地下通道结构变形缝设置的若干思考

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1、180相关专业城市道桥与防洪2015年3月第3期地下通道结构变形缝设置的若干思考谢明(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市200092)摘要：针对目前明挖施工地下通道存在的变形缝渗漏水问题，拟从加大变形缝间距、减少变形缝道数方向出发，达到降低渗漏水风险点的目的。为此根据地下通道结构特点与混凝土自身特性，针对加大变形缝间距与早期混凝土收缩、季节性温差的关系进行了分析及有限元模拟计算，并提出加大变形缝间距所需采取的技术措施。经分析研究，在对温度作用进行分析并采取可靠的技术措施前提下，适当加大变形缝间距技术可行。关键词：地

2、下通道；变形缝；渗漏：防水中图分类号：U412．37+3．1文献标志码：A文章编号：1009—7716(2015)03—0180—05表1钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距O引言随着城市人口与车辆数量的急剧增长，交通越来越成为影响城市发展与人民生活品质提高的重要问题。各大中型城市充分利用地下空问，通过建设地下道路形成快速通道，从而大大缓解地面道路的拥堵，改善了城市通行条件。但是受目前材料与工艺水平所限，高水位地区的地下通道工程中往往存在渗漏水通病，尤其是作为防水薄弱环节的变形缝渗漏情况更为常见。本文拟从设计角度对变形缝设置问题进行若干

3、思考，以求为提高规范中同时规定，在采取相关设计与施工措地下通道工程防水效果提供一定思路。施情况下，伸缩缝间距可适当增大，当间距增大较多时，尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的1变形缝设置规范要求与现状问题【’】影响。地下工程变形缝可分为伸缩缝和沉降缝，变在上海软土地区的明挖地下通道设计中，设形缝的设置目的是为了适应地下通道结构由于温计人员根据规范条文确定变形缝的间距一般不大度变化、混凝土收缩与徐变而产生的水平变位，以于30m。由于明挖地下通道施工条件较差，而防水及地基不均匀沉降引起的垂直变位，通过变形缝工艺要求高，变形缝施工中操

4、作稍有不慎，就会为的设置使地下通道分割成若干个独立单元，以释后期地下通道渗漏留下隐患。笔者曾参与上海某放结构内部因水平变位和垂直变位可能产生的次明挖地下通道渗漏水治理工作，经现场摸排，整个应力。隧道渗漏点l2处，10处为变形缝渗漏，占全部渗由于地下通道是断面较规则的狭长结构，其漏点的83％以上；全长1．6km的明挖隧道内共设结构自身重量通常都小于被挖除的土体重量，所58条变形缝，出现渗漏的变形缝约占变形缝总量以除了特殊部位，地下通道结构一般情况下没有的17％左右。经查设计资料，这些变形缝内均采取必要设置专门的沉降缝，因此本文以地

5、下通道伸了差异沉降控制措施(底板榫槽及侧墙剪力棒)，缩缝为主要研究对象。现场观测均未见明显不均匀沉降现象，但渗漏情为了减少昆凝土由于早期水化热和季节性温况呈现夏季减轻、冬季加重的现象，表明变形缝渗差引起体积变化导致混凝土开裂，现行《混凝土结漏与结构伸缩、缝宽变化有明显关系。因此在强调构设计规范》中规定结构伸缩缝间距见表1。加强现场防水施工操作规范的同时，能否在设计中通过相应措施加长通道变形缝间距、减少变形收稿日期：2014一l1—14缝道数，从源头控制潜在渗漏风险点数量，是需要作者简介：谢明(1972一)，男，陕西西安人，高级工

6、程师，从事隧道与地下工程设计工作。地下通道设计者认真考虑的问题。182相关专业城市道桥与防洪2015年3月第3期由应力云图可见，顶板混凝土收缩在侧墙约为分析季节性温差对变形缝间距的影响，建束情况下产生纵向拉应力，拉应力大小随变形缝立双向四车道标准断面模型，用降温方式模拟间距增大而增长；顶板与侧墙临近处拉应力集中30m、40m、50m、60m长度结构段收缩应力，以出现，但其随变形缝间距增大而增长的幅度不大；判断不同变形缝间距在季节温差影响下内力的变跨中拉应力承变形缝间距增大关系明显，并随间化。模型中底板、侧墙考虑土层切向弹簧模拟土

7、层距增大应力增大趋势加快，见图3。当变形缝间距约束。根据上海市月平均气温资料，上海地区最热由30m增加到60m时，中部纵向拉应力增长接为7月份，月平均气温为27．8℃，最冷月为1月近一倍份，月平均气温3℃。假定地下通道结构结构完成后初始温度为25℃，同时考虑通道结构内由于车辆行驶导致内部环境温度升高，通道结构季节性温降取20qc计算。为考虑徐变的影响，当按弹性体计算混凝土构件的温度应力时，可将混凝土的弹性模量适当折减。经计算表明，在考虑地下通道结构顶板、侧墙与底板无温差的同时降温情况下，虽各构件纵向应力显示出与变形缝间距有明显关

8、系，但量值远小于早期收缩产生应力。取受地基约束作用明显图3变形缝间距一应力曲线(单位：kPa)的底板纵向应力云图如图5所示。本计算结果是围护不与主体共同受力的通道由于季节温度降低，地下通道结构纵向长度模型或复合墙结构形式的通道模型。当采用叠合均发生收缩，读取在地