連續壁伸縮縫及結構裂縫漏水漏砂地盤改良修復技術

使用中地下車站及淺埋隧道側牆滲水封堵

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1. 工程背景

某捷運地下車站與淺埋隧道側牆，於運營一段時間後發生漏水及局部砂土滲入現象，經維護單位派員檢視後發現，滲水位置主要落於地下連續壁伸縮縫及部分結構裂隙。為避免漏水漏砂現象持續發生造成危害，主管單位特委託專業廠商擬定改善方案，並於審核通過後交付執行連續壁伸縮縫及結構裂縫漏修復。

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2. 解決方案 

本基地地表下概分為三類地層，分別為GL±0.0 m ~GL-2.2m回填層﹔GL-2.2m ~GL-15.2m疏鬆至中等緊密粉土質砂層﹔GL-15.2m ~GL-27.2m粉土質黏土層。地下水位約於GL-2.5m。根據現場性狀研判，發生漏水漏砂原因為第二層粉土質砂層蘊含之地下水，透過連續壁通透性弱面湧入地下空間所致。考慮捷運系統無法暫停運營及地下空間不適用大型機具進入施工等因素，制訂解決方案如下：

(1)站體及隧道內部利用導水、樹脂注漿、安裝不銹鋼板等方式，封堵漏水點

(2)連續壁外側使用雙環塞灌漿工法進行粉土質砂層地盤改良，填充軟弱帶並降低地層滲透係數

(3)使用長效型水泥皂土漿及SSA低鈉矽酸鈉化學漿進行地盤改良

(4)站體與隧道仰拱間連續壁伸縮縫安裝導水槽，避免萬一發生錯動地下水低落

(5)施工過程周邊結構物、地表、軌道、連續壁體進行加強監測，並訂定警戒值、行動值與應變計畫。

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3. 施工設計

本次連續壁伸縮縫及結構裂縫滲水封堵採用內部止水、外側減滲複合方式執行，配合工程特性及需求，進行施工設計如下：

(1)上部道路交維試挖，確定連續壁、地下管線位置，並預埋1.3m~1.8m長度灌漿套管

(2)連續壁伸縮縫及漏水點採用自膨脹及不膨脹聚氨酯樹脂進行斜孔二度灌注，完成後裂縫表面以無收縮水泥抹平，並裝設不銹鋼板加固

(3)外部地盤改良採用雙排交錯馬歇爾管布置，漿液有效影響範圍連續壁外2.0m以上，改良深度進入下方粉土質黏土層1.0m以上

(4)地盤改良採雙環塞逆級注漿，最低注入率30%，依CB漿10%，SSA化學漿20%配置

(5)站體與隧道間伸縮縫加強樹脂止漏灌漿，並於交界處頂拱安裝導水槽。

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4. 施工過程

因為治理對象為地下捷運系統，其上方為平面道路，站體及隧道內部灌漿僅能採夜間施工，隧道外部灌漿則採交維全天施作。施工前根據周邊管線圖及捷運施工圖紙，採用棋盤式試挖找出管線及連續壁實際位置，據以調整灌漿孔位及預埋6”PVC鑽孔套管，確保未來鑽孔時不會損及既有地下管線，並保障漿液重疊止水效果。

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5. 執行成果

本工程於內部導水及樹脂灌漿後，原漏水點滲水現象便已停止，再經外部地盤改良後，導水管不再出水。經內部不銹鋼板、導水槽安裝、無收縮水泥收邊及鑽孔填充復原後，站體及隧道內改善情況符合設計規定，水密性等級達到土木工程設計手冊(CEDM) B級要求(混凝土表面有潮濕痕跡但無可見水流)以上，圓滿達成連續壁伸縮縫及結構裂縫漏水漏砂地盤改良修復工作。

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