盾构法隧道防水堵漏技术.doc

盾构法隧道防水堵漏技术温竹茵张庆贺郑坚秦鸿元[摘要]分析隧道渗漏水的机理,总结国内外盾构法隧道防水堵漏的技术方法,并结合上海地铁二号线东昌路—东方路区间隧道施工堵漏,提出了防渗堵漏的技术措施。[关键词]防水技术隧道防水盾构法隧道膨胀橡胶嵌缝隧道堵漏施工方法1国内外隧道建设及防水情况国内外已建成大量地铁、隧道,逐步形成了较成熟的结构设计计算理论与工程实践体系,但是在隧道及地下工程的防水方面认识则相对落后。地铁不可避免地要经过含水量较高的地层(如上海地铁所处地层大多为饱和含水软粘土层),所以必将受到地下水的有害作用。如果没有可靠的防水、堵漏措施,地下水就会侵入隧道,影响其内部结构与附属管线,乃至危害到地铁的运营和降低隧道使用寿命。盾构隧道渗漏水的位置是管片的接缝、管片自身小裂缝、注浆孔和手孔等。其中以管片接缝处为防水重点。通常接缝防水的对策是使用密封材料,以西德为代表的欧洲方面,采用非膨胀合成橡胶,靠弹性压密,以接触面压应力来止水,以耐久性与止水性见长。德国PHOENIX公司提供的隧道衬砌合成橡胶垫就是其中较典型的形式,其工作机理如图1所示。以日本为代表的方面,则采用水膨胀橡胶,靠其遇水膨胀后的膨胀压止水。它的特点是可使密封材料变薄、施工方便,但耐久性尚待验证。国内主要采用水膨胀橡胶,并已开始研究开发水膨胀类材料与密封垫两者的复合型。2盾构法隧道的防水设计方法防水方法包括结构自防水和其它附属措施,如管片外防水涂层、管片接缝防水、做二次衬砌等。,主要方法为管片材料采用防水混凝土。地铁结构物一般用普通防水混凝土,而盾构隧道衬砌由预制管片拼装而成,多用外加剂防水混凝土,抗渗可达S12以上,渗透系数K<10-11cm/s。,凡有较深裂纹的管片一般都要增加外防水涂层。对钢筋混凝土管片而言,一般要求:①涂层应能在盾尾密封钢丝刷与钢板的挤压摩擦下仍保持完好;②,,长期不渗漏;③涂层应具有防迷流的功能,其体积电阻率、表面电阻率要高;④涂层应具有良好的抗化学腐蚀、抗微生物侵蚀能力和足够的耐久性;⑤涂层要有良好的施工季节适应性,施工简便,成本低廉。但应指出,若管片制作质量高,采用抗侵蚀水泥,不做外防水层也是可以的。、嵌缝防水和向接缝内注入聚氨酯药液等。下面介绍可靠性高的弹性密封垫防水的各种要求:(1)功能要求①短期防水要求密封材料因压缩产生的接触面应力大于设计水压力;②长期防水要求接触面应力不小于设计水压力;③密封垫在设计水压力下允许张开值应满足下式:δ≤BD/(ρmin—)十δ。十δs式中:δ——环缝中弹性防水密封垫在设计水压力下允许的缝张开值(mm);ρmin——隧道纵向挠曲的最小曲率半径(mm);D——衬砌外径(mm);B——管片宽度(mm);δ。——生产、施工中可能产生的环缝间隙(mm);δs——邻近建筑物引起的接缝张开值(mm)。(2)耐久性要求包括防水功能耐久性、耐水性、耐动力疲劳性、耐干湿疲劳性、耐化学腐蚀性等。(3)密封材料种类可分为单一材料的、合成材料的及水膨胀的。现多采用水膨胀橡胶。它大大改善了盾构法隧道的防水性,是今后的发展方向。在设计时必须