地铁暗挖隧道道床渗漏水治理技术研究

摘要：地铁暗挖隧道道床渗漏水是运营期常见病害，会引发多种问题，威胁运营安全与寿命。现有治理技术有材料耐久性不足、地质适应性差等缺点，且监测手段匮乏。本文旨在构建一体化治理技术体系，分析原因、研发材料与监测技术，形成标准化治理方案。

关键词：地铁；暗挖隧道；道床渗漏水；治理技术

地铁暗挖隧道通常会穿越像富水软土和岩溶裂隙这类复杂地质环境，施工过程中的扰动很容易引发地层变形以及支护结构损伤，而且防水体系需要长期抵抗高水压和环境侵蚀，这就使得道床渗漏水成了运营期的高频病害，渗漏水会诱发道床不均匀沉降和轨道几何形位失稳进而威胁行车安全，同时长期积水会加速设备锈蚀和混凝土劣化从而缩短隧道使用寿命，当前治理技术主要是传统注浆和排水系统修复，但存在耐久性不足和复杂地质适应性差等问题，迫切需要研发一体化和长效化的治理技术体系来保障地铁全生命周期的安全运行。

1地铁暗挖隧道道床渗漏水成因分析

1.1地质与水文条件影响

富水地层像砂层、卵石层以及岩溶区这类渗透性强，容易让地下水顺着地层孔隙或者裂隙侵入隧道道床结构，砂层和卵石层由于颗粒松散且孔隙率高，容易形成连通性渗流通道，从而加剧水压对道床底部的顶托作用，岩溶区溶隙和溶洞发育状况明显，局部突水风险比较高，有可能引发道床结构出现局部掏空的情况，地下水位受季节降雨、潮汐以及邻近工程影响呈现动态变化，导致道床承受的水压分布不均匀，高水压区容易诱发结构开裂现象，低水压区则可能因渗流速度变化加速细颗粒流失进而削弱道床稳定性。

1.2结构设计缺陷

道床和初期支护以及二次衬砌结合的部位是渗漏水高发区域，防水层施工质量有缺陷或者材料耐久性不足容易导致其失效，接缝处卷材搭接不严密、固定钉穿透防水层或者混凝土浇筑时振捣被破坏，都会形成渗流的通道，同时不同结构层之间因为变形不协调容易产生微裂缝，这会加剧水体的侵入情况，排水系统设计存在缺陷主要表现为盲沟淤堵和排水管破损，盲沟反滤层失效导致泥沙堆积使过水断面缩减，排水管因接头密封不严或长期受地下水腐蚀出现渗漏现象，再加上部分隧道排水坡度不足，容易造成局部积水并进一步恶化道床结构受力状态，从而形成渗漏-劣化的恶性循环[1]。

1.3施工与材料因素

暗挖施工的时候由于地质条件复杂或工艺控制没做好，容易引发结构扰动损伤问题，超挖会造成围岩应力释放不均匀的状况，欠挖会让支护结构与围岩贴合不密实，这都会诱发附加应力集中情况，从而在道床与衬砌接缝处产生裂缝，要是初期支护滞后，围岩长时间暴露就容易发生蠕变变形现象，进一步加剧结构开裂的程度，防水材料耐久性不足是另外一个关键诱发因素，传统防水卷材在长期高湿和高水压环境下容易出现高分子链断裂情况，导致卷材脆化开裂，接缝处理依靠人工操作，要是搭接宽度不够、密封胶老化或者热熔焊接存在缺陷，都会形成薄弱渗漏点，降低防水体系整体可靠性并加剧地下水侵入风险。

1.4运营期环境影响

地铁列车高频次运行所产生的振动荷载会对道床结构形成持续的疲劳损伤，振动波在道床和衬砌界面反射叠加后容易引发微裂缝的萌生与扩展，特别是在结构薄弱部位像施工缝和接茬处会加速损伤的累积，地下水中的化学侵蚀介质会对混凝土耐久性构成一定威胁，氯离子侵入会破坏钢筋表面的钝化膜并诱发锈蚀膨胀，导致混凝土保护层出现开裂剥落的情况，硫酸盐与水泥水化产物反应生成膨胀性产物比如钙矾石，会引发混凝土内部应力集中造成表层酥松和骨料外露，进一步降低结构抗渗性与承载力并形成渗漏水与结构劣化的协同恶化效应[2]。

2渗漏水治理技术体系构建

2.1治理原则与目标

地铁暗挖隧道道床渗漏水治理要遵循安全性、耐久性、经济性和环境友好性的原则，安全性方面要求治理措施不能破坏既有结构的稳定性，耐久性需要保证治理能达到长期的防渗效果，经济性则需要控制全寿命周期的成本，环境友好性需减少施工过程中的污染和资源消耗，治理目标要兼顾短期止水和长期防渗，通过快速封堵显性渗漏点来控制险情，同时采用长效材料和结构优化手段抑制隐性渗流通道的发展，以此实现“即时响应-长效保障”的协同治理效果[3]。

2.2技术分类与适用场景

地铁暗挖隧道道床渗漏水治理技术要依据地质条件和病害特征来进行差异化选择，注浆加固技术当中化学注浆比如环氧树脂、聚氨酯凭借低黏度和强渗透性适用于细小裂缝封堵能精准填充0.1-2mm级裂隙，水泥基注浆以高强度和耐久性优势适用于大孔隙地层像砂卵石层可通过调整水灰比与外加剂优化浆液结石率，注浆参数需结合地层渗透系数做动态优化压力控制在0.5-3.0MPa以避免劈裂破坏扩散半径通过数值模拟与现场试注来确定，排水系统优化聚焦于增设纵向或横向盲沟以及排水板构建三维排水网络并引入智能控制系统通过水位传感器联动自动启闭阀实现动态排水调控，防水材料创新方面纳米改性防水涂料具备自修复功能可填补微裂纹扩展，高分子渗透结晶型材料通过催化反应生成结晶体从而封堵孔隙，结构补强技术采用碳纤维布加固道床与衬砌接缝提升抗拉强度，微膨胀混凝土修复局部破损利用膨胀组分补偿收缩减少界面离析。

3关键治理技术研究

3.1渗漏水快速定位与检测技术

地铁暗挖隧道道床渗漏水检测得采用多技术融合手段来实现精准定位，红外热成像技术凭借捕捉渗漏水和干燥区域的温差信号，能够快速识别表层渗水点，特别适合对隐蔽部位像道床与衬砌接缝开展宏观筛查，地质雷达利用高频电磁波反射特性穿透混凝土结构，可探测内部空洞、裂缝以及含水层分布，其定位精度能够达到厘米级别，针对复杂渗流路径示踪剂法是向注水孔投加荧光或放射性示踪剂，结合水质监测井追踪渗流迁移轨迹，可明确渗漏通道连通性与源头位置，为后续注浆封堵提供靶向依据并形成表层筛查-内部探测-路径追踪的立体化检测体系[4]。

3.2注浆材料与工艺优化

在面对地铁暗挖隧道复杂渗流环境时，复合注浆材料研发着重关注水泥-水玻璃双液浆体系，依靠水泥浆后期强度和水玻璃速凝特性协同发挥作用，达成“早期控渗-长期加固”的双重目标，这种材料能够依据地层渗透性动态调整配比，具体水玻璃模数为2.8-3.2、水泥与水玻璃体积比是1:0.5-1:1，同时兼顾凝结时间可在30s-5min调节以及结石体3d抗压强度≥5MPa的要求，袖阀管分段注浆工艺运用带阀门的分段式注浆管，借助橡胶套阀隔离各段浆液，实现“定深、定量、定向”的精准注浆效果，配合跳孔施工避免浆液串流现象，将单段注浆长度控制在0.5-1.0m，从而有效控制浆液扩散范围并减少对围岩的过度扰动[5]。

3.3防水层修复与增强技术

面对地铁道床既有防水层老化破损这个问题，高压喷涂聚脲防水层技术借助无气喷涂工艺形成厚度在1.5-2.5mm的高弹韧性膜层，它具备5s表干的快速固化特性能够实现带水施工，并且其拉伸强度≥16MPa与断裂伸长率≥400%可以抵御结构变形开裂，比较适用于道床表面大面积修复，背水面防水处理采用渗透结晶型涂料，这种涂料里的活性化学物质通过毛细作用渗入混凝土孔隙，和游离钙离子反应生成不溶性结晶体，能封闭0.4mm级微裂缝，耐水压能力达到1.2MPa以上，特别适用于道床与衬砌接缝、施工缝等迎水面难以触及部位的渗漏封堵，进而形成“表层屏障+内部自愈”的复合防水体系。

3.4智能监测与预警系统

地铁道床渗漏水治理得构建智能化监测网络，分布式光纤传感技术要沿着道床结构去布设光缆，依靠布里渊散射效应来实时感知应变与温度的变化，能够精确捕捉0.01%级微变形以及渗漏水引发的局部温场异常情况，监测精度可达到±1με，空间分辨率比1m还要更优，从而实现全断面的动态监测工作。结合大数据分析技术来整合历史渗漏记录、地质条件、运营荷载等多源数据，构建基于机器学习的渗漏风险评估模型，通过神经网络算法挖掘变形-渗流-劣化之间的关联规律，实现渗漏风险等级（低/中/高）的动态预测与可视化展示内容，为运维决策提供提前量不少于30天的预警支持服务，形成“感知-分析-预警”的闭环管理体系模式。

结论：

针对地铁暗挖隧道道床渗漏水这一难题，提出“检测-注浆-排水-修复”一体化治理技术体系，借助无损检测手段精准定位渗漏源位置，结合复合注浆材料如高分子-水泥基双液浆与分段注浆工艺达成高效封堵效果，优化排水系统设计以此平衡道床所受水压，采用纳米改性防水涂料与结构补强技术提升道床整体耐久性，工程验证结果显示该体系在富水砂层、岩溶区等复杂地质条件下能显著降低渗漏率至≥90%，可有效控制道床沉降情况并延长结构使用寿命，为地铁隧道渗漏水治理提供系统性解决方案。

参考文献：

[1]赵元杰.深孔注浆技术在地铁暗挖隧道施工中的应用[J].四川水泥,2025,(01):200-202.

[2]王泽朋,马耀坛,刘浩,等.地铁暗挖隧道下穿电缆隧道扰动影响及安全距离研究[J].粉煤灰综合利用,2024,38(06):89-95.

[3]赵广平.地铁暗挖隧道群施工绿色环保通风技术[J].建筑机械化,2024,45(12):32-35.

[4]张明,李雪,陈霖,等.暗挖隧道下穿既有地铁线路加固措施研究[J].国防交通工程与技术,2024,22(06):67-71+81.

[5]蔡怀锐.城市地铁浅埋暗挖隧道地质风险分析与防控[J].建材发展导向,2024,22(17):69-72.