盾构隧道渗漏水原因及危害研究综述

渗漏水病害已成为目前我国盾构隧道的主要问题之一。研究隧道渗漏水的原因与危害,有助于进一步解决渗漏水问题。根据现有研究成果,对盾构隧道渗漏水的原因与危害进行了总结与归纳,从施工前、施工期间以及工后三个阶段对隧道渗漏水原因进行了分析,将渗漏水模拟方法归纳为等效渗流和接头渗漏;从渗漏水引起的土体孔压分布、隧道沉降和土体(包括地面)沉降等方面对管片渗漏水危害进行了分析。最后提出了现有研究的不足之处,并对盾构隧道渗漏水研究提出了一些建议。     

盾构隧道防水技术研究

作为盾构隧道耐久性的关键因素之一,盾构隧道的防水问题越来越受到业界的重视。从管片渗漏水原因出发,将各种影响因素归纳为主观因素与客观因素两大类;分析了盾构隧道常用的防水措施,总结了改善盾构隧道防水效果的主要方法,为优化盾构隧道防水措施提供借鉴。     

软土地层盾构隧道渗漏水量与沉降关系的模拟分析

上海地区的隧道多处于饱和含水的软土地层,施工方法以盾构法为主。隧道的渗漏水往往是引发隧道沉降的主要原因,本文主要从盾构隧道的特点分析了渗漏水的原因,并通过有限元模拟计算,对比分析了渗漏水量对沉降的影响,同时研究了隧道长期沉降的变化规律,为上海地区盾构隧道的施工和防水提供了一定的参考。     

地铁区间隧道盾构防水堵漏施工技术

地铁区间盾构在施工过程中会出现渗漏水的情况,通过对盾构渗漏水产生的原因分析、堵漏施工技术及防水控制措施方面进行论述,推广盾构隧道管片修补及防水堵漏经验.     

上海地铁6号线区间防水技术浅析

分析了装配式盾构隧道的渗漏水机理,从地铁区间的防水技术要求出发,论述了上海地铁6号线盾构区间的防水设计,着重分析了6号线盾构区间接缝防水的特点,并以实际施工完成后的防水效果验证了此设计的合理性。     

盾构隧道防水问题浅谈

从自然因素及人为因素两方面分析了盾构隧道渗漏水的原因,并总结归纳了行之有效的控制措施和常用防水堵漏的方法,以期促进我国隧道防水技术的发展,使防水工程提升到一个新的水平。     

隧道防水培漏信息化管理平台研发

隧道防水堵漏的治理，首要工作是前期渗漏水情况调查。以往的渗漏水统计方法难以直观、准确地表达渗水部位、渗水量等关键内容。为更好地进行隧道防水堵漏的管理、隧道管理单位进行了防水堵漏信息化管理系统研发，以期可靠、高效地进行资料的贮存、加工和运用，保证防水堵漏工作的延续性和科学性。研发工作首先选择在盾构类型的新建路隧道进行，取得经验后再在其他隧道推广。     

南京地铁隧道渗漏水治理方法

对南京地铁二号线矿山法区间渗漏水进行了分析,从防水设计与施工、渗漏水处理等方面进行了论述,提出了隧道渗漏水点处理的方法,进行了地下工程渗漏水处理的技术研究,达到了治理隧道渗漏的效果,解决了地下工程因防水等施工后仍然渗漏水的问题。     

大直径盾构管片斜螺栓渗漏水通病成因探讨

大直径盾构隧道渗漏水相比于常规盾构隧道呈现一定的特殊性.本文以大直径盾构管片纵向斜螺栓渗漏水为研究对象,从密封圈、螺栓预紧、混凝土结构破坏三个方面进行分析讨论,指出斜螺栓渗漏水的成因,并从源头出发提出相应预防控制措施,以减少斜螺栓渗漏水的发生.     

盾构管片接缝防水材料防水耐久性实验及分析

由于我国大规模开展地铁建设的时间不长,盾构管片接缝长期防水问题还没有引起足够的重视。现有的盾构隧道后期维护中也逐渐出现了隧道接缝渗漏现象,严重影响工程安全。针对盾构管片接缝常用的防水弹性密封垫材料——三元乙丙橡胶,开展了恒定压缩永久变形和老化等长期防水性能试验研究。研究结果表明,橡胶的老化系数在0.9以上,恒定永久压缩应变小于15.4%,盾构隧道应用的弹性密封垫防水材料具有良好的长期的防水性能。在此基础上,分析了钱塘江越江隧道冲刷后纵向回弹变形引起的隧道环向接缝张开后的管片接缝防水性能,能够满足钱塘江最高水位时的隧道接缝防水要求。     

盾构法隧道防水堵漏技术

分析隧道渗漏水的机理,总结国内外盾构法隧道防水堵漏的技术方法,并结合上海地铁二号线东昌路－东方路区间隧道施工堵漏,提出了防渗堵漏的技术措施。     

Tunnel waterproofing practices in China

Water ingress in transportation tunnels not only will shorten the durability of concrete lining and reduce the function of establishments in the tunnel, but also will worsen the tunnel surrounding so much that the traffic will be greatly affected. In this situation, therefore, high maintenance costs are compulsory. In many cases, a perfect appearance is strongly recommended to take measures in order to prevent leakage. However, in China, tunnel waterproof requirements and standards for various special uses are considerably different, such that the basis which engineers apply to design in water-control is insufficient. Especially in montanic region, unpleasant geological condition confines engineers in working out more reasonable methods to stop water seepage, even leakage. In this paper, the current waterproofing requirements and measures in different special tunnels adopted in China are reviewed. The limitations of the popular methods in several practical cases applied to prevent water leakage, such as watertight lining, drainage system, as well as grouting, are analyzed at length. Then, some available measures, regarding concrete lining, watertight layer, drainage establishments as well as casting watertight concrete, are proposed, which we think indispensable for tunnel engineering to efficiently control water seepage and even completely prevent water leakage. In the end, to analyze the seepage field in montanic tunnels, the finite element and boundary element coupling analysis method is presented. As an example, the seepage field in Zhenwushan tunnel of Chongqing is simulated. The calculation results coincide with the in-situ data well, and provide credible evidence for the waterproof measures which will be taken in that tunnel project. The method presented in this paper will save expenditures for surveying measures and will enable more reasonable and reliable waterproofing measures to be taken.     

软土盾构隧道纵向设计综述

通过对软土盾构隧道结构设计理论的现状和已建软土盾构隧道结构存在问题的分析,指出克服软土盾构隧道结构发生过量纵向沉降或不均匀沉降而引起隧道渗水、漏泥、结构局部破坏等影响隧道正常使用及其耐久性问题的关键是展开纵向设计理论研究。在纵向设计理论指导下,通过软土盾构隧道衬砌管片拼装形式、管片材料等方面的创新改造,使软土盾构隧道的设计方法更加科学合理。     

局部渗水条件下深埋盾构隧道松动土压力计算模型研究

对于越江海或富水地区的深埋盾构隧道而言,长期使用过程中管片衬砌局部渗水的情况时有发生,但现有的松动土压力计算理论很少考虑局部渗水的影响。对此,以管片接缝渗水为背景,基于前人的研究进行了地层渗流场解析;以Terzaghi土拱效应分析模型为基础,考虑深埋盾构隧道的松动区形状特性和地层渗流效应,提出了局部渗水条件下深埋盾构隧道松动土压力计算模型,分析了关键参数对计算结果的影响,并与有限差分软件FLAC的模拟结果进行了对比验证。研究结果表明：渗水接缝位置离隧道拱顶越远,隧道顶部的松动土压力越大;地表水位线越高,接缝渗水对土拱的削弱效应越强;隧道顶部的松动土压力随着接缝渗水量的增加而增加;地层渗透系数越大,隧道顶部的松动土压力越小;相较于水土合算的方式,水土分算的结果中土拱效应更强;模型计算结果与FLAC模拟结果吻合良好,验证了模型的有效性。     

地面堆载对临近既有盾构隧道影响的研究综述

随着我国城市建成和运营的地铁盾构隧道越来越多,地铁沿线突发堆土(地面堆载)现象也越来越频繁。地面堆载会导致下方土体产生附加沉降,使临近既有地铁隧道产生相应的附加变形和受力,严重威胁到隧道结构及地铁运营安全。根据现有研究成果,将地面堆载对临近隧道影响的研究方法归纳为:现场实测法、理论分析法、数值模拟法和模型试验法。对发展概况及研究进展进行综述,提出需进一步研究的课题和研究思路。     

上海越江隧道渗漏现状调查与分析

上海黄浦江越江隧道具有直径大、接缝长、埋藏深、水压高等特点,隧道周围软土又极易引起隧道结构变形,从而造成隧道结构防水的复杂性。上海越江隧道防水理论和防水技术在实践中不断提高,盾构法隧道管片自防水能力和接缝防水技术均取得了卓有成效的进步。通过对当前隧道渗漏情况的调查表明,新建的盾构隧道渗漏量较好地控制在0.1L/m²/d以下,矩形段渗漏量相对较大。调查还表明越江隧道的渗漏主要集中于圆形隧道段管片的环缝、纵缝、注浆孔、螺栓孔及管片裂缝、圆形隧道与竖井的井圈部位、竖井与矩形段连接部位、矩形暗挖段的变形缝(施工缝)、结构裂缝等。分析还表明越江隧道渗漏量与沉降累积值并无直接的联系,隧道沉降量大的地方渗漏反而不是最严重的。     

浅论黄浦江观光隧道衬砌防水技术的先进性

论述了黄浦江观光隧道的衬砌防水设计与施工,以接缝防水密封为重点,剖析了弹性密封垫与单组分遇水膨胀嵌缝密封胶等防水材料的应用与特点,讨论并指出:黄浦江观光隧道的衬砌防水设计施工,在国内盾构隧道防水中属一流水平。     

基于深度学习的盾构隧道渗漏水病害图像识别

随着城市地铁隧道急剧增加的养护需求,地铁盾构隧道结构病害尤其是渗漏水病害亟需快速精准的识别诊断。利用计算机视觉对盾构隧道进行健康检测是近年来国内外的一种新趋势,但目前渗漏水病害图像的识别效果尚不能满足实际工程的需要。在分析盾构隧道衬砌表面图像特点的基础上,将渗漏水图像分为6种类别,采用深度学习的方法,提出一种新颖的基于全卷积网络的盾构隧道渗漏水病害图像识别算法,并从图像识别结果、错检率和运行时间三个方面与大律法、区域生长法、分水岭法等传统图像识别方法进行对比分析。研究表明:基于全卷积网络的盾构隧道渗漏水病害的图像识别能够有效地避免管片拼缝、螺栓孔、管线、支架等干扰物的影响,特别是在克服管线遮挡方面具有优越的鲁棒性;与传统图像识别算法相比,提出方法在错检率和运行时间上具有较大优势,能够更好地满足工程需要。     

海底隧道复合衬砌水压力分布规律及合理注浆加固圈参数研究

 与普通山岭隧道不同,海底隧道深埋于海床之下,地下水的处理是其修建过程中的关键问题,而隧道渗水量控制及衬砌结构水荷载确定又是地下水处理的核心问题。采用“堵水限排”的设计理念,设计海底隧道复合衬砌结构防排水系统,可以实现以较小的排放量明显折减甚至消除作用在支护结构上的外水压力,使海底隧道衬砌结构设计更经济。基于地下水水力学理论,推导海底隧道渗水量和复合衬砌结构外水压力的计算方法,并结合厦门海底隧道工程实践,采用理论分析和数值模拟方法揭示初期支护、二次衬砌以及注浆加固圈等参数的变化对隧道渗水量和衬砌外水压力的影响规律。在此基础上,提出海底隧道复合衬砌合理注浆加固圈参数的确定方法,并在厦门翔安海底隧道穿越F4风化深槽的合理注浆加固圈参数设计中取得成功应用。研究结果可为海底隧道或富水区高水头山岭隧道工程的防排水系统设计提供借鉴和参考。