质成份、密实度、透水性、厚度等不均一性而导致水量大小不一，水位不连续，无统一自由水面。
勘察期间测得场地上层滞水初见水位埋深2.00～3.50m，相对于绝对标高17.55～21.02m；稳定水位埋深1.50～3.90m，相对于绝对标高18.26～21.47m。
（2）、孔隙承压水主要赋存于（4）单元砂性土中，上覆黏性土及下伏基岩为相对隔水层顶板、底板。
含水层厚度一般为20～40m，含水层渗透性一般随深度递增，主要接受侧向地下水的补给及向侧向排泄，与长江水水力联系密切，呈互补关系，地下水位季节性变化规律明显，水量较为丰富。
长期观测结果表明，武昌地区长江Ⅰ级阶地承压水测压水头标高最高为20.0m左右，承压水头标高年变化幅度在3.0～4.0m之间。
（3）、基岩裂隙水主要赋存于下伏（20）单元基岩裂隙带中，补给方式主要为上覆含水层下渗补给。
基岩裂隙水与承压水呈连通关系。
4、气候情况武汉地处我国东部沿海向内陆过渡地带，地处中纬度，属亚热带湿润性东南季风气候区。
具有冬寒夏暖、春湿秋旱、夏季多雨、冬季少雪、四季分明的特征。
年平均气温为16.7℃，7月平均气温高达28.9℃，1月仅3.5℃。
夏季气温高，35℃以上气温天数为40天左右，极端最高气温41.3℃，极端最低气温-18.1℃，武汉日均温≥10℃持续期达235天，年平均无霜期240天。
一年四季分配也以夏季最长，达135天，冬季次之，为110天，具有冬夏漫长而春秋短促的显著特点。
武汉地区降水充沛，多年平均降水量1284.0mm，降雨集中在4～9月，年平均蒸发量为1391.7mm，绝对湿度年平均16.4毫巴，年平均相对湿度75.7%，湿度系数Ψw=0.903，本地区大气影响深度da=3.0米，大气影响急剧深度为1.35米。
三、渗漏水情况说明盾构管片渗漏水的几种形式如下：图1 环缝渗漏图2 纵缝渗漏图3 管片螺栓处渗漏图4 吊装孔渗漏1、原因分析根据现场记录和现场观察总结，其分析造成渗漏的可能原因如下：1.1管片自身质量缺陷在管片生产过程中，设置密封垫的沟槽部位混凝土不密实有水泡、气泡等缺陷，管片拼装完成后，水从绕过密封垫，从水泡、气泡孔处渗漏进来。
1.2管片止水条脱落在拼装过程中，管片发生了碰撞，使止水条脱落或断裂，使密封垫没有形成闭合的防水圈。
1.3管片衬背注浆不饱满管片衬背注浆不饱满，若管片密封条贴合不密实，管片顶部积水，使密封垫压实比较薄弱的地方产生渗漏。
1.4盾构与管片的姿态不好盾构与管片的姿态不好，影响到管片的拼装质量，造成管片间错位，相邻管片止水带不能正常吻合压紧，从而引起漏水；1.5掘进过程中推力不均匀掘进过程中推力不均匀造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水；在掘进困难时推力过大也会造成管片产生裂纹而渗漏水。
1.6管片拼装质量控制不严格管片存在泥土等杂物未清理导致拼装出现空隙形成漏水；拼装K块时，K块密封条损坏，造成渗漏水；管片螺栓紧固不到位，造成管片防水没有压实造成渗水，或管片螺栓紧固过早，导致管片整体未压实。
1.7转弯处转弯环选型不准确在水平方向上存在曲线的路线上，曲线内径与外径所存在的长度差即是管片左右侧存在的楔形总量，如果转弯环拼装数量不足或过多，造成管片楔形总量少于或超过曲线内外径实际差值，就会造成管片间隙，使相邻管片止水带不能正常吻合压紧，从而引起漏水。
1.8盾构前进反力不足盾构前进反力不足，易导致管片接缝不严，致使管片渗漏。
此种状态主要出现在始发及到达掘进阶段，正面无土压力或土压力较小情况下，盾构前进阻力所提供的反力远小于管片止水胶条所需的挤压力，从而易产生因反力不足而导致管片止水胶条挤压不实，影响管片止水条的防水性能，造成管片接缝渗漏。
1.9管片上浮或侧移，管片与隧道初支间空隙较大且不均匀，注浆时操作难度大，而且填充效果差，从而导致顶部回填注浆难以密实，极易发生管片上浮或侧移，造成管片破损，引起管片渗漏。
2、预防措施1.1针对管片存在的水泡、气泡等缺陷问题，加强生产控制、出场验收和进场验收。
管片生产过程中安排专人驻厂质量把关，把缺陷控制在源头；出厂时对管片再次验收，及时对存在的不可避免的缺陷进行修复，同时注意吊装过程中对管片的损伤。
进场管片严格把关，同时会同监理共同验收，实现管片“零缺陷”。
1.2管片拼装前对拼装工人进行交底，过程中加强对管片的精细操作避免管片碰撞，管片在转运过程中必须垫方木，避免管片在下方时碰角，一旦发现止水条断裂或脱落及时更换，保证拼装管片的质量符合防水的要求。