武汉长江隧道管片接缝防水密封垫设计与试验研究

武汉长江隧道为我国首次穿越长江江底的大型重点工程,投资巨大,工程宏伟。对于盾构隧道管片接缝防水是隧道防水的关键,直接影响到隧道的防水效果和隧道的耐久性,通过本项目的实验研究,确定了满足工程耐水压性能、装配性能要求的防水密封垫。采用国内外的理论与实践经验,进行管片接缝防水密封垫初步设计,然后模拟施工极限装配误差,对初步设计进行防水性能与装配性能实验。根据实验结果对防水密封垫断面尺寸与结构形式及材料进行优化,并最后确定满足工程要求的最优的防水密封垫设计。因此,对于管片接缝密封垫设计,通过防水性能与装配性能实验优化设计应该成为设计中的重要步骤,对保证管片密封垫防水性能及管片拼装质量具有重要的意义。     

软弱地层中大断面矩形盾构法隧道密封垫防水性能试验研究

矩形盾构法隧道具有空间使用率高,可进行浅覆土、长距离曲线掘进施工的特点,为地下连接通道的建设提供了新的建设方法,具有广泛的应用前景。以上海虹桥临空11-3地块地下连接通道工程为背景,结合矩形盾构法隧道的变形特点,对工程中所使用的弹性橡胶密封垫开展了防水性能试验。与大深度圆形盾构法隧道相比,矩形盾构法隧道埋深浅,不同于以往追求弹性橡胶密封垫的最大防水能力,本次从弹性橡胶密封垫适应变形的角度开展了相关试验;依据试验结果确定了弹性橡胶密封垫的硬度,工程实践表明隧道防水性能良好。     

高水压盾构隧道管片接缝防水可靠性试验研究

盾构隧道管片衬砌防水至关重要,而在东亚地区大部分盾构隧道都采用单层衬砌,由于没有内衬,则弹性密封垫的可靠性变得更为关键.作者以南京市纬三路过江隧道工程为依托,研制了全新的高水压、全自动三向加载防水性能试验系统,并运用工程实际1∶1的弹性密封垫和混凝土试件,进行了多组密封垫装配力及一字缝、T字缝防水性能试验,从而研究优化出了性能、结构优异的三元乙丙橡胶弹性密封垫断面形式.试验结果表明,密封垫装配力与其防水性能存在很大程度上的相关性;密封垫的硬度、沟槽填充率在不同程度上对密封垫防水性能有直接影响.     

周家嘴路越江隧道管片接缝防水技术研究

针对上海周家嘴路越江盾构隧道工程防水要求高、隧道纵向变形大等难点,文章采用有限元数值模拟和试验分析等手段,对盾构隧道管片接缝防水技术进行量化分析和研究,确定了接触面应力和闭合压缩力均符合设计防水要求的弹性密封垫方案,并提出了密封垫防水槽位置优化、减少接缝错台量、加强角部防水能力等防水构造措施。结果表明,该弹性密封垫设计方案合理可行,采取的防水技术措施切实有效。     

苏通1000 kV交流特高压综合管廊工程盾构隧道接缝防水试验研究

淮南—南京—上海1 000 kV交流特高压苏通GIL综合管廊工程是大直径盾构法隧道与特高压输电线路的首次结合,穿越长江,隧道结构承受的最高水压达到79.8 m,是国内水压最高的盾构法隧道。结合大直径盾构隧道接缝防水实践经验和本工程特点,设计拟定了接缝防水构造与密封垫备选断面形式;分别开展通缝拼装及错缝拼装方式下管片衬砌结构防水性能数值模拟和室内试验,得出了不同错缝量、不同张开量情况下的抗水压值和装配应力,判定能否满足本工程的防水要求;最终确定了防水材料性能指标及密封垫断面结构。     

隧道反粘式防水板性能试验研究

针对隧道复合式衬砌中光面防水板易出现局部破损窜水、不利于后期渗漏整治等问题,文章通过进行反粘式防水板性能试验,研究了其抗剥离、反复剥离-粘接、防窜水等性能,并对其铺挂和焊接方式进行了探讨。结果表明,反粘式防水板的自粘胶具有自愈性,其抗污能力强,能与后浇混凝土多次剥离和粘接,抗剥离强度随混凝土强度增长而提高;采用钉子或热熔垫片固定反粘式防水板,其承载力均远大于单位面积防水板的自重,能有效固定而不受后续施工影响,爬焊机焊接或直接粘接工艺均可用于防水板的搭接;足尺模拟和实际工程加压注水试验中,水压最高可达1.3 MPa,检测钉子固定部位芯样无窜水痕迹,说明反粘式防水板与二次衬砌混凝土粘结良好,防窜水性能优异,便于开展后期隧道病害整治工作。     

非固化橡胶沥青涂料在富水地层盾构隧道管片接缝防水中的应用研究

在富水地层中,盾构隧道管片接缝防水的效果影响隧道施工质量及后期运营安全,而常规措施难以满足管片接缝防水的需求。文章通过调查分析非固化橡胶沥青涂料的组成成分、非固化性能和防水机理,提出了非固化橡胶沥青涂料与橡胶密封垫相结合的盾构隧道管片接缝复合防水技术,并应用在长沙某地铁盾构隧道下穿浏阳河试验段。通过统计穿越浏阳河后的左右线隧道渗漏情况,结果表明,采用非固化橡胶沥青涂料与橡胶密封垫相结合的盾构隧道管片接缝复合防水技术,可有效减少管片接缝的渗漏率,防水效果明显。     

盾构隧道管片接缝密封垫设计参数研究

为了研究盾构隧道管片接缝密封垫设计参数,文章通过统计数据分析了盾构隧道管片接缝密封垫材质、断面形式、孔洞排布方式等设计现状。基于统计样本以密封垫底边长度为控制变量,对密封垫外轮廓参数进行了线性回归分析。采用数值模拟方法从密封垫闭合孔排数、闭合孔孔型、不同部位开孔率变化等方面分析了几何参数对密封垫防水设计的影响。参考我国相关规范推荐的橡胶硬度范围,分析了橡胶硬度参数对密封垫防水设计的影响。结果表明:盾构隧道管片接缝密封垫闭合孔采用双排孔形式防水效果最好;对孔布置形式能提供更好的防水效果;完全闭合压缩力、垫间平均接触压力均与开孔率呈负相关;橡胶邵尔硬度在60～70度范围内时,垫间平均接触压力与垫砼间平均接触压力均与橡胶硬度呈现线性正相关。     

高速铁路盾构隧道防水设计

根据高速铁路的运营养护特点,在广深港高速铁路狮子洋隧道设计过程中提出了盾构管片接缝防水采用双道密封与分区隔断的防水技术方案.文章针对弹性密封垫防水特点,分析了弹性密封垫及分区防水的关键技术参数,并针对弹性密封垫的正常工作状态,提出了接缝的错台量、张开量及施工期沟槽修补要求.     

遇水膨胀类止水材料在地下工程中的应用

文章详细论述了橡胶及膨润土两大类遇水膨胀材料在土建工程中的应用情况,诸如膨胀橡胶在盾构法隧道管片所设弹性橡胶密封垫中的应用,膨润土止水条在现浇混凝土施工缝中的应用.文中所介绍的防水材料的性能特点和防水效果可供工程技术人员参考.     

盾构隧道管片接缝防水技术的新认识

盾构隧道防水工程中,无论是管片接缝密封垫的材质选择、断面构造、加工工艺,还是选择设置单道或双道橡胶密封垫,都是探究的关键。根据盾构隧道接缝防水技术现状以及管片接缝防水新技术,从密封垫材质(弹性橡胶、遇水膨胀橡胶及复合橡胶)的选用及加工方式(模压、挤出微波硫化)入手,对单道、双道密封垫在不同隧道类别、不同使用条件下的应用技术进行分析研究,在对劣质密封垫或受损密封垫的取代等设计与应用提出新认识的同时,也对嵌缝、注入密封剂、传力衬垫等接缝防水或相关技术中的误区作了进一步揭示、剖析。     

市政路桥施工中防水路基面的施工技术研究

为了提高市政路桥工程的防水性能,分析市政路桥施工中防水路基面的施工要求、施工技术要点、施工问题,提出优化策略,以期为同类型施工提供参考。     

盾构法隧道管片聚氨酯弹性体密封垫工程性质研究

某双圆盾构隧道管片接缝采用了聚氨酯弹性体遇水膨胀密封垫，为此，对密封垫进行了室内试验。试验中，测试了密封垫在浸水条件下的工程性质，并对试验结果进行了分析，为在工程中进一步推广使用该型密封垫作了探索。     

高速公路隧道防水板切割衬砌检测和处治

针对铜仁至宣威高速公路隧道拱部衬砌掉块、防水板外露问题,通过现场调查、缺陷检测手段分析缺陷特征,明确掉块区域为防水板切割衬砌混凝土缺陷。从施工工艺、材料方面探讨缺陷产生的原因,防水板自身质量、防水板背面平整程度、防水板张挂施工、浇筑混凝土等因素是引起防水板切割衬砌混凝土缺陷的主要影响因素。提出“交通组织+衬砌结构拆换”的处治措施,现场处治施工结果表明该处治措施施工效果较好,希望此次研究可为类似工程提供参考。     

膨润土防水材料施工技术

膨润土防水材料作为一种国外引进技术新型材料,其具有防水防渗性能优良、耐久性好、环保、施工操作性强、性价比高等优点,已经被广泛应用于工程防水,本文以北京地铁四号线中关村站膨润土防水毯施工为依托,介绍了一整套膨润土防水材料施工方法,对类似工程具有一定参考价值。     

中日德盾构隧道衬砌接缝密封垫研究技术之比较

本文介绍盾构隧道防水技术上处于领先地位的日本，德国以及我国，在衬砌接缝防的关键材料弹性密封垫方面的试验研究的情况，阐述也以上三国，以水膨胀橡胶和氯丁橡胶两大类弹性密封垫为代表，以抗水压性试验为中心的一系列试验研究，其中包括，试验方法和试验装置（试模，试件，设备……）；研究项目及相互关系；技术关键，尤其阐明了各国试验研究路线，研究特色与重点以及试验内容与施工实践的关系，最后，根据各方的试验结果，比较异同，评析长处与不足，并试对今后我国有关试验研究内容与方法的改进和提高加以探索。     

PVC防水卷材在地铁区间隧道中的应用研究

PVC防水卷材是一种高分子合成材料,具有抗拉强度高、延伸率大、使用温度幅度大、冷作业施工等优点。文章结合广州地铁五号线某区间隧道防水施工工程,介绍了PVC防水卷材的技术性能和施工工艺,并指出了PVC防水卷材施工中的注意事项,为类似条件下PVC防水卷材在区间隧道中的施工提供借鉴。     

上海市地铁2号线衬砌接缝弹性密封垫实验研究

弹性密封垫作为地铁２号线的首道防水线至关重要，因此特设了２号弹性密封垫实验课题。实验初，我们设计了中孔型（氯丁橡胶与水膨胀橡胶相复合）、梳型（氯丁橡胶与水膨胀橡胶相复合）、梯型（全水膨胀橡胶）三种断面形式的密封垫，然后用直条模进行抗压实验，以一字模、Ｔ字模进行抗渗实验。经短期、短期的测试结果、数据分析，得知梯型密封垫防水性较为突出。然后在此断面基础上，经设计优化重新进行实验测试，最后密封垫断面确定     

复合腔体加固盾构隧道衬砌力学行为的宏观分析模型

文章以复合腔体加固盾构隧道极限承载力足尺试验为背景,提出一种可用于模拟盾构隧道结构加固工况的非线性叠合模型,用不同的材料定义复合腔体和管片,用双向弹簧单元模拟未加固隧道与复合腔体间的粘结,并通过对比足尺试验结果,对模型的有效性进行了验证;同时详细地描述了一些关键参数的取值,并通过数值模拟结果形象地描述了结构的受力性能和破坏机理,为运营地铁盾构隧道的工程加固提供了优化建议。     

足尺钢筋混凝土桥墩拟静力试验数值计算分析

文章依据《公路桥梁抗震设计细则》等效塑性铰长度的基本概念,建立了足尺钢筋混凝土桥墩拟静力试验骨架曲线及滞回曲线计算模型,并将模型计算结果与足尺钢筋混凝土桥墩拟静力试验结果进行了对比分析。结果表明,建立的等效塑性铰模型对足尺桥墩的骨架曲线及滞回曲线都有良好的模拟效果,能较好地估计桥墩的极限位移及滞回性能,表明了模型的有效性。