盾構(gòu)隧道防水堵漏技術(shù)

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1、盾構(gòu)隧道防水堵漏技術(shù)

2、第1內(nèi)容加載中...　　　1國內(nèi)外隧道建設(shè)及防水情況國內(nèi)外已建成大量地鐵、隧道，逐步形成了較成熟的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論與工程實踐體系，但是在隧道及地下工程的防水方面認(rèn)識則相對落后。地鐵不可避免地要經(jīng)過含水量較高的地層（如上海地鐵所處地層大多為飽和含水軟粘土層），所以必將受到地下水的有害作用。如果沒有可靠的防水、堵漏措施，地下水就會侵入隧道，影響其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與附屬管線，乃至危害到地鐵的運營和降低隧道使用壽命。盾構(gòu)隧道滲漏水的位置是管片的接縫、管片自身小裂縫、注漿孔和手孔等。其中以管片接縫處為防水重點。通常接縫防水的對策是使用密封材料，以西德為代表的歐洲方面，采用非

3、膨脹合成橡膠，靠彈性壓密，以接觸面壓應(yīng)力來止水，以耐久性與止水性見長。德國PHOENIX公司提供的隧道襯砌合成橡膠墊就是其中較典型的形式，其工作機理如圖1所示。以日本為代表的方面，則采用水膨脹橡膠，靠其遇水膨脹后的膨脹壓止水。它的特點是可使密封材料變薄、施工方便，但耐久性尚待驗證。國內(nèi)主要采用水膨脹橡膠，并已開始研究開發(fā)水膨脹類材料與密封墊兩者的復(fù)合型?！　?盾構(gòu)法隧道的防水設(shè)計方法防水方法包括結(jié)構(gòu)自防水和其它附屬措施，如管片外防水涂層、管片接縫防水、做二次襯砌等。　　2.1管片結(jié)構(gòu)的自防水結(jié)構(gòu)自防水是首選的防水措施，主要方法為管片材料采用防水混凝土。地鐵結(jié)構(gòu)物一般用普通防水混

4、凝土，而盾構(gòu)隧道襯砌由預(yù)制管片拼裝而成，多用外加劑防水混凝土，抗?jié)B可達(dá)S12以上，滲透系數(shù)K＜10-11cm／s.　　2.2管片外防水涂層管片外防水涂層需根據(jù)管片材質(zhì)而定，凡有較深裂紋的管片一般都要增加外防水涂層。對鋼筋混凝土管片而言，一般要求：①涂層應(yīng)能在盾尾密封鋼絲刷與鋼板的擠壓摩擦下仍保持完好；②當(dāng)管片弧面的裂縫寬度達(dá)0.3mm時，仍能抗0.6MPa的水壓，長期不滲漏；③涂層應(yīng)具有防迷流的功能，其體積電阻率、表面電阻率要高；④涂層應(yīng)具有良好的抗化學(xué)腐蝕、抗微生物侵蝕能力和足夠的耐久性；⑤涂層要有良好的施工季節(jié)適應(yīng)性，施工簡便，成本低廉。但應(yīng)指出，若管片制作質(zhì)量高，采用抗侵

5、蝕水泥，不做外防水層也是可以的?！　?.3管片接縫防水管片接縫防水包括彈性密封墊防水、嵌縫防水和向接縫內(nèi)注入聚氨酯藥液等。下面介紹可靠性高的彈性密封墊防水的各種要求：（1）功能要求①短期防水要求密封材料因壓縮產(chǎn)生的接觸面應(yīng)力大于設(shè)計水壓力；②長期防水要求接觸面應(yīng)力不小于設(shè)計水壓力；③密封墊在設(shè)計水壓力下允許張開值應(yīng)滿足下式：δ≤BD／（ρmin—0.5D）十δ。十δs式中：δ——環(huán)縫中彈性防水密封墊在設(shè)計水壓力下允許的縫張開值（mm）；ρmin——隧道縱向撓曲的最小曲率半徑（mm）；D——襯砌外徑（mm）；B——管片寬度（mm）；δ?！a(chǎn)、施工中可能產(chǎn)生的環(huán)縫間隙（mm）；

6、δs——鄰近建筑物引起的接縫張開值（mm）。（2）耐久性要求包括防水功能耐久性、耐水性、耐動力疲勞性、耐干濕疲勞性、耐化學(xué)腐蝕性等。（3）密封材料種類可分為單一材料的、合成材料的及水膨脹的?，F(xiàn)多采用水膨脹橡膠。它大大改善了盾構(gòu)法隧道的防水性，是今后的發(fā)展方向。在設(shè)計時必須根據(jù)實際情況確定合適的膨脹倍率、膨脹時間及環(huán)境可能造成的影響?！　?隧道滲漏水機理引起隧道滲漏水的原因主要是防水材質(zhì)不良或違反操作規(guī)程造成的，具體可分為以下幾類：①管片在制作時養(yǎng)護(hù)不合理，表面出現(xiàn)氣孔和龜縮裂縫；管片在運輸、拼裝中受擠壓、碰撞，缺邊掉角；②水膨脹橡膠粘貼不牢，或下坡時過早浸水使膨脹止水效果降低；

7、②管片拼裝質(zhì)量差，螺栓未擰緊，接縫張開過大；④手孔、螺栓孔、注漿孔等薄弱部位未加防水墊片，封孔施工質(zhì)量差?！　?上海地鐵二號線隧道堵漏實例　　4.1工程概況上海地鐵二號線區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，東昌路—東方路段位于浦東新區(qū)，其防水部分由上海市隧道工程設(shè)計院設(shè)計，上海市基礎(chǔ)工程公司施工。隧道的襯砌為預(yù)制鋼筋混凝土管片，外徑6200mm，內(nèi)徑5500mm，環(huán)寬1000mm.管片7昆凝土C50、S8，襯砌環(huán)縫及縱縫間防水采用彈性密封襯墊。該圓形隧道的標(biāo)準(zhǔn)斷面如圖2所示。地鐵途經(jīng)三個地質(zhì)層：①人工填土；②表層土；③第1層軟土。隧道大部分埋設(shè)于該層軟土中，它主要為灰色淤泥質(zhì)粘土、粘土、粉

8、質(zhì)粘土加薄層粉砂，含水率43.1％一57.9％，垂直滲透系數(shù)10-6一10-7cm／s，水平滲透系數(shù)根據(jù)層理不同差別很大。1998年4月，在隧道竣工驗收之前，筆者應(yīng)上海市基礎(chǔ)工程公司委托，對該區(qū)段隧道的滲漏水進(jìn)行了調(diào)查，并提出了治理措施。　　4.2滲漏情況調(diào)查經(jīng)初步勘察，該區(qū)間段襯砌管片總體防水質(zhì)量是好的，但進(jìn)出洞口部位滲漏較為嚴(yán)重。對上行線進(jìn)洞口l00環(huán)做了詳細(xì)調(diào)查，結(jié)果如下：（1）該區(qū)間滲漏水主要為管片接縫處滲漏水。進(jìn)洞25環(huán)雖然做了縱環(huán)整環(huán)嵌縫，但因為一些環(huán)縫寬度不均勻，嵌入工字條后不