盾构区间隧道结构防水及耐久性问题探讨

在高含水软土地层,采用盾构法施工的地铁区间隧道结构一般由管片拼装而成,管缝、螺栓孔、注浆孔等的防水方案应与结构设计使用寿命（100年）相匹配。以某地铁工程为背景,对如何解决既有地铁区间隧道结构的防水及其耐久性问题进行了探讨,对新建地铁如何满足结构防水需要提出了初步设想。     

越江盾构隧道的防渗止水设计研究

分析越江盾构隧道管片衬砌的渗漏水机理,总结国内外盾构隧道管片衬砌防水的技术方法,包括管片接缝防水、管片自防水、管片二次衬砌防水。重点介绍管片接缝止水的功能要求、材料种类及断面形式设计方法。并结合杭州庆春路越江隧道工程提出了防渗止水的具体措施。     

运营期地铁盾构隧道管片收敛整治过程变形特征分析

结合某地铁区间隧道,研究了运营期地铁盾构隧道管片收敛整治过程中的管片变形特征及其影响。阐述了该区间隧道变形的测量方法与结果。对运营地铁盾构隧道管片收敛整治微扰动施工过程中产生的隧道变形进行了实测,并选取下行线测试数据进行分析。结果表明:自注浆开始至注浆结束,由下行线监测区间微扰动注浆施工引起的隧道管片形状由压扁状逐渐向撑圆状变化;受水平位移和道床沉降影响的隧道管片范围为10环,受收敛位移影响的隧道管片范围为20环;受注浆施工叠加影响,隧道管片最大的水平位移、水平和竖直收敛及道床沉降均发生在注浆区间中部位置。     

钻爆法隧道防排水施工技术

从工程实践出发,系统介绍了钻爆法隧道防排水施工技术,包括超前地质预报探水、泄水洞排水、帷幕注浆堵水、小导管注浆止水、提高光爆质量、采用湿喷工艺、暗埋式排水管排水、隧道喷膜防水、衬砌结构自防水、隧道注浆堵漏止水等10个方面的防排水技术.     

长大单坡隧道涌水段综合治理施工技术

通过重庆地区万开高速公路铁锋山2号隧道的施工,提出了长大单坡下坡隧道高涌水地段综合治理施工方法,采用地质超前预报探明涌水段位置和涌水规模,对涌水量大的破碎带采用超前深孔预注浆和超前管棚预注浆止水,并在初期支护后采用周边径向注浆防水。结果表明,该综合治理施工技术能有效地控制进入隧道水量,保证施工安全顺利进行。     

泥水盾构隧道渗漏机理及施工控制措施研究

对泥水盾构隧道的渗漏原因、机理进行分析,并提出相应的施工控制措施。从洞口止水、管片防水、盾尾防渗漏和注浆防水4个方面分析泥水盾构隧道的渗漏原因并总结相应的施工控制措施,所得结论对于我国的越江、跨海隧道防水堵漏施工具有一定借鉴意义。     

深埋高水压管片拼装隧道防水体系研究

文章通过理论分析、数值计算和工程案例分析对深埋高水压管片拼装隧道防水体系和工程措施进行研究。高水压管片拼装隧道防水首先应该建立在对水压力正确认识和合理选取的基础上,并因地制宜、刚柔并济地建立防水体系。管片作为承担地下水压力的结构,其接缝密封垫是管片防水体系的重要一环,应根据工况合理制定技术标准,管片的注浆孔等防水薄弱部分需采取多道设防的工程措施。相关经验可为其他类似隧道工程防水施工提供参考和借鉴。     

广州地铁3号线盾构区间同步注浆施工技术

在盾构施工中,基于刀盘开挖直径与盾构管片外径间存在空隙、地质条件、地下水、隧道埋深、掘进模式等因素的影响,易造成地层变形、管片错台、隧道漏水等不良现象,因此要对管片背后的空隙选择合理的注浆材料进行充填。以广州地铁3号线客—大盾构区间的施工实际情况为背景,对盾构施工中的同步注浆技术进行总结分析。     

复杂地层盾构接收新技术研发

隧道盾构施工过程中,复杂地层盾构接收最容易发生工程事故。以长沙地铁2号线五一广场站盾构接收施工为例,通过对复杂地层注浆缺陷进行分析和补救措施研究,提出取消端头地层加固,在预埋洞门环时设置三道橡胶止水环,采用自主研发的内翻式止水帘布实现了安全接收。     

风化岩层盾构隧道管片壁后密实度检测

目的：以杭州至临安城际铁路(即杭州地铁16号线)工程为例，介绍了轨道交通工程建设中，风化岩层盾构隧道管片壁后密实度检测探索与实践。分析在弱风化、中风化和强风化岩层地质的盾构隧道管片壁后密实度检测情况，为隧道壁后补浆及运营变形评估提供依据。方法：通过对打音检测法、超声成像法和地质雷达检测法分别进行现场试验，综合参考检测成果可靠性、工作效率和检测成本等，经比选确定采用地质雷达检测手段。结果及结论：通过试验对比，采用地质雷达检测法，对杭州地铁16号线的盾构隧道和矿山法隧道进行全线检测，检测结果与拆卸管片后暴露出的实际注浆密实情况的对比校核说明，二者一致性较好，未发现较大范围或严重的注浆不密实或脱空现象。风化岩层盾构隧道管片壁后密实度检测方法试验取得了预期的效果，达到预期目的。     

微扰动双液注浆纠偏技术在南京地铁盾构隧道病害治理中的应用

因南京与上海两地的地铁盾构隧道拼装方式不一致,且南京地质条件更为复杂、隧道埋设更深,通过对试验段采用微扰动双液注浆的结果数据分析,验证了在上海地铁隧道纠偏取得成功的微扰动双液注浆技术适用于南京地铁,并对注浆孔距离、注浆顺序及注浆终止条件等施工参数进行优化,以指导后期施工。     

浅覆土盾构隧道近距离侧穿地下承重桩施工技术

济南地铁某盾构区间近距离侧穿紧邻车站主体结构尚未施工完成的地下承重桩基,承重桩基底板距离区间隧道拱顶最近处3.3m。盾构穿越区域采用三重管高压旋喷注浆对地层进行预加固,衬砌结构采用冗余注浆孔管片,采用土压平衡掘进和足量同步注浆,管片脱出盾尾后及时二次注入双液浆以进一步提高管片的稳定性等技术措施,这些技术措施可有效控制地面沉降,规避盾构掘进对地下承重桩基的不利影响。     

南京地铁盾构隧道结构设计

盾构法施工具有安全、环保、高效的优点,在地铁隧道中被愈来愈多地采用。但目前盾构法施工成本相对较高, 其中管片制作费占盾构施工费的45%,因此,管片结构设计时选择合理的设计方法是降低盾构法施工成本的关键。结合南京地铁的地质和水文条件,分析了软土中盾构隧道结构计算方法,以及隧道内径、衬砌类型的选择;介绍了盾构隧道断面裂缝、直径变形、纵环向接缝验算方法。     

下枕膨胀地层大直径泥水盾构隧道注浆层的作用

采用FLAC 3D软件建立盾构穿越南宁地区膨胀性泥岩地层有限元分析模型,研究地层膨胀性能、膨胀地层厚度、注浆层厚度对管片结构受力和缓解周围地层变形的影响规律。结果表明：注浆层可有效缓解隧道周围土体的变形,减小隧道施工时的地表沉降。增大注浆层厚度有利于削弱管片结构外侧荷载,减小地层膨胀作用产生的额外荷载。随着地层膨胀性增强、膨胀地层厚度增大,膨胀地层膨胀作用产生的土体位移增大,管片受到附加荷载增大。施工时可采取适当增加注浆量的方式减小膨胀地层对隧道的影响。     

地层膨胀力对盾构管片结构受力影响分析

膨胀土具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆的特点,类似地层盾构隧道研究相对较少。针对成都地铁某盾构区间实例,根据盾构隧道埋深与盾构隧道外径关系进行分类,通过单一变化膨胀力,借助有限元软件采用壳单元建立荷载-结构模型计算各工况下管片的内力,对比分析管片内力和安全系数,研究膨胀力对盾构管片结构受力的影响。研究结果表明:随着隧道埋深的增加,地层膨胀力对管片结构受力表现为有利;可通过调整线路高程、增加盾构管片埋深、管片背后注浆等措施,降低地层膨胀力对管片结构受力的影响。     

化学注浆堵漏技术在鹰鹞山隧道混凝土渗漏水病害整治中的应用

隧道混凝土注浆方式主要有全断面封闭注浆、周边半封闭帷幕注浆、小导管注浆、围截注浆、劈裂注浆、充填注浆、径向注浆等几种,主要是普通水泥-水玻璃双液浆(CS浆液)和普通水泥单浆液材料。而化学注浆堵漏是利用IP-11以多氰酸酯和多羟基聚醚进行聚合化学反应生成的高分子化学注浆堵漏材料,遇水后立即进行聚合反应,分散乳化或发泡膨胀并与结构体固结,用IE-01型高压灌注堵漏机,通过RUTH止水针头进行注浆堵漏施工。     

地铁隧道施工期管片上浮原因及抗浮措施研究

地铁隧道施工时常面临管片局部或整体性上浮的问题,且局部上浮过大易引发螺栓连接件受力过大而断裂、管片破损等施工风险。通过宁波地铁软土地层隧道施工期发生较大管片上浮的工程实例,从同步注浆浆液特性、总推力竖向分力、隧道周边土层特性,及同步注浆压力等方面对施工期管片上浮的原因进行了分析,提出了相应的抗浮控制措施。研究表明:该工程采用强度较低和初凝时间较长的浆液配比,竖直向上的总推力竖向分力过大,以及隧道周边地层特性是引发管片上浮的重要原因,并提出了采用可硬性浆液、下坡段仰头掘进、控制上下部注浆点位、控制实际掘进轴线在设计轴线下一定高度等抗浮措施。     

广州地铁车站暗挖隧道防水施工技术

研究目的:隧道工程防水施工历来是隧道施工的难点与重点。而防排水施工的成功与否,直接关系到隧道工程的质量及使用寿命。特别是地铁车站暗挖隧道其防水施工的难度更大,对工程质量和施工安全影响重大。因此,对地铁暗挖隧道的防水施工关键技术进行研究,确保隧道工程质量、使用寿命和运营安全就显得尤为重要。本文以广州地铁车站暗挖隧道防水施工为例,对地铁车站暗挖隧道防水施工关键技术进行探讨分析。研究结论:暗挖隧道防水施工成败的关键在于选择合理的防水施工体系。本隧道防水施工采取全包防水方式即以结构自防水为主,外防水(附加防水)为辅的施工方案,重点抓好结构自防水混凝土施工质量,关键处理好施工缝、变形缝、穿墙管、结构预留孔等薄弱环节的防水质量,使隧道防水施工取得了良好的效果,保证了隧道工程质量和施工安全。     

地铁隧道侧穿桥梁桩基工程注浆加固控制及监测管理研究

以北京某地铁隧道侧穿桥梁桩基工程为依托,结合桥梁的结构型式和水文地质条件,提出桥梁桩基注浆加固与掌子面深孔注浆等措施的综合控制方案。通过数值模拟及现场监测,对比分析了复杂地质条件下地铁隧道侧穿桥梁桩基的施工保护与变形控制。结果表明：不良地质条件下的高压注浆,会引起邻近左、右两线隧道区域发生以陡升为关键特征的瞬时位移,使桥梁下方地表及桥梁承台呈现出“M”型的抬升;掌子面超前深孔注浆是地铁隧道侧穿桥梁桩基施工的关键控制手段,尽管地表受注浆膨胀应力作用出现轻微的局部抬升,但桥梁桩基的累计沉降和倾斜均未超过规定指标;注浆工艺及注浆参数对地层变形及基桩倾斜影响较大,须着眼于现场的风险监控与管理,以便将监测数据反馈至现场指导施工。     

地铁隧道下穿河流施工遇富水软弱地层的控制技术

以青岛地铁某隧道下穿河段工程为依托,在对地质条件及工程资料进行深入分析的基础上,提出了包含超前深孔注浆、地面复合锚杆桩及洞内小导管补偿注浆等多种注浆加固措施的联合控制方案。通过数值模拟及现场监测,研究了地铁隧道区间下穿河流施工时所遇富水软弱地层的结构及其地表变形特性。结果表明:注浆施工会导致软弱地层膨胀隆起,诱发左、右隧道区间正上方的地层出现“M”型的正曲率变形,地表变形范围约为隧洞跨度的2倍;注浆压力和注浆量对地表隆起的速率和变形量有一定影响,必须及时结合监测资料动态调整注浆工艺和关键参数。该联合施工控制方案具有良好的加固控制效果,能够改善施工作业面前方的地质特性,可有效控制隧道结构及其上部地层的变形。