地铁隧道道床翻浆冒泥病害分析与整治

地铁隧道道床翻浆冒泥病害分析与整治

刘继业1，潘成2

（深圳地铁运营集团有限公司，广东 深圳 518040）

摘要：：地铁道床翻浆冒泥病害不仅增加道床结构的养护成本，也降低了地铁列车运行的稳定性和安全性，甚至威胁行车安全。本文结合工程案例，分析总结了地铁道床翻浆冒泥病害常规整治措施，并且提出了地铁工程在勘察设计、施工、运营维护阶段避免道床翻浆冒泥病害发生的建议，具有一定的实践指导意义。

关键词:道床；翻浆冒泥；整治

0.引言

地铁道床翻浆冒泥是一种常见的地铁隧道病害。病害较轻时降低道床结构耐久性、影响轨道状态、腐蚀地铁设备、影响列车平稳运行。病害严重时可能引起道床严重裂损、沉降、塌陷、隆起，严重影响列车运行安全，甚至阻断列车运行，造成严重地铁运营安全事故。有必要在地铁道床日常维护工作中不断对道床翻浆冒泥病害原因分析和整治措施进行总结，力求提高病害检修质量，减少建设阶段遗留问题隐患，减少此类病害的发生，提高运营服务质量，减少维修成本。

1.概述

地铁隧道在运营中床翻浆冒泥是一种常见的病害，该类病害一般由于恶劣的工程水文地质条件、结构变形、结构防水设计、施工缺陷、养护不当、外部环境影响等因素造成的。按照病害程度和病害原因，道床病害的治理方法一般包括道床常规注浆整治、道床综合整治和道床翻修三类，本文主要分析探讨地铁道床翻浆冒泥病害常规整治措施。

图1.道床翻浆冒泥     图2.道床翻浆冒泥

2.运营期间道床翻浆冒泥原因分析

某地铁隧道道床在运营较长一段时间后出现了不同程度的道床翻浆冒泥、水沟开裂等现象，病害主要表现为:水沟内水量较少或无流水，水从水沟底部破损混凝土内渗到道床底部,水沟内存在离散混凝土颗粒及细砂,水沟与道床施工缝间断性出现返砂、冒泥，道床面出现不规则间距的横向裂缝,部分裂缝及变形缝出现较严重的翻浆冒泥。水量稳定，无外部泥砂侵入迹象，结构变形及物探未发现明显基底结构及岩体缺陷及病害。冒出的“泥浆”主要为砼研磨、挤压汐出的水泥浆液。该病害的主要原因分析如下：

2.1道床下部积水

衬砌底板、填充/找平层、道床、边沟为分层、分次施工，各层次结合面局部不够密贴（包括道床施工前基面未清理干净），尤其是填充/找平层容易形成软弱夹层；水沟底部高于道床基底，水沟排水不顺畅等导致道床底部及找平层局部长期窝积水无法排出。

2.2结构底板渗水

结构底板防水结构可能存在局部渗水缺陷。

2.3道床长期受列车的运行振动及研磨

道床长期受列车的运行振动及各结构层级间研磨，在潮湿及水环境下产生的细砂随积水一起从道床薄弱环节（变形缝、水沟、裂缝等）挤出，产生冒浆、冒泥现象，导致道床薄弱面局部蚀空，也就是道床局部脱空，进一步导致道床裂损、沉陷。

3.运营期间道床冒浆整治方案

因既有线行车密集、夜间有效作业时间短、作业空间狭小和等困难，并且在处置后短时间内要求达到行车条件，这就要求整治效率必须要快、效果要彻底。考虑到无法采用破底重修的整治办法，针对病害主要由水害引起并处治需及早生效的实际情况，采用先对水沟漏水界面进行堵漏、修复封闭处理，再对隧道整体道床进行注浆填充加固的施工方案。

3.1破损水沟的修复

(1)对破损的部位进行凿除,回填混凝土修复,水泥砂浆找平找坡。

(2)采用水泥-环氧材料进行复合注浆,以解决混凝土在未完全胶凝条件下能承受列车在运行时的振动避免受破坏, 同时进一步充填不密实部位。

(3)施灌压力,视充填的致密度,一般控制在0.5MPa,重复注浆2次以上。

3.2水沟与道床、二衬接缝的封闭

因表现的是施工缝漏水，无论该水体来源为水沟积水补给或是仰拱二衬结构渗水，为了确保整体道床的安全，不能单纯地考虑对渗漏水部位进行堵水，因若存在仰拱二衬结构渗漏水，也很难确定具体的漏水部位，单纯的堵水可能会造成局部严重积水和增压，有可能给道床的安全带来威胁。所以应采取“防排水相结合”的原则处理道床与水沟施工缝间的渗水。

(1)沿水沟外侧与隧道壁接缝和水沟与道床接缝开槽、钻孔、清孔、清槽,早强水泥封闭、埋注浆管。

(2)先进行化学注浆,如压力上不来时应改用水泥注浆进行充填注浆,注浆压力一般在0.2MPa以下,达到压力后继续采用化学注浆,注浆压力一般控制在0.5MPa。

3.3道床横向裂缝处理

（1）沿缝打钻开槽,清洗孔壁和基面,用早强水泥埋管。

（2）依孔序进行化学注浆,压力0.6MPa ～0.8MPa,要求两次以上重复注浆,对于注浆量大且注浆压力上不来时,可先进行水泥注浆,压力达到0.2MPa后必须进行化学注浆。

（3）当裂缝宽度小于0.5mm时，用注射法压入低稠度的无填充料的环氧树脂粘结剂。注射时应从裂缝低的一端开始，针头尽量插入缝内，缓慢注入，使粘结剂在缝隙内向另一端流动填充，便于缝内空气排出。

3.4道床加固处理

（1）梅花型布孔,注浆孔位于两轨枕之间,孔径32mm,孔距55cm～60cm,注浆孔深入二衬混凝土15cm～20cm,要求清孔,采用早强水泥封孔埋管。

（2）直接注化学浆,如果注浆压力上不来,则进行水泥注浆,注浆压力应控制在0.2Mpa以下。

（3）水泥注浆完毕,注化学注浆,一般压力0.6MPa～0.8MPa,达到注浆压力后恒压要求至少5分钟。

（4）注化学浆时如发现压力未能达到要求或进浆量突然增大时可先用水泥注浆,如出现串浆、冒浆,应对串、冒部位进行处理后重复注浆,水泥注浆压力一般达到0.2MPa后必须改用化学注浆。

图3.注浆作业图4.注浆作业

4.施工监测

注浆施工过程中，由于是在运营期间进行灌浆整治,应严格控制注浆压力在允许的范围内，应做到信息化施工，在注浆全过程对轨道、道床和水沟及其它设施进行跟踪监测，严防注浆压力过大造成道床或水沟隆起及破坏，影响运营。无论注浆压力是否在允许范围内，一旦监测发现道床、轨道或水沟等设施有明显变化，应立即停止注浆工作。

5.施工效果评价

现场对加固段道床进行物探和取芯抽样检查,芯体合格率要求不低于91%，不合格主要原因是空隙处不进浆或只进水泥浆。从合格芯体的界面可看出,层间剥离面环氧填充饱满,且密实度很高,从微观个体上说明整治效果良好,达到了整治效果。

6.施工注意事项

（1）施工缝清理干净，对于渗漏点的查找做到全面、彻底、标准。

（2）施工前技术人员对施工人员要进行详细的交底，做到每个作业人员熟悉作业流程、质量控制标准和安全防护要求。

（3）凿槽时保证槽宽度和槽深度符合要求。

（4）严格按设计配合比进行浆液配制，严格按设计注浆压力进行施工，确保施工完成后不渗不漏。

（5）封槽时保证水泥砂浆压实、压平，并且注意不能堵塞管体。

（6）注浆施工过程中，应严格控制注浆压力，注浆全过程对轨道、道床和水沟进行跟踪监测，严防注浆压力过大造成道床或水沟隆起及破坏。

7.结语

该隧道道床翻浆冒泥病害整治方案达到了设计效果，保证了列出安全、平稳运行。为减少该病害的发生，提高列车在道床上行驶的舒适性和安全性，减少后期道床维护成本，提出以下几点建议：

（1）今后在隧道设计、施工阶段，隧道底板必须进行全包防水。底板填充/找平、道床浇筑前必须对渗水病害彻底整治。

（2）建议道床浇筑前在填充层/找平层设置纵向排水管，避免道床底部积水情况。两侧水沟必须排水顺畅，防止局部积水。

（3）加强日常排水设施维护，定期清理结构泄水孔，防止泄水孔堵塞。结构渗漏及时进行整治。道床出现翻浆冒泥初期，要及时进行整治，防止病害进一步劣化。根据病害机理、病害发展程度，必要时采取壁后深层土体填充注浆、道床锚固及道床翻修等措施。

（4）做好日常和重点病害监测工作。通过结构变形监测、物探、水量、水质变化、结构声响观察观测等措施，及时预防、发现严重翻浆冒泥甚至道床隆起等情况发生。同时，加强地铁安全保护区管理，减少外部因素对地铁结构的影响。

参考文献：

[1] 《地铁设计规范》GB 50157-2013

[2] 《地下工程防水技术规范》GB 50108-2008

[3]盾构隧道整体道床脱空病害整治技术应用研究[J]. 李宇 杰等.土木工程学报 ,2020,53(S1):119-123.

[4]地铁运营期道床板断裂及脱空整治技术分析 [J]. 季响 陈秋 .工程技术研究 ,2019,4(06):84-85.

[5] 地铁隧道内道床上浮病害整治方法探讨 李勇 王瑜 散装水泥 No.1,2021

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