探究南京长江隧道过江盾构隧道管片渗漏水的原因与其治理技术.pdf

探究南京长江隧道过江盾构隧道管片渗漏水的原因与其治
理技术
张磊
摘要]在地铁盾构膣道实际施「过程中,常常会受很多性能、盾构机的施工操作和施工管理提出了更高的标進要求进行,则会加大水灰比,引发气孔、微裂
因素影响,致使施1过程出现湿洞。因此,做好地铁盾构要求。
纹,难以确保管片白防水质量,也公产生渗滿水
隧道滲濯水治工作显得非常重要。繁于此,此次研究将
(4)水下一次掘进距离长
2.止水材料引发滲漏水
南京长江隧道地铁厝构隧道作为研究对象,分析了隧道管
超大直径盾构机在高水压、高滲透系数的砂土
在地铁盾构隧道设计过程中,若隧道区间设计
片渗漏的具体原因,而后采取安全、有数、科学的隧道管混合地层中一次掘进近3km,对盾构机的性能,特一个嵌缝防水,比如,设计拱底嵌缝时,选取单组
片滲澡治理技术,以期为之后地铁盾构隧道建设提供相应别是盾构机刀具的质量提出了更高的要求
分聚氨膨胀密封胶结合封氯丁咬乳快硬水泥进行
的參考依据
(5)盾构进出洞超浅埋
填,或是拱顶惞缝选取高模量的聚氨酯密封胶进
陌构进出洞覆土厚度,按照困际惯例一般不小行嵌填。此种和防水设计方法,可降低滲漏水发生的
[关键词]过江地铁盾构隧道管片渗補水原因治理技术于1.0倍盾构直径。而本工桿权衡深基坑和进出洞几率,但是很难确保上部嵌缝的施工质量,这就使
双重困难,选择盾构机始发覆十原度0.1倍盾构直地铁在运营过程中,嵌缝材料大量脱落,对地铁运
随着地钬建设艟工项目逐渐増多,盾构隧道运径(5.0m)。如此超浅埋盾构始发,尚属世界首例
用安全性造成影响
用也慢谩増多,占民也愈发重视盾构渗湘处理方
6)江中冲槽段盾构覆十度浅
3.盾构隧道盾尾注浆时引发渗水
的问题。值得注意的是,盾构隧道水所涉及的项
由丁受客观条件制约,盾构机到达梅子洲接收
(1)在盾尾同步注※过程中,若盾片完全脱离
目较多,如盾构与管片的制造、施工状況、防水质井须越江中一冲糟,冲糟局部覆十.厚度仪9.5m盾尾,会使土体和管片间形成环形空隙,宽度在
量等,其中,管片接缝属于引发漏水的一个重要因(不足0.7倍盾构直径),土层大都为透水性强的松115~140m间,注浆目的是不断填充环形间隙,以
素,需多加关注。城市地铁隧道在投入运用后,
散~稍密粉细砂层。在高水压的情況下,盾构据进保証管片可支撑整个地层,避免地面严重变形成胁
口发生渗漏水,则会对隧道结构稳定性、耐久性产安全风险极大。
周边环境,月浆时可当做管片外的防水及结构的
生较大影响,同时也会使地铁隧道基础设施、设备
(7)盾构掘进穿越长江大堤,对地表沉降要求加强层。通常情况下,同步注浆的材科主要选取粉
受损,严重地会使隧道行车安全受到威胁。因此,高
煤灰、水泥、细砂、膨润土。若管片壁后的同步注
仔细、全面地分析并总结出地铁盾构隧道滲漏水的
陌构札两次穿越长江防洪大堤下的层粉细砂透浆质量较大差,日填充不够密实,则难以将外部
具体原因,采取针对性地治理技术,对确保城市地水层,盾构掘进宜对十层产生的扰动,在加上地下源完全隔离,这就难以保证围岩、衬砌受力均匀,
铁运行的安全性起到关键性的作用
承压水作用,极可能对大堤产生不均匀沉降,而大最终使首道的防水层完全失去作用而发生严重渗溻
工程简介
堤高标准的防洪安全要求,对地表沉降、盾构机施水。而且,若注浆量严重不足,也可能会使隧道后
1.研究对象
工操作和施工管理?出了很高的要求
期施工过程中沉降变形严重,从而引发渗淅
此次研究以南京长江隧道地铁盾构隧道作研究
南京长江隧道工程是一项风险大、影响大、技
(2)二次注浆主要经管片的中部注浆孔实施
对象,重点了解隧道管片渗漏的具体原因,以采収术含量啬,具有興程碑意义的工程
主要作用表现在:能较好地弥补一次注浆过程中没
安全的防治措施。此隧道总长3837m,其中左汉盾
2.防水要求与设计
有充填的注浆部分;弥补因浆体快速收缩使体积逐
构隧道其中江北引道明挖始发段370m;左线盾构隧
(1)此隧道工程项目的结构防水主要根据《地渐缩小;避免四周地层的松弛区域逐渐扩大
道长2992.34m,石线盾构隧道长2984.95m。盾构下工程防水技术规》的标准要求展开设计,其中,
(3)在拼装、运输管片的过程中也会引发渗漏
管片3022环(每环7个标准快,2个邻接块,1个区间隧道、泵站、联络通道的设计要求需与二.级水,这主要因管片的传力整粘贴、止水条等施工过
封顶块)
防水标准相符:渗水量小于0.1L/m(24b),任意程和具体设计要求不相符,大大降低施工质量,而
木工程村点、难点及风险点主要包括
100m2渗水量小于15L。隧道的顶部不可滴水,拱底且在拼装、运输期间,受大力碰撞、挤压,常常会
(1)盾构直径超大
于嵌缝作业之后不可滲水,衬砌接头不可漏泥砂
使橡胶的止水带大量脱落或是悬空,这就很难止水。
南京长江隧道盾构直径为11.93m,是目前世界滴漏
如果管片、盾构的姿态不合理,则会对管片的拼装
上最大直径盾构隧道之
2)通常情況下,我国地铁盾构法的隧道结构质量造成较大影响,或管片拼装使,缝隙间残余渣
2)水压力高
通常是单层预制的混凝士管片,将其拼装为衬砌,十.,则会使管片出现,使相邻的止水带间难以准确
目前世界上已施工或承建的超大直径盾构隧而隧道的断面主要是圆形,在进行防水设计时,设吻合压紧,这就大大缩减了止水橡胶的止水面积
道,水压在6bar以上尚属竿见。而南京长江隧道计重点有:管片外防水涂层、管片外孔隙充填注浆、若管片的螺栓没有全部拧紧,或者是没有加入防水
设计最大水压近7.5bar,在同等或更大直径的盾构螺栓孔区防水、管片接缝区防水、混凝土管片衬砌的密封橡胶垫圈,则会使螺栓孔区的滲漏水在推进
隧道项目中,水压力是最高的
白防水、滲漏处理等,其中,管片接缝防水是盾构时,管片和千斤顶所接触的部位受力不够均匀,或
(3)地质水文条件复杂
隧道出现渗漏水的重点
是推力较大使管片发生较大的裂,最终使得外部
盾构穿越的土层分别为灵敏度高的软弱土层
引发地铁盾构隧道渗漏水的具体原因
的水源顺着管片的裂缝直接流入隧道。若管片、注
透水性强的松散粉细砂层和富含水的砾砂层。
1.地质引发渗漏水
浆孔、吊装孔进行二次注浆之后,孔内述没有完全
特别是盾构机所穿越的地层大都处在透水性强
通常情況下,地质引发渗漏水的具体原因包括:填实,则会导致吊装孔与管片的注浆孔产生大量渗
的粉细砂层(粉细砂层地段长2542m,占盾构隧道地下水压力、现场地质情況等,此次筛选的某过江.漏水
总长的85%),在高水压作用下,易造成冒顶。另一地铁盾构隧道,施工地质主要受基岩裂隙、外部水
4.管片螺栓孔的密封垫防水引发渗滿水
难点是:盾构机还要掘进容越长1250m的粉细砂、压等因素影响,从而影响同步注浆效果,待浆液完
盾构隧道管片施工过程中,管片螺栓孔通常经
砾砂(粒径3~20m)和圆砾(粒径8~20cm)混全注入管片以后,会被大量水稀释,未凝固,最终塑料套管来进行预留,其直径超过螺栓的直径(5mm
地层。掌子面岩性、土层的明显差异,对盾构机产生渗漏水,而且在管片制作时,若养护、配比未左右),其防水通常选収遇水膨胀的橡胶垫图,但是
万方数据