盾构在推进时隧道管片产生裂缝、碎裂的原因及防治措施

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1、膳省建磺V01．29No．6第29卷第6期2009年12月TunnelConstructionDec．20o9盾构在推进时隧道管片产生裂缝、碎裂的原因及防治措施姜敦灿(中煤隧道工程股份有限公司，上海201900)摘要：在盾构推进过程中，经常会出现由于各种原因造成管片产生不同程度的裂缝、碎裂现象，进而造成隧道质量问题，甚至影响工程验收和使用寿命。为系统解决这一质量通病，对盾构施工中出现管片产生裂缝、碎裂的原因进行详细的分析、研究，并提出相应的防治措施，来指导施工，减少管片产生裂缝、碎裂现象。通过现场分析并采用相应措施后，管片产生裂缝和碎裂的现象明显减少，收到良好的效果，对类似

2、工程具有重要指导意义。关键词：盾构；隧道；管片；裂缝；碎裂；防治措施中图分类号：U455．39文献标志码：A文章编号：1672—741X(2009)06—0694一O5CausesandCountermeasuresforSegmentCracks儿ANGDuncan(TunnelEngineeringStockCompanyofChinaNationalCoalGroup，Shanghai201900，China)Abstract：Segmentcracksarecommonlyseenduringshieldtunneling，whichcaninfluencethet

3、unnelqualityandevenjeopardizetheworksacceptanceandservicelife．Inordertosolvethiscommonproblem，theauthoranalyzesthecausesforthecracksandproposessomecountermeasures．Theresultsofthestudyhavebeenusedintheengineeringpracticeandgoodeffectshavebeenachieved．Thepapercanprovidereferenceforsimilarpro

4、jectsinthefuture．Keywords：shield；tunnel；segment；crack；smash；countermeasureO引言的管片产生裂缝的部分原因外，重点对隧道在砂性土层条件下及盾构始发阶段等管片产生裂缝、碎裂的新钢筋混凝土管片作为地铁隧道的主要受力构件，原因进行研究和分析，并提出相应的防治措施。该隧承受隧道外部水土及盾构推力等多种荷载。在盾构推道主要穿越土层为③砂质粉土、③粉砂夹砂质粉土、进过程中，由于盾构推进是个动态过程，管片的受力不④层和⑥层淤泥质饱和软黏土，土层含水量较为丰富。均匀且不断变化，当管片受力不均匀程度超过一定的限度时，管片

5、就会产生裂缝或碎裂。竺维彬等分析了1管片在盾构推进过程中产生裂缝管片生产、施工、使用过程中的开裂原因，并提出相应盾构掘进过程中隧道管片在盾构千斤顶反作用对策；梁仲元等通过对突际管片破损和裂缝的分析力、盾尾压力、同步注浆压力及周围土体的压力作用下和有限元模拟，计算出相关的应力集中区域，推断出典部分管片出现裂缝。其中盾构在砂性土层中推进时千型破损和裂缝的产生原因；张曙辉通过隧道管片在斤顶推力较大是造成管片产生裂缝的主要原因。盾构掘进施工时产生裂缝原因的分析，并提出相应对1．1盾构始发阶段策；陈俊生等为分析在施工过程中部分管片螺栓孔1．1．1主要原因附近出现开裂或破损的原因，首先

6、，通过了对标准块管1)工程左线在盾构始发段处于曲线半径R：片足尺正、负弯曲试验，发现并没有出现裂缝，而通过3000m的竖曲线内，根据推算，盾构始发设计坡度应三维有限元模拟，分别计算1对标准块管片在相对弯为一6．6％0，而实际盾构基座放置坡度为+4％0，，相差曲和相对扭转时的应力分布，通过分析应力云图和截10．6％0，造成盾构始发时盾构轴线与设计轴线偏差较面应力等值线发现，开裂和破损是由管片间相对扭转大；引起的j。通过杭州地铁1号线彭埠站一建华站区间2)盾构始发段共设置负环管片10环，其中7环为工程在盾构推进过程中不同程度的出现管片裂缝、碎开口环，在始发时使用下半部千斤顶，在

7、始发过程中加裂现象，分析除在盾构法隧道施工中出现前人所论述剧了盾构姿态继续跑高，管片轴线与隧道设计轴线偏收稿日期：2009—07—21；修回日期：2009—10—24作者简介：姜敦灿(1974一)，男，江苏徐州人，2005年毕业于矿业大学土木工程系工业与民用专业，本科，工程师，主要从事地铁隧道施工技术工作。第6期姜敦灿：盾构在推进时隧道管片产生裂缝、碎裂的原因及防治措施差继续加大；行加固、堵水，确保结构安全；3)始发端头井加固土体根据取芯试验显示达1．75)若采用方法4)仍然有部分渗漏的，可采用注亲MPa，大大超出