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盾構(gòu)法隧道的防水設(shè)計(jì)方法
發(fā)布時(shí)間:2014-08-09
防水方法包括結(jié)構(gòu)自防水和其它附屬措施,如管片外防水涂層、管片接縫防水、做二次襯砌等。 1、管片結(jié)構(gòu)的自防水
結(jié)構(gòu)自防水是首選的防水措施,主要方法為管片材料采用防水混凝土。地鐵結(jié)構(gòu)物一般用普通防水混凝土,而盾構(gòu)隧道襯砌由預(yù)制管片拼裝而成,多用外加劑防水混凝土,抗?jié)B可達(dá)S12以上,滲透系數(shù)K<10-11cm/s。
2、管片外防水涂層
管片外防水涂層需根據(jù)管片材質(zhì)而定,凡有較深裂紋的管片一般都要增加外防水涂層。對(duì)鋼筋混凝土管片而言,一般要求:①涂層應(yīng)能在盾尾密封鋼絲刷與鋼板的擠壓摩擦下仍保持完好;②當(dāng)管片弧面的裂縫寬度達(dá)0.3mm時(shí),仍能抗0.6MPa的水壓,長(zhǎng)期不滲漏;③涂層應(yīng)具有防迷流的功能,其體積電阻率、表面電阻率要高;④涂層應(yīng)具有良好的抗化學(xué)腐蝕、抗微生物侵蝕能力和足夠的耐久性;⑤涂層要有良好的施工季節(jié)適應(yīng)性,施工簡(jiǎn)便,成本低廉。但應(yīng)指出,若管片制作質(zhì)量高,采用抗侵蝕水泥,不做外防水層也是可以的。
3、管片接縫防水
管片接縫防水包括彈性密封墊防水、嵌縫防水和向接縫內(nèi)注入聚氨酯藥液等。下面介紹可靠性高的彈性密封墊防水的各種要求:
(1)功能要求 ①短期防水要求密封材料因壓縮產(chǎn)生的接觸面應(yīng)力大于設(shè)計(jì)水壓力;②長(zhǎng)期防水要求接觸面應(yīng)力不小于設(shè)計(jì)水壓力;③密封墊在設(shè)計(jì)水壓力下允許張開(kāi)值應(yīng)滿足下式:
δ≤BD/(ρmin-0.5D)十δ。十δs
式中:δ--環(huán)縫中彈性防水密封墊在設(shè)計(jì)水壓力下允許的縫張開(kāi)值(mm);
ρmin--隧道縱向撓曲的最小曲率半徑(mm);
D--襯砌外徑(mm);
B--管片寬度(mm);
δ。--生產(chǎn)、施工中可能產(chǎn)生的環(huán)縫間隙(mm);
δs--鄰近建筑物引起的接縫張開(kāi)值(mm)。
(2)耐久性要求 包括防水功能耐久性、耐水性、耐動(dòng)力疲勞性、耐干濕疲勞性、耐化學(xué)腐蝕性等。
(3)密封材料種類(lèi) 可分為單一材料的、合成材料的及水膨脹的,F(xiàn)多采用水膨脹橡膠。它大大改善了盾構(gòu)法隧道的防水性,是今后的發(fā)展方向。在設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)實(shí)際情況確定合適的膨脹倍率、膨脹時(shí)間及環(huán)境可能造成的影響。
4、隧道滲漏水機(jī)理
引起隧道滲漏水的原因主要是防水材質(zhì)不良或違反操作規(guī)程造成的,具體可分為以下幾類(lèi):①管片在制作時(shí)養(yǎng)護(hù)不合理,表面出現(xiàn)氣孔和龜縮裂縫;管片在運(yùn)輸、拼裝中受擠壓、碰撞,缺邊掉角;②水膨脹橡膠粘貼不牢,或下坡時(shí)過(guò)早浸水使膨脹止水效果降低;②管片拼裝質(zhì)量差,螺栓未擰緊,接縫張開(kāi)過(guò)大;④手孔、螺栓孔、注漿孔等薄弱部位未加防水墊片,封孔施工質(zhì)量差。
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