摘 要：随着我国经济的快速发展，城市交通不断完善，城市地铁建设不可避免会因采用矿山法施工而进行竖井施工，且考虑到城市地质情况的影响，在竖井施工过程中出现渗漏涌水等安全隐患不少见，如处理不当将造成质量安全事故。本文以长沙市某地铁竖井渗漏涌水为例，阐述了施工过程中出现渗漏涌水过程、原因分析及处理措施，对后续工程具有借鉴意义。
关键词：地铁；竖井；渗漏涌水
1工程及地质概况
1.1 长沙市某地铁区间暗挖段在靠近盾构、暗挖交接处设置一座竖井（竖井平面位置详见图1），竖井深度34.1m；竖井净空尺寸5m*7.5m；竖井围护结构采用直径1.2m钻孔桩，钻孔桩长度37m；竖井止水帷幕结构采用钻孔桩桩间设置三重管旋喷桩和桩外双层咬合三重管旋喷桩组成。
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图1：竖井平面位置图
1.2通过勘察资料显示场地主要属补给区和径流区，地表水系不发育，排泄方式主要为大气蒸发和侧向径流排泄至湘江，地下水位受季节变化的影响较明显。场区地下水主要赋存于第四系砂、卵石、圆砾层等孔隙中和基岩裂隙中。第四系孔隙水的补给来源主要为大气降水。
图2：涌水位置示意图
2渗漏涌水过程
竖井正常施工单次开挖深度为1.5m，于5月底正常开挖深度至12m时，在竖井东侧井壁上出现2处小股渗水（清水）情况，随后在井内出水孔上方约40cm处进行小导管注浆的方式进行处理，注浆导管长度4.5m，渗水得到控制；同年6月初，竖井开挖深度达到15m时，在竖井西北角开挖面上约1.1m处再次出现小股渗水（清水），现场采用同样井内侧向注浆方式进行处理，在钻孔过程中，发现出水量加大，随后立即对注浆孔进行了封堵处理，并持续进行监测，数小时后在竖井西北角喷射混凝土与开挖面处出现大量渗出浑水等情况（涌水位置详见图2）；迅速采取了紧急处理措施，及时控制了险情的发生。
3、渗漏涌水原因分析及处理措施
3.1原因分析
根据竖井渗水位置结合天气情况，造成此次竖井涌水涌砂情况的原因主要有以下几点：
①旋喷桩效果不佳；竖井在深度为7m-20.8m处与圆砾、卵石层、富水；旋喷桩在此部位施工较难打开，喷射效果不好，且旋喷桩施工为3、4月份雨水较多，地下水变化较大，在圆砾、卵石层形成流动水，旋喷桩施工时水泥浆流失严重，影响了旋喷桩成桩止水效果。
②同年5月底至6月初持续性的降雨影响；雨水渗透到地下，补足了圆砾、卵石层孔隙水，导致地下水量充足，水位较高。
鉴于以上原因，竖井开挖深度增加，竖井周边水压力增大，地下水在止水效果不佳的西北角形成突破口进行泄压；在水流增大的情况下水头裹挟泥沙涌出，造成了此次险情；
3.2处理措施
①在险情发生的当天迅速对竖井进行砂袋反压并浇筑混凝土作为封堵回填等措施紧急处理，同时在地表进行袖阀管注浆止漏，并在竖井北侧进行地面监测点位加密，持续进行监测，通过袖阀管注浆后，井内出现胶结的水泥块同时出水量明显减少；各地面监测数据均无异常后，竖井险情得以解除。
②为防止竖井开挖后再次出现渗漏水，在竖井开挖前沿开挖面对桩间进行注入水泥浆，加固桩间土体，提高桩间止水效果；注浆角度15-30°，注浆水平距离不超过1.2m桩径范围，采用井内预加固措施来有效降低旋喷桩施工效果不佳导致的止水效果不佳的影响。
③改变原施工方案，对竖井在开挖过程中减小开挖进尺，每次开挖不得超过1m；竖井开挖分步序开挖，先开挖竖井西半幅，待开挖完成后对桩间渗漏水量进行观测，如无水量渗出则开挖竖井东半幅，在竖井开挖完成后及时进行在井壁进行挂网喷射混凝土施工。
④如在竖井开挖过程中再出现渗漏水情况，在水压力不大，出水量较小的情况下，采用井内注入聚氨酯的方法进行封堵，避免出水量扩大。在出水压力较大时，在井内出水处用混凝土浇筑封堵墙，封堵墙内预留注浆管及阀门，封堵墙厚度≥0.8m，将井内出水孔封堵，同时采用地表和井内同时注入水玻璃~水泥浆双液浆的措施来进行止水，详见图3。
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图3：竖井开挖预加固示意图
双液浆注浆参数，设定灌浆压力为3MPa，排量为50l/min。而在浆液拌和环节主要选择强度等级为PO42.5的普通硅酸盐水泥、模数及浓度分别为28/40Be’的水玻璃，两者比例为1:1，该浆液可凝结时间为30s-60s，且结石体抗压强度为5.1-20.0MPa[1]。可根据现场渗漏水情况适当调节水玻璃和水泥浆的比值，来缩短或者加长水泥的初凝时间并要求严格控制注浆压力，保证注浆后形成的桩体有足够的有效半径。
⑤竖井位于城市市政道路上，周边车辆密集，在竖井施工过程中，要严格按照已批复的施工监测方案对监测点位进行监测，同时对本次加密的监测加大监测频率，保证施工安全。
4、结论与建议
造成此次竖井施工过程中出现渗漏涌水的原因主要是地下水位受季节天气影响较大，旋喷桩施工时间不当，止水效果不佳，通过砂袋反压并浇筑混凝土作为封堵回填，同时在地表进行袖阀管注浆止漏等多项措施效果明显，工程进展顺利，确保了施工的安全。本次事件的处理对于类似工程具有一定的参考意义，建议在竖井施工中为了提高旋喷桩的止水效果，施工时间应避开雨季，尤其对于地质条件富含流动水的地层，地下水位受季节天气影响较大的更应该引起重视；开挖前要先准确地探测地层加固效果；施工中如发现有渗漏等情况应高度重视及时查找原因，采取有针对性的措施堵漏并减小开挖尺寸，加密监测；提前准备好应急设备和物资，以便出现险情后第一时间进行处理[2]。
参考文献
[1] 焦瑞锋 地铁施工中防水堵漏技术的应用分析[J].建筑标准化，2018（16）：055
[2] 李海 赵大朋 朱长松 地铁工程联络通道涌水处理措施[J].现代隧道技术，2019（02）：030