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    盾构隧道渗漏防水堵漏技术

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            国内外隧道建立及防水状况国内外已建成大量地铁、隧道，逐渐构成了较成熟的构造设计计算理论与工程理论体系，但是在隧道及公开工程的防水方面善悉则相对落后。地铁不可防止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），所以必将遭到公开水的有害作用。假设没有牢靠的防水堵漏措施，公开水就会侵进隧道，影响其内部构造与隶属管线，乃至危害到地铁的运营和降低隧道运用寿命。盾构隧道渗漏水的位置是管片的接缝、管片本身小裂痕、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运用密封资料，以西德为代表的欧洲方面，采用非收缩合成橡胶，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方式，其工作机理如图1所示。以日本为代表的方面，则采用水收缩橡胶，靠其遇水收缩后的收缩压止水。它的特性是可使密封资料变薄、施工便当，但耐久性尚待考证。国内主要采用水收缩橡胶，并已开端研讨开发水收缩类资料与密封垫两者的复合型。
      　　
      　　2盾构法隧道的防水设计办法防水办法包括构造自防水和其它隶属措施，如管片外防水涂层、管片接缝防水、做二次衬砌等。
      　　
      　　2.1管片构造的自防水构造自防水是首选的防水措施，主要办法为管片资料采用防水混凝土。地铁构造物普通用普通防水混凝土，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，浸透系数K＜10-11cm／s.
      　　
      　　2.2管片外防水涂层管片外防水涂层需依据管片材质而定，凡有较深裂纹的管片普通都要增加外防水涂层。对钢筋混凝土管片而言，普通请求：①涂层应能在盾尾密封钢丝刷与钢板的挤压摩擦下仍坚持完好；②当管片弧面的裂痕宽度达0.3mm时，仍能抗0.6MPa的水压，长期不渗漏；③涂层应具有防迷流的功用，其体积电阻率、外表电阻率要高；④涂层应具有良好的抗化学腐蚀、抗微生物腐蚀才能和足够的耐久性；⑤涂层要有良好的施工时节顺应性，施工烦琐，本钱低廉。但应指出，若管片制造质量高，采用抗腐蚀水泥，不做外防水层也是能够的。
      　　
      　　2.3管片接缝防水管片接缝防水包括弹性密封垫防水、嵌缝防水和向接缝内注进聚氨酯药液等。下面引见牢靠性高的弹性密封垫防水的各种请求：（1）功用请求①短期防水请求密封资料因紧缩产生的接触面应力大于设计水压力；②长期防水请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容许张开值应满足下式：δ≤BD／（ρmin—0.5D）十δ。十δs式中：δ——环缝中弹性防水密封垫在设计水压力下容许的缝张开值（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。——消费、施工中可能产生的环缝间隙（mm）；δs——临近建筑物惹起的接缝张开值（mm）。（2）耐久性请求包括防水功用耐久性、耐水性、耐动力疲惫性、耐干湿疲惫性、耐化学腐蚀性等。（3）密封资料品种可分为单一资料的、合成资料的及水收缩的。现多采用水收缩橡胶。它大大改善了盾构法隧道的防水性，是今后的开展方向。在设计时必需依据实践状况肯定适宜的收缩倍率、收缩时间及环境可能形成的影响。
      　　
      　　3隧道渗漏水机理惹起隧道渗漏水的缘由主要是防水材质不良或违背支配规程形成的，详细可分为以下几类：
      　　①管片在制造时养护不公允，外表呈现气孔和龟缩裂痕；管片在运输、拼装中受挤压、碰撞，缺边掉角；
      　　②水收缩橡胶粘贴不牢，或下坡时过早浸水使收缩止水效果降低；
      　　③管片拼装质量差，螺栓未拧紧，接缝张开过大；
      　　④手孔、螺栓孔、注浆孔等单薄部位未加防水垫片，封孔施工质量差。 



      　　　　
      　　4上海地铁二号线隧道堵漏实例
      　　
      　　4.1工程概略上海地铁二号线区间隧道采用盾构法施工，东昌路—东方路段位于浦东新区，其防水局部由上海市隧道工程设计院设计，上海市根底工程公司施工。隧道的衬砌为预制钢筋混凝土管片，外径6200mm，内径5500mm，环宽1000mm.管片7昆凝土C50、S8，衬砌环缝及纵缝间防水采用弹性密封衬垫。该圆形隧道的规范断面如图2所示。地铁途经三个地质层：①人工填土；②表层土；③第1层软土。隧道大局部埋设于该层软土中，它主要为灰色淤泥质粘土、粘土、粉质粘土加薄层粉砂，含水率43.1％一57.9％，垂直浸透系数10-6一10-7cm／s，程度浸透系数依据层理不同差异很大。1998年4月，在隧道完工验收之前，笔者应上海市根底工程公司拜托，对该区段隧道的渗漏水停止了调查，并提出了管理措施。
      　　
      　　4.2渗漏状况调查经初步勘察，该区间段衬砌管片总体防水质量是好的，但进出洞口部位渗漏较为严重。对上行线进洞口l00环做了详细调查，结果如下：（1）该区间渗漏水主要为管片接缝处渗漏水。进洞25环固然做了纵环整环嵌缝，但由于一些环缝宽度不平均，嵌进工字条后不能互相粘贴牢，而加封的水泥层又较薄，达不到防水目的，因此有几环渗漏很严重，个别接缝处以至有严重线漏。（2）该区间隧道为两头高、中间低。盾构在下坡段推进时，盾尾随便构成积水，从而使底部弹性密封垫过早遇水收缩，防水才能降落，所以下坡段底部渗漏较上坡段严重。
      　　
      　　4.3渗漏处置计划依据不同部位、渗漏水的不同方式，采取下列详细处置措施：（1）环纵缝的线漏、滴漏以及两腰渗漏水处宜采用注浆堵漏，即在渗漏严重处先打一小孔，插进塑料细管引排渗漏水，同时插进另一　
      　　
      　　浆管压注聚氨酪浆材封堵渗水通道，当确认不渗漏水时剪断注浆管（对有多处渗漏水点状况，应先上后下，最后封堵两腰）。在埋管处用快凝水泥封缝，周围纵环采用工字形水收缩腻子条加封氯丁胶乳水泥作整环嵌缝处置。关于已做工字条嵌缝但仍有渗漏的环缝，在注浆堵水后，宜取收工字条，涂刷界面剂，再用快凝水泥封缝。（2）0.15mm以下潮湿裂痕或微裂痕可采用无机水性高浸透密封剂涂刷封锁处置（如AS混凝土墙面涂料，SWF水泥密封资料等）。（3）对o.20mm以上的微裂痕也应注浆，采用聚合物砂浆类，用氯丁胶乳、卤偏乳液、丙烯酸乳液等涂抹封锁。（4）关于集中渗漏区段，可应用回填注浆孔钻穿管片注进超细早强水泥和水溶性聚氨酪浆液。管片打穿时，思索到注浆孔涌泥，配以橡塞密封安装。（5）区间7昆凝土管片存在的边、角缺损部位，可采用高强、快凝、粘结良好的修补资料，如NC聚合物快速修补剂。
      　　
      　　4.4二次调查依照上述防水堵漏计划，经过2个多月的施工，渗漏状况已明显好转，尽大多数的线漏、渗漏都已消弭，只要个别中央还有少量渗水，根本上到达设计请求，证明计划是卓有成效的。该工程也已被上海市市政局质检站定为优质工程。
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