(9.5.1)--9-5隧道防水及新型管片.ppt

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1、地下建筑结构地下建筑结构地下建筑结构地下建筑结构第第第第9 9 9 9章章章章 盾构法隧道结构盾构法隧道结构盾构法隧道结构盾构法隧道结构知识点知识点知识点知识点5 5 5 5 隧道防水及其新型管片隧道防水及其新型管片隧道防水及其新型管片隧道防水及其新型管片在饱和含水软土地层中，一个重要的技术课题是在饱和含水软土地层中，一个重要的技术课题是隧道衬隧道衬砌防水问题砌防水问题，以获得一个干燥的使用环境。，以获得一个干燥的使用环境。必须从管片必须从管片生产工艺生产工艺、衬砌衬砌结构设计结构设计、接缝接缝防水材料防水材料等等几个方面进行综合处理，其中尤以几个方面进行综合处理，其中尤以接缝防水材料的选择接

2、缝防水材料的选择为突出的技术关键为突出的技术关键。隧道防水不但在正常运营期间需要，在盾构施工期间也隧道防水不但在正常运营期间需要，在盾构施工期间也要要严密注意严密注意，否则可能引起不均匀纵向沉陷和横向变形，否则可能引起不均匀纵向沉陷和横向变形，导致工程事故。导致工程事故。9.59.5 隧道防水及其综合处理隧道防水及其综合处理隧道防水及其综合处理隧道防水及其综合处理衬砌埋设在含水地层内，承受着一定静水压力，必须具有相当衬砌埋设在含水地层内，承受着一定静水压力，必须具有相当的抗渗能力，的抗渗能力，衬砌本身的抗渗能力要求衬砌本身的抗渗能力要求：合理提出衬砌本身的合理提出衬砌本身的抗渗指标。抗渗指标。

3、经过抗渗试验确定混凝土的经过抗渗试验确定混凝土的合适配合比合适配合比；严格控制水灰比，一般；严格控制水灰比，一般不大于不大于0.4，另加，另加塑化剂塑化剂以增加混凝土的和易性。以增加混凝土的和易性。衬砌构件的衬砌构件的最小混凝土厚度和钢筋保护层最小混凝土厚度和钢筋保护层。管片管片生产工艺生产工艺：振捣方式和养护条件的选择。：振捣方式和养护条件的选择。严格的产品严格的产品质量检验质量检验制度。制度。减少管片在堆放、运输和拼装过程中的减少管片在堆放、运输和拼装过程中的损坏率损坏率。9.59.5.1.1 衬砌的抗渗衬砌的抗渗衬砌的抗渗衬砌的抗渗管片制作精度管片制作精度对于隧道防水效果具有很大的影响。

4、管片制作精对于隧道防水效果具有很大的影响。管片制作精度不够引起隧道漏水。度不够引起隧道漏水。制作精度较差的管片，再加上制作精度较差的管片，再加上拼装误差拼装误差的累计，往往导数衬砌的累计，往往导数衬砌拼装缝不密贴而出现了较大的初始裂隙，当管片拼装缝不密贴而出现了较大的初始裂隙，当管片防水密封垫的防水密封垫的弹性变形量不能适应初始裂隙弹性变形量不能适应初始裂隙时就会漏水。时就会漏水。管片制作精度的不够，管片制作精度的不够，造成管片的顶碎和开裂造成管片的顶碎和开裂，造成漏水。，造成漏水。必须要有一个高精度的钢模必须要有一个高精度的钢模。9.59.5.2.2 管片制作精度管片制作精度管片制作精度管片

5、制作精度保持保持永久的弹性永久的弹性状态和具有状态和具有足够的承压能力足够的承压能力，使之适应隧道长期处于使之适应隧道长期处于“蠕动蠕动”状态而产生的状态而产生的接缝张开和错动。接缝张开和错动。具有令人满意的具有令人满意的弹性期龄和工作效能弹性期龄和工作效能。与混凝土构件具有一定的与混凝土构件具有一定的粘结力粘结力。能适应地下水的能适应地下水的侵蚀侵蚀。9.59.5.3.3 接缝防水的基本技术要求接缝防水的基本技术要求接缝防水的基本技术要求接缝防水的基本技术要求环缝密封垫环缝密封垫需要有需要有足够的承压能力和弹性复原力足够的承压能力和弹性复原力，能承，能承受均布盾构千斤顶顶力，防止管片顶碎。并

6、在千斤顶顶受均布盾构千斤顶顶力，防止管片顶碎。并在千斤顶顶力往复作用下，密封垫仍保持良好的弹性变形性能。力往复作用下，密封垫仍保持良好的弹性变形性能。纵缝密封垫纵缝密封垫具有比环缝密封垫相对具有比环缝密封垫相对较低的承压能力较低的承压能力，能，能对管片的对管片的纵缝初始缝隙进行填平补齐纵缝初始缝隙进行填平补齐，并对局部集中应，并对局部集中应力具有一定缓冲和抑制作用。力具有一定缓冲和抑制作用。较可靠的是在环、纵缝沿隧道内侧设置较可靠的是在环、纵缝沿隧道内侧设置嵌缝槽嵌缝槽，在槽内，在槽内填嵌密封防水材料。填嵌密封防水材料。9.59.5.3.3 接缝防水的基本技术要求接缝防水的基本技术要求接缝防水

7、的基本技术要求接缝防水的基本技术要求在目前隧道在目前隧道接缝防水尚不能完全满足要求接缝防水尚不能完全满足要求的情况下，常的情况下，常采用双层衬砌。采用双层衬砌。在外层装配式衬砌已趋基本稳定的情况下，在外层装配式衬砌已趋基本稳定的情况下，进行二次内进行二次内衬浇捣衬浇捣，在内衬混凝土浇筑前应对隧道内侧的，在内衬混凝土浇筑前应对隧道内侧的渗漏点进渗漏点进行修补堵漏行修补堵漏，污泥以高压水冲浇、，污泥以高压水冲浇、清理清理。内衬混凝土层的厚度根据防水和内衬混凝土施工的需要，内衬混凝土层的厚度根据防水和内衬混凝土施工的需要，至少不得小于至少不得小于150mm，也有厚达，也有厚达300mm。9.59.5

8、.4.4 二次衬砌二次衬砌二次衬砌二次衬砌有在外层衬砌结构内有在外层衬砌结构内直接浇捣两次内衬混凝土直接浇捣两次内衬混凝土；也有在外层衬砌的内侧面也有在外层衬砌的内侧面先喷注先喷注20mm厚的找平层厚的找平层，再铺设，再铺设油毡或合成橡胶类的油毡或合成橡胶类的防水层防水层，再浇注内衬混凝土层再浇注内衬混凝土层。内衬混凝土一般都采用内衬混凝土一般都采用混凝土泵混凝土泵再加再加钢模台车钢模台车配合分段进行，配合分段进行，每段大致为每段大致为810m左右。内衬混凝土每二十四小时进行一个左右。内衬混凝土每二十四小时进行一个施工循环。施工循环。隧道顶拱部分混凝土质量不易保证，尚需预留压隧道顶拱部分混凝土

9、质量不易保证，尚需预留压浆孔进行压注填实浆孔进行压注填实。也有用也有用喷射混凝土喷射混凝土进行二次衬砌。进行二次衬砌。9.59.5.4.4 二次衬砌二次衬砌二次衬砌二次衬砌隧道防水还有其它的一些附加措施可以采用，隧道防水还有其它的一些附加措施可以采用，诸如诸如隧道外围的隧道外围的压浆压浆，地层注浆地层注浆等等视不同情况予以采用。视不同情况予以采用。9.59.5.5.5 其他其他其他其他9.6.1 双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌优点优点：提高施工效率，缩短工期；减小开挖面积，：提高施工效率，缩短工期；减小开挖面积，降低工程造价。降低工程造价。9.69.6 盾构新型管片衬砌形式简介盾构新型管片衬

10、砌形式简介盾构新型管片衬砌形式简介盾构新型管片衬砌形式简介上海上海M8号线，受工期、工况条件等制约，三段累计号线，受工期、工况条件等制约，三段累计2.688km的双圆衬砌结构，的双圆衬砌结构，国内首次国内首次。9.6.1 9.6.1 双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌9.6.1 9.6.1 双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌双圆盾构双圆盾构9.6.1 9.6.1 双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌双圆盾构隧道管片双圆盾构隧道管片9.6.1 9.6.1 双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌双圆盾构管片衬砌双圆盾

11、构管片衬砌双圆盾构始发推进双圆盾构始发推进通用管片（通用管片（universal segment）是指所有的管片形是指所有的管片形式只有式只有一种一种，既可用在直线段，也可用在曲线段。，既可用在直线段，也可用在曲线段。国内两种主流管片形式：国内两种主流管片形式：1.左转环左转环+直线环直线环+右转环右转环2.左转环左转环+右转环右转环9.6.2 9.6.2 通用管片衬砌通用管片衬砌通用管片衬砌通用管片衬砌2001年，日本进行了预应力管片的试验研究，用于年，日本进行了预应力管片的试验研究，用于小直径、受内压小直径、受内压的隧道。的隧道。我国主要在我国主要在水工隧洞水工隧洞混凝土衬砌中采用预应力技

12、术。混凝土衬砌中采用预应力技术。地铁和公路隧道预应力管片应用的实例很少，但是地铁和公路隧道预应力管片应用的实例很少，但是应用应用前景乐观前景乐观。9.6.9.6.3 3 预应力预应力预应力预应力管片管片管片管片钢纤维混凝土钢纤维混凝土（steel fibre reinforced concrete，简称，简称SFRC）是）是20世纪世纪70年代发展起来的新型复合建筑材料。年代发展起来的新型复合建筑材料。优点优点：具有优良的物理、力学性能；抗拉、抗弯强度及耐磨、：具有优良的物理、力学性能；抗拉、抗弯强度及耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐疲劳性、韧性和抗爆等性能高，在国内外耐冲击、耐腐蚀、耐疲劳性、韧性和

13、抗爆等性能高，在国内外广泛应用。广泛应用。钢纤维复合管片在国外已推广应用。钢纤维复合管片在国外已推广应用。p损坏率损坏率明显下降；明显下降；p优异的优异的抗裂性抗裂性；p用于老隧道的用于老隧道的修补和加固修补和加固，或复合衬砌，或复合衬砌内衬内衬。9.6.9.6.4 4 钢纤维复合管片钢纤维复合管片钢纤维复合管片钢纤维复合管片管片生产工艺管片生产工艺管片生产工艺管片生产工艺高精度盾构隧道管片钢模高精度盾构隧道管片钢模高精度盾构隧道管片钢模高精度盾构隧道管片钢模管片的钢模管片的钢模管片的钢模管片的钢模管片的钢筋笼管片的钢筋笼管片的钢筋笼管片的钢筋笼管片的钢筋笼管片的钢筋笼管片的钢筋笼管片的钢筋笼浇筑混凝土浇筑混凝土浇筑混凝土浇筑混凝土管片管片管片管片厂厂厂厂管片管片管片管片蒸汽养护蒸汽养护蒸汽养护蒸汽养护管片管片管片管片的水养的水养的水养的水养管片管片管片管片的堆放的堆放的堆放的堆放