盾构法施工中隧道管片开裂原因分析及应对措施.pdf

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1、．。。l。。慧焉息地nd下Eng工ine程er晨盾构法施工中隧道管片开裂原因分析及应对措施吴坤．栾文伟#d＆0rfi日r＆目m☆任n目

2、[m100029镕i％#％＆j#HtI=～日桕《m*g$∞％#4R．*H∞目￡女§Ⅻ琏道∞#悻Ⅲ*Ⅻ女}#响“m自防m＆目“*＆。*H々F十，№TT￡∞4m"*H¨Ⅲ目m∞m《，*m№T十m]瞥H《#*鞋i，，*H镕自受^{目“＆*"r*镕☆*自“r＆{『8*#‰目∞十t。**r镕椅*nT十隧道骨H《损*裂产t的M目探Hr其W"*《。***：目目鹾遒管H"≈许"I．口§H镕☆÷目*粪{：u45543女m#$日：B女章目{：

3、1009—7767(201I)02—009303CausesAnalysisandCountermeasuresforLiningSegmentCrackinginShieldTunnelingWuKLlnlliar1W⋯“在盾掏施T中．盾构竹片是盾柯施T的主要装配构件．是隧道的最外层屏障．承担着抵抗土壕胜力地下水压力以及一些特殊荷载的作用。，盾构管片质晕占接关系到隧道的锥体磺晤和安全．影口目隧道的防水性能及耐久性能．在盾构施

4、．中，常常会遇到盾佝管片结构上浮、隧道轴线偏移和管"错台等问题“I=此娄问题除r会影响隧道走向净空外迓台0l起管片破裂并破坏管片结

5、构，从而给隧道的防水带来隐患=地铁h览型隧道管片的上浮和错台以及m其引起的管片破裂一直是嗣扰盾构隧道施r的技术难题，术文u北京地铁大*线黄义M问J^构隧道Ⅲ现管片开裂破损为研究对象．就管片破搬类型原因进行丁总结分析．并就避免符片破损开裂的应对措施进行了探讨研究。1盾构隧道管片缺陷厦原因分析在黄一义区间隧道蝗r验收自榆过程中发现2条成删隧道的管片有部分破_15i开裂现象从而导致了步量的管片漏水。11管片缺陷种娄I)宽度小丁0．2mm的非贯通性干缩裂缝。2)两相邻管片外表面混凝上鲣损、掉角。3)管H棱角瞌碰、翘曲不平．4)少量儿处深度过密封槽且宽度火T02mm

6、的裂缝。现场发现的管片破损、开裂的情况如用1所示。l-2管片缺聃产生的原因始现场酬在．发现醴损管片主要集中在戍制隧道每环骨片的底部．在有线隧道前500m、左线隧道前200nl范围内，在瞄后的rL线段管片破踔现象非常少。根据现场情况，结合盾构施工过程rl-出现的系列问西，我们分析总结了骨片缺陷产，E的原埘，大致可分为“F儿类：矗≮圈豳～I*R＆m*《2011年$2真(3^)#29{{t盘‘n丌93器隧道与地下工程Tunnel&UndergroundEngineering1)浆液选用不当导致管片上浮隧道掘进右线前500m、左线隧道前200m范围内．管片破损现象

7、比例相对较高。查看施工设计图纸。此段隧道壁后注浆设计采用惰性浆液。根据研究分析，惰性浆液在黏性土层中不能快速初凝．液态浆液在重力作用下积聚于管片下部造成管片上浮．管片上部空隙减小，脱离盾尾盾壳的管片与未脱离的管片形成一定的交角，而两片管片通过螺栓刚性连接。所以在连接处形成应力集中．导致管片破损⋯。2)曲线掘进时的“卡壳”现象黄一义区间隧道掘进中，右线隧道在104环、左线隧道在92环进入缓和曲线段，跟着缓和曲线段右线隧道在154环，左线隧道在142环进入曲率半径350nl的曲线段。在曲线段的掘进过程中。管片环心与盾构无法保持同心。当管片环面与盾构推进方向存在

8、夹角时，其合力作用方向部位的管片容易破碎。盾构推进过程也是不断纠偏过程。该区间隧道进入曲线段后，管片外弧与盾尾内壁间的距离沿环向分布不均匀。造成一侧间距很小，而另一侧间距较大，这时易产生“卡壳”现象，即两者碰在一起。盾构机一推进，就会造成管片一定部位破碎11I。3)管片受力不均当纠偏、管片拼装质量差、环缝夹泥时。管片环面不佳。引起管片受力不均，从而导致应力集中部位的管片破碎。盾构推进时推进力通过油泵衬垫传递到管片上，油泵衬垫与管片接触部位是应力集中区，如果衬垫面不平整或者衬垫面与管片环面存在夹角，就会造成管片破碎【21。4)管片螺栓连接不当在盾尾脱出管片，

9、管片螺栓连接的过程中也会由于操作不当造成管片的破损，开裂121。2盾构隧道管片破损、开裂应对措施采用拼装预制混凝土管片作为隧道衬砌的盾构隧道工程中．管片发生破损、开裂与管片拼装过程中管片错台、千斤顶推力位置以及盾构掘进过程中姿态控制等都有一定的关系，管片破损开裂破坏了管片结构，也给隧道的防水带来了隐患。2．1管片上浮的处理管片上浮后的处理比较难，在地下水较发育的地层中。一般在隧道底部打开注浆孔泄压。释放管片底部的注浆浆液。根据试验，此方法效果不理想，而且污染隧道。一旦发现管片上浮超限，应立即停止盾构掘94辛荭投木一盯2011No．2(Mar．)V01．29

10、进。对已上浮的管片通过注浆孔进行二次注浆。注浆材料以瞬凝双浆为宜，