盾构隧道防水堵漏技术

盾构隧道防水堵漏技术 1 国内外隧道建设及防水情况国内外已建成大量地铁、隧道，逐步形成了较成熟的结构设计计算理论与工程实践体系，但是在隧道及地下工程的防水方面认识则相对落后。地铁不可避开地要经过含水量较高的地层（如上海地铁所处地层大多为饱和含水软粘土层），所以必将受到地下水的有害作用。假如没有可靠的防水、堵漏措施，地下水就会侵入隧道，影响其内部结构与附属管线，乃至危害到地铁的运营和降低隧道使用寿命。盾构隧道渗漏水的位置是管片的接缝、管片自身小裂缝、注浆孔和手孔等。其中以管片接缝处为防水重点。通常接缝防水的对策是使用密封材料，以西德为代表的欧洲方面，采纳非膨胀合成橡胶，靠弹性压密，以接触面压应力来止水，以耐久性与止水性见长。德国 PHOENIX 公司提供的隧道衬砌合成橡胶垫就是其中较典型的形式，其工作机理如图 1 所示。以日本为代表的方面，则采纳水膨胀橡胶，靠其遇水膨胀后的膨胀压止水。它的特点是可使密封材料变薄、施工方便，但耐久性尚待验证。国内主要采纳水膨胀橡胶，并已开始讨论开发水膨胀类材料与密封垫两者的复合型。 2 盾构法隧道的防水设计方法防水方法包括结构自防水和其它附属措施，如管片外防水涂层、管片接缝防水、做二次衬砌等。 2.1 管片结构的自防水结构自防水是首选的防水措施，主要方法为管片材料采纳防水混凝土。地铁结构物一般用普通防水混凝土，而盾构隧道衬砌由预制管片拼装而成，多用外加剂防水混凝土，抗渗可达 S12 以上，渗透系数 K＜10-11cm／s. 2.2 管片外防水涂层管片外防水涂层需根据管片材质而定，凡有较深裂纹的管片一般都要增加外防水涂层。对钢筋混凝土管片而言，一般要求：①涂层应能在盾尾密封钢丝刷与钢板的挤压摩擦下仍保持完好；②当管片弧面的裂缝宽度达 0.3mm 时，仍能抗0.6MPa 的水压，长期不渗漏；③涂层应具有防迷流的功能，其体积电阻率、表面电阻率要高；④涂层应具有良好的抗化学腐蚀、抗微生物侵蚀能力和足够的耐久性；⑤涂层要有良好的施工季节适应性，施工简便，成本低廉。但应指出，若管片制作质量高，采纳抗侵蚀水泥，不做外防水层也是可以的。 2.3 管片接缝防水管片接缝防水包括弹性密封垫防水、嵌缝防水和向接缝内注入聚氨酯药液等。下面介绍可靠性高的弹性密封垫防水的各种要求：（1）功能要求①短期防水要求密封材料因压缩产生的接触面应力大于设计水压力；②长期防水要求接触面应力不小于设计水压力；③密封垫在...