摘要：随着经济的发展，科技再创新高。在很多工程建设中已经普遍使用最新的设备、应用先进的技术，因此，更为先进的盾构技术开始被广泛应用到地下隧道的施工过程中。盾构技术的应用可以降低工程施工对地面交通的影响，同时还可以保证隧道施工的进度和质量。盾构技术通过旋转前进的刀盘，根据刀盘旋转时的剪切力破碎岩土，同时利用衬砌管片支撑起隧道，这种方法能够一次性成型，是一种新型机械型方法。从1974年日本首次使用盾构以来，盾构技术凭借其简便快速、自动安全等优点，在很多工程建设中都得到了普遍的应用。盾构隧道中渗漏水的问题相当常见，隧道渗漏水一方面影响隧道结构质量，另一方面还会影响到隧道周围的土层流动，导致隧道产生移动形变。如果渗漏水问题不能进行及时处理，特别有可能产生严重的安全问题。所以，在盾构隧道的施工建设和运营管理阶段，防水保障措施和病害及时处理显得相当重要。
关键词：盾构隧道；防水保障措施；病害处理
引言
在盾构法施工中，隧道渗漏水问题不容忽视。隧道渗漏水不仅会对隧道的耐久性产生影响，而且会造成隧道周围土层水土流失，引起隧道沉降和变形。若隧道发生渗漏不及时处理，极有可能引起不可估量的后果。因此，盾构隧道施工、设计及运营阶段的防水保障措施及病害处理非常关键。盾构隧道的防水措施由混凝土管片自防水、管片接缝防水、联络通道与隧道接缝防水和进出洞处防水措施四部分组成。目前，国内外学者研究中，普遍认为密封垫的防水能力与密封垫之间的接触应力直接相关。而密封垫之间的接触应力与密封垫的材质、断面形式以及密封垫的压缩量直接相关。国内外学者针对密封垫张开量对防水能力影响及密封垫断面优化等方面进行了大量研究。因此，针对盾构隧道防水问题，主要分析管片与密封垫成品质量检验，密封垫主要性能指标测试，从盾构管片破损、错台过量以及渗漏治理措施三方面提出防水保障措施。
1盾构隧道常见结构病害
1.1管片错台
管片错台是指管片环之间产生高低错开或一环内管片块之间错开现象。管片错台不仅影响隧道净空，同时引起管片结构开裂破坏，也给隧道的防水带来隐患。管片发生错台的因素很多，如管片制造尺寸有误、拼装不当、注浆不均及盾构姿态控制等。
1.2接头损坏
接头损坏，是指管片接头部位在生产和安装时初始损伤，以及运营中接头混凝土损坏。预制管片生产阶段管片尺寸和质量的偏差，造成管片拼装及隧道使用阶段存在病害隐患。拼装阶段管片的破损对后续维护和修复成本产生很大的影响。
1.3管片裂缝
由于种种原因，管片在制作、隧道施工和运营期间都不可避免的会出现裂缝。隧道管片裂缝，按成因可以分为两种类型：（a）由变形引起的裂缝。其特征是结构存在变形需要，但受到约束和限制时产生内应力，应力超过一定数值后产生裂缝，裂缝出现后变形得到满足，内应力松弛。（b）由外荷载（各种动、静荷载）直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝。
1.4渗漏水
渗漏水是隧道病害中最直观的表现形式。渗漏水情况，在某种程度上反映设计水平、施工质量及运营状态。渗漏水主要在环缝、纵缝、注浆孔、变形缝、螺栓孔等部分。导致渗漏水的因素很多，如管片制作精度问题、遇水膨胀止水带质量问题、施工问题等等。列车振动及安全保护区内建筑活动，也会加剧地铁结构的沉降变形，导致管片间产生缝隙而漏水。螺栓孔沥青垫圈不完整或者在施工中已经被压碎以及弯螺栓孔的灌浆不密实，不能有效阻止水进入隧道，也会造成渗漏水。
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2盾构隧道防水保障措施
2.1衬砌管片防水
对于衬砌管片来讲，防水措施主要有两个方面：①衬砌管片的自身防水。②接缝的防水。首先是衬砌管片的自身防水，盾构隧道的施工过程中，衬砌管片制造选用强度和抗渗性比较好的C50混凝土。在衬砌管片的建造过程中，必须做好质量监管，一般来讲有以下几个方面：①原材料的选用，除了选用较好的C50混凝土之外，其它制作材料的选择都需要符合国家相关标准，都需要进行现场检验，确保原材料能够满足建设需要。②混凝土的比例调制，需要提前进行配比实验，保证最佳配比，减少混凝土的收缩和空隙率。还要进行抽样检测，保证衬砌管片尺寸准确，对于不合格的管片及时清理，以防施工误用。所有的衬砌管片都需要进行抗渗压测试、三环水平拼装，只有各方面都合格的管片才能被应用到施工中。③对运输过程中产生质量缺陷的衬砌管片做到及时发现清理，并且做好衬砌管片的贮备管理工作，保证管片的质量。关于接缝防水，接缝处是发生渗水的高发部位，一般使用嵌缝槽和弹性密封垫，保证接缝处的防水。在接缝防水过程中，最为关键的是对止水条的安装，止水条的安装过程需要注意几个问题。不能使用有缺陷的衬砌管片和止水条，要保证两者的光滑干燥，然后选择适合的止水条型号安装到衬砌管片上。之后使用适量的稀释液对两者进行清洗，待稀释液蒸发之后进行胶水的涂抹，保证胶水能够涂抹覆盖全面。
2.2螺栓、吊装孔防水
对于螺栓孔来讲，需要选择遇水膨胀橡胶密封圈，当使用寿命达到之后及时进行更换。不仅如此，还需要对螺栓进行防腐处理，比较常见的就是进行热浸锌处理，还可以使用其它涂抹的方式对螺栓进行保护处理。盾构隧道内片的吊装孔附近可以预留出一定厚度的混凝土层，假如隧道出现渗水情况，可以击穿预留混凝土层，进行注浆堵水。还可以在把注浆管头设计成可拆除的形式，注浆堵水完成后拆卸掉端头，使用弹性材料填充，避免衬砌管片外的水从注浆孔渗入。
2.3洞门及隧道连接部位防水
对于盾构隧道进出洞的部位选用刚性材料，填充材料使用柔性材料。关于洞门防水方面，最主要的就是防水材料的选择，应当按照标准严格把控（一般来讲：强度≥C40，抗渗≥P8，保护层≈35mm）。洞门密封装置的安装时，洞圈周围设置密封部分，适当设置注浆孔，增加防水性能。在盾构隧道建设施工过程中，联络通道及连接位置的防水措施主要通过以下几各方面实现：①通道的挖掘过程中，在外侧进行预注浆，进行加固止水处理；②使用防水性能强的混凝土提升结构的自身防水能力；③初支和二衬之间，使用塑料防水材料，衬砌管片外侧相应位置使用遇水膨胀橡胶，构成二道防水。
3结束语
总之，随着盾构隧道在工程中的应用越来越广泛，在盾构隧道的建设施工过程中，特别需要注重防水问题，不断提升防水保障措施。对于其它隧道病害要做从源头上杜绝，及时发现问题解决问题，并且加强隧道的养护管理，提升隧道的使用寿命，保证隧道的安全，从而为隧道的畅通运行提供保障。
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论文作者:徐席春,谭瑞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/6
标签：管片论文; 隧道论文; 盾构论文; 渗漏水论文; 病害论文; 裂缝论文; 混凝土论文; 《基层建设》2019年第15期论文;