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隧道論文范文第1篇

引起隧道滲漏水的原因很多，具體原因如下：

1.設計上的原因

（1）由于某種原因，隧道設計在山溝破碎帶或斷帶上又未進行防排水處理，地表水大量補給地下，最終造成隧道滲漏；(2)對不穩定的地基沒有進行處理造成地基不均勻沉降,導致補砌結構出現縫或隙,從而產生滲漏現象；（3）拆模時間過早，或圍巖壓力過大超過襯砌體的設計荷載等，都能使襯砌內應力超過其破壞強度而導致隙和縫。

2.施工原因

（1）混凝土沒有按放水級配設計施工，在地下水壓力較大的地方，由于抗滲標號低于相應水壓，從而出現滲水現象。（2）混凝土搗固不密實，形成蜂窩，因而局部滲漏較多。混凝土在硬化過程中，由于多余水分（未起水滑作用的游離水分）的蒸發，在混凝土中形成透水的開放性毛細管路，尤其是混凝土拌合物在沉降水過程中析出的一部分備擠向上面，一部分聚集在集料顆粒上面形成透水的管。（3）襯砌混凝土材料中有雜物，腐爛后形成縫隙或孔洞。（4）灌注混凝土的工作未加處理或處理不當，產生結合不嚴的漏水縫隙。（5）先拱后墻或先墻后拱施工的拱墻連接處填不嚴，形成滲漏。（6）預留孔洞沒有按防水要求處理也會形成滲漏通道。

3.襯砌周圍的天然水PH值超標對襯砌混凝土具有一定的腐蝕性，常見的有碳酸性，酸鹽性加鎂鹽性腐蝕。

二、隧道防水技術及施工措施1.防水混凝土防滲漏

混凝土是一種非均性材料，從微觀上看屬于多孔體，體內含有許多大小不同的微細孔隙。這些孔隙或因不同分為施工孔隙（由于澆灌、振搗質量的不良所引起）和構造孔隙（由于配比不當等原因索引起）。防水混凝土是從材料和施工兩方面抑制和減少混凝土內部孔隙的生成，改變孔隙的特性（形狀和大?。氯┧诽岣呋炷帘旧砻軐嵭詠磉_到防水的目的。它可分為防水混凝土，外加劑混凝土和膨脹水泥防水混凝土三種。

（1）普通防水混凝土

普通防水混凝土是以調整配合比的方法來提高自身的密實度和抗滲性的一種混凝土。要配制出質量良好的防水混凝土，一定要遵循以下技術要求：

a.水灰比不得大于0.6。

b.混凝土的水泥用量不小于300kg/m3。

c.含砂率尾30～40%，灰砂比1∶2～1∶2.5。

（2）外加劑防水混凝土

外加劑防水混凝土是依靠摻入少量有機或無機物外加劑來改混凝土的和易性，提高其密實性和抗滲性，以適應工程防水需要的一種混凝土。按所摻外加劑的種類不同可分為減水劑防水混凝土，加氣劑防水混凝土，三醇胺防水混凝土和化鐵防水混凝土。

a.防水混凝土

減水劑對水泥有強烈的分散作用，提高了混凝土的和易性。因此摻入減水劑后，可大大降低拌和用水，這樣就減少了游離子，可以改善混凝土孔隙的分布，其孔徑劑總孔隙率均顯著減少，混凝土的密實性和抗滲性從而得提高。在使用時，木鈣、糖蜜得摻量占水泥重量的0.2%~0.3%，超過0.3%時，將使用混凝土強度降低劑過分緩凝。

b.加氣劑防水混凝土

c.三乙醇胺水防水混凝土

d.氯化鐵防水混凝土

氯化鐵防水劑的主要成分是三氯化鐵和氯化亞鐵，摻入適量的氯化鐵防水劑，可以大大提高混凝土的抗滲透性。是幾種常用外加劑防水混凝土中抗滲性最好的一種。

氯化鐵防水劑的摻量一般以3%為宜，摻量過多，對鋼筋銹蝕，混凝土干縮和凝結時間都有影響；摻量過少，則效果不顯著，水灰比應不大于0.55，拌和水中應扣除防水劑的含水量，水泥用量不少于310kg/m3，坍落度為3~5cm。冬季配置氯化鐵防水混凝土時，應采用硅酸水泥，為了加速凝固，可將氯化鐵防水劑摻量適當提高但不大于5%。

（3）膨脹水泥混凝土

膨脹水泥混凝土依靠水泥本身在水化硬化過程中形成大量體積增強大的結晶體，并產生一定膨脹能來減少或消除混凝土的體積收縮提高混凝土的抗裂性，從而提高混凝土的防水的能力，這是一種從內因解決混凝土抗滲性的新途徑。

2.各種縫隙防漏

混凝土襯砌一般有三種縫隙，即施工縫、伸縮縫、沉降縫。這縫隙都是地下隧道滲漏的主要部位，必須注意處理。

施工縫是襯砌混凝土間歇灌注時造成的，是防水工程的薄弱環節之一。一般在灌注第二次混凝土前，將第一次襯砌接頭表面刷洗干凈，鋪上20~25m厚的水泥砂漿。

沉降縫又稱變形縫，是為防止不均勻沉降引起襯砌的開裂而設置的。伸縮縫是考慮混凝土的熱脹冷縮而設置的縫隙。這兩種縫隙也是滲漏水的主要通道。防水措施有瀝青防水、瀝青木板或橡膠帶防水等方法。其中橡膠防水適用要求較嚴的襯砌工程。3.疏排水

對一般性圍巖裂隙滲水，采用相應的疏排水措施，將地下水引出，減輕地下水對襯砌結構的壓力，有利于更好地進行防水，具體方式常采用盲溝、洞內排水溝及沉井等。

三、防水混凝土工程的施工

防水混凝土工程質量的好壞不僅取決于混凝土本身及其配比，而且施工過程中的各種工序對其質量有一定的影響，因此施工時，必須嚴格控制施工環節，避免一切可能造成滲漏的隱患。(1)材料配合比必須認真按設計要求確定。(2)嚴格檢查、化驗各種原材料，確保材料質量。(3)防水混凝土施工，應盡可能一次澆灌完成，盡可能加長每次砌長度，以減少施工縫。(4)做好基坑排水工作，嚴防地下水及地面水流入基坑造成積水，影響混凝土正常硬化，導致混凝土強度及抗滲性下降。(5)混凝土運輸過程中，要防止產生離析和坍落度損失。(6)混凝土必須振搗密實，采用機械振搗時插入式振搗器插入，間距不超過有效半徑的1.5倍，要避免欠振、漏振和過振，要避免振搗器觸及模板、止水帶及埋設件等。(7)要加強混凝土的養護，為防止混凝土表面出現裂縫，不宜過早拆模。

四、結束語

隧道防水，除了施工和技術方面的因素外，加強管理也是一個至關重要的因素。用長遠發展的眼光看，只有加強管理，努力提高整體技術水平，才能保證工期，創優質工程，才能獲得良好的經濟效益和社會效益，企業才能得以發展。

[摘要]隧道防水，除了施工和技術方面的因素，還要加強管理，只有這樣，才能保證工期，創優質工程。本文針對隧道滲漏水，分析了各種原因，提出了以排為主，防、排、截堵相結合的原則，闡述了隧道滲漏水治理措施和方法。

[關健詞]隧道防滲漏技術因素

隧道論文范文第2篇

以往僅對技術和管理進行了研究，監測類別、內容和要素內容也單一，形成的監控技術體系不夠完善，監控系統無法將地質超前預報、監控量測及預警、毒害氣體監測、水文監測等技術手段與施工人員管理、安全防護設施管理等手段進行實時、有效的關聯，不能真正達到保障安全、優化設計、指導施工、減少災害后人員財產損失的真正目的，也無法實現真正意義上的隧道施工安全遠程智能監控。本文基于以上分析及目的，經公路隧道施工與監控現場調研和分析，并結合公路隧道設計施工技術規范要求［7－8］，將隧道監控內容及要素列出，見表1。

監控系統實施流程

隧道施工安全遠程監控系統除需要建立并完善監控內容和要素，還應該建立完善的系統實施工作流程。監測信息的管理、預警、處治流程既是決定能否對不良地質災害、異常圍巖變形與結構荷載、異常施工環境信息等預警信息及時響應，確保施工安全監控預警信息得到及時、妥善處理的前提，也是施工安全監控系統起到應有作用的基礎，所以明確隧道施工安全智能遠程監控管理實施流程非常必要。根據我國公路隧道施工監控技術現狀、管理要求及相關技術規范和標準，提出監控系統的工作內容及對應的工作流程，如圖1所示。

監控系統討論

隧道施工安全遠程智能監測設備的研發涉及到掌子面數字化監控與重建、監控指標的智能化預警方法、系統的模塊設計、硬件功能的設計與規劃、監控信息指標體系、傳感器類型、傳輸技術、設置位置等技術方案的規劃和實施，也包括監控設備的使用要求、管理要求和實施方法的建立，如監測時間、頻率、數據管理和存儲等諸多管理問題的建立和完善，屬多學科系統性工程，需進一步開展研究并完善相關技術和管理技術，在此基礎上方可進一步完善安全監管，真正提高隧道施工安全水平。

以施工人員信息監控為例，隧道建設過程中，建立隧道危險源監控系統，及時、動態掌握隧道施工危險源信息，有效預警，防止隧道災害發生;災害發生后，通過洞內人員信息準確、有效的記錄，可反映隧道內施工人員數量和位置，以便及時施救，最大程度地減少隧道施工人員傷亡。因此，對施工人員的安全管理和監控始終是智能監控設備關注的重點。了解隧道內工程技術人員的進出情況、具體數量和位置，尤其是掌握隧道危險區域內的施工人員情況，對確保施工安全及災后救援十分重要。目前隧道實際施工管理過程中，施工人員進出隧道遵守掛牌等級制度，其統計時效性差，準確度不高。

從技術角度看，在隧道洞口、2次襯砌、掌子面、仰拱工作面等重要作業區域安裝無線數據接收器，現場施工人員進出隧道時，隨身攜帶唯一的數據識別標識卡，人員識別標簽不斷或定時發射載有目標識別碼的無線電射頻信號，施工人員進入接收器讀取范圍內，接收器接收到施工人員識別標簽發來的載波信號，經接收器接收處理后，將信號進行分析、處理，并發送到洞口通信接口裝置，再轉換成信號送給洞口服務器，以實現目標的管理自動化。施工管理方應確保施工人員正確攜帶標識卡，確保接收器及傳輸線路、洞內及洞口終端顯示設備的完善，并進行定期檢查。

隧道論文范文第3篇

1.1排水過程不具順暢性

對于隧道的設計施工，將新奧法原理理論作為參考依據，在設計過程中，把隧道周邊巖體滲水經過襯砌之后的倒水設備，進一步往集水溝引入，繼爾往隧道排除。如果存在某些排水設備系統不能夠正常運行，將水往隧道排出，便會基于襯砌后期形成難以解決的集水現象。在此位置的水充滿空隙的狀況下，襯砌會受到和地下水位高度相同靜水的壓力，而并不是基于設計當中的無水壓，也不是折減水壓。同時，在滲流的動水壓力的影響下，襯砌承受的壓力會在在很大程度上高于此前設計標準，進而造成襯砌涌水開裂的破損情況。因為隧道鋪地基面長期浸泡在積水當中，到列車動力的催動之下，便會引發底部吊空現象，列車經過時產生呼吸作用把碎石排空，也把砂子排空，知識行車產生限速，并且會引發斷軌等諸多情況。在排水系統不夠順暢的情況下，便會進一步造成雨季積水等不良狀況。

1.2防水設施劣質

在隧道和外部水環境之間，防水層是極其重要的部件，能夠在隧道與外部水環境分隔中發揮重要作用。基于隧道工程當中，具備兩種防水層：其一是柔性防水層；其二為剛性防水層。對于柔性防水層來說，其效果與材質及施工質量存在很大的聯系。若防水材料劣質，沒有足夠的耐久性，便非常容易在運營一段時間后，將防水能力喪失。對于剛性防水層，由于它的功能和混凝土的性能之間具備一定的聯系性，如果防水混凝土的襯砌施工質量比較差，在收縮大的作用下便會呈現孔隙及裂縫等一系列情況，進而使得防水層的防水能力大大降低。

2隧道工程影響作用分析

2.1案例分析

隧道工程在建設過程中，也會對水環境構成極大的影響。隧道工程將地下水滲流原有擁有的平衡破壞，在長期疏干的作用之下，使滲流場產生了極大的變化，進而對地下水正常循環造成了非常大的影響，最后惡化了自然生態環境。以某隧道工程作為案例，該隧道工程全長為15.365千米，洞頂埋深為100米～910米，洞中部屬于斑古坳地區，地表面植被非常茂密，年平均氣溫維持在20攝氏度，年均降雨量為1500mm。此隧道的主要問題是滲漏水現象嚴重，通過多次整治之后，問題仍舊沒有得到有效解決。在長期排水的作用下，致使地下水位呈現下降的現象，井水干涸，并且正常的農業灌溉也受到了非常大的影響。另外，因為地面沉降致使房屋產生變形及開裂情況，使當地農業及生活均無法正常開展，該地區居民只能外遷，從而損失了很大一筆經濟費用。對于此隧道工程，對地下水環境的主要影響包括兩方面的內容：一方面為疏干地下水；另一方面為滲流場變化使巖土應力發生變化。

2.2疏干地下水

造成自然環境災害最主要的原因為隧道長期排水。隧道挖掘之后，把水循環系統破壞，例如知識地下水資源被很大程度的流失。在隧道積水與匯水的作用下，使形成地下水運動的方向發生較為的改變。在長期排水的情況下，位于隧道中的地下水系統漸漸將地下水排出。將有關理論當作參考標準，地下水的補給量不能讓其排水量得到充分滿足，于是其水位便會發生持續下降的現象。在地下水位慢慢減弱的狀況下，地下水和地表水徑流間都會產生一定程度的變化，以直接的方式導致巖溶泉發生出水量極少的情況。與此同時，也可能造成地表的取水井水位下降及水井干涸等現象，進一步知識居民生活用水尤為匱乏。另外，地下水位下降會知識原農田土壤的含水量大大減退，尤其對水稻區域的影響更為嚴峻，可能引發無法繼續種植的情況，最終對農業的正常運作產生了非常大的影響。

2.3滲流場變化使巖土應力發生變化

首先，由于隧道讓許多地下水疏干，進一步讓水位產生下降情況，而飽和巖土層當中空隙的水壓力則會呈現減弱的趨勢，不飽和區域負水壓力區變大，在總應力不發生變化的狀況之下，有效的應力便會得到進一步的上升。其次，應滲流場發生明顯改變，地下水滲流的方向也會隨著發生改變，變成在新水力梯度的狀況下，便可能朝著隧道中心發生流動，此時方向為向下方向。另外，應滲流方向發生明顯變化，地下水的滲流力也會隨之發生變化，從而讓豎直向下應力加大，最終導致總應力提升。在此狀況下，巖土便會產生新的沉降，直至達到新的動態平衡狀態為止。土體沉陷則會讓隧址區的房屋產生傾斜現象，也會產生開裂現象，進而導致不能繼續應用，在土體沉陷對農田造成嚴重影響的狀況之下，便在很大程度上增加了農業耕種的難度。

3結語

隧道論文范文第4篇

1．1地表裂縫

在黃土隧道施工過程中，會出現沿著隧道走向在隧道兩側出現地表裂縫，且裂縫會隨著隧道開挖進度相應發展，一般情況下裂縫是由拱腳處以黃土內摩擦角度沿仰坡延伸至上方地表，隨著施工進度，山體裂縫最終連在一起。

1．2塌陷

由于施工過程中的冒頂、拱頂下沉等原因，往往會引起局部的地表連續性下沉，慢慢發展成為地表塌陷，當地表塌陷變形較大時，還會伴隨著產生一系列的環狀裂縫。

1．3陷穴、落水洞

其主要成因是隧道施工過程中的地表裂縫以及冒頂、拱頂作用形成的上部土體塌空，致使隧道頂部的降雨或者是其他農業灌溉用水下滲，最終在地表產生陷穴和落水洞。

2濕陷性黃土隧道的基底處理原則

從濕陷性黃土隧道的工程特性以及以往的濕陷性黃土地區地基處理經驗來看，濕陷性黃土隧道基底處理應遵循“內外加固、先保護后加固”的原則。由于水是造成黃土濕陷性變形的最主要因素，所以在設計濕陷性黃土隧道地基處理方案時，應首先要考慮水對濕陷性黃土以及整個隧道工程的影響，做好濕陷性黃土隧道工程的排水與防水工作。對于黃土隧道工程來說，進行基底處理的目的無非就是改善黃土的工程特性，減少其土壤的滲透性，控制濕陷作用的發生。所以往往通過換土或者加密等手段進行濕陷性黃土隧道工程基底加固處理，使處理后的基底不具有濕陷性或者消除部分濕陷，使其數值不超過規定范圍。

3濕陷性黃土隧道工程的基底處理方法

對于濕陷性黃土地基處理而言，目前國內已有較為成熟的技術方法和隧道工程實踐經驗，其主要的處理方法有:碾壓、強夯、換填、動力擠密樁、高壓灌漿、高壓旋噴樁等，其中常用的基底處理方法有以下兩種:

(1)水泥擠密樁。這是濕陷性黃土隧道工程中較為常用的一種基底處理方法，由于濕陷性黃土本身具有大孔隙性和濕陷性，水泥擠密樁就是通過對其大孔隙進行夯實擠密，從而消除濕陷性并對基底產生加固作用。在樁錘的夯實過程中，樁孔中原有土被強制性的側向擠出，樁周范圍內的土質被壓縮和重塑。但是由于濕陷性黃土隧道工程隧道內施工作業面相對較小，振動作用對圍巖產生的影響等，需要濕陷性黃土隧道從工程中的擠密樁裝身材料以及擠密樁施工機械和樁間距等做出優化處理。

(2)樹根樁。所謂的樹根樁，其實是一種小型鉆孔灌注樁，是通過利用鉆機鉆孔到一定的深度，隨后放入鋼筋籠、碎石和注漿管，再通過壓力灌注水泥或砂漿的方式制成的鋼筋混凝土樁。由于其布樁方式多采用垂直、傾斜設置或者樹根樁布置，被成為樹根樁。憑借著其高承載力、沉降量與擾動范圍小、施工操作方便和經濟快捷等特點，在濕陷性黃土隧道工程基底處理中得到了初步的應用，能在有效的空間內最大限度上的減少開挖過程中對隧道洞身地層的擾動。

4黃土隧道基底處理的新技術

就黃土濕陷性的內外部成因來講，其主要內因是由于黃土自身的土質和結構組成，外因主要是由于水的侵蝕作用的外部載荷。由于黃土本身是在干旱和半干旱氣候條件下形成的，其土質本身有欠壓密性，加上其和鹽類膠結材料的易溶性，致使黃土具有濕陷性。所以對于濕陷性黃土地基的處理應本著力消除其內應，處理方法有以下幾類:

(1)土體加密法。主要指通過各種工程施工措施，加大黃土的密實度，通常可以采用強夯法和素土墊層法。

(2)土體加固法。此種方法主要是通過焙燒或者外加膠結材料來改變黃土的物質組成結構，提高黃土的抗水性和力學指標，但是其密度增加效果不是很明顯。

隧道論文范文第5篇

關鍵詞:質量,措施,隧道,裂紋

1工程概況

廣州市軌道交通四號線黃村—琶洲站盾構區間主要由兩條圓形盾構隧道組成。隧道雙線長度為3832.525m;隧道標稱內徑為5.4m;埋深為9.6m~23.6m;平面最小曲線半徑為650m;最小豎曲線半徑為3km;最大坡度為28‰;最小坡度為3‰。區間隧道洞身所穿過的圍巖主要在⑥,⑦,⑧,⑨泥質粉砂巖層中通過,工程采用日本三菱公司制造的兩臺刀盤開挖直徑為6.29m的盾構機施工。

2施工過程中出現的質量問題

右線施工自始發掘進以來,共掘進156環,出現了管片破損、錯臺、滲水、上浮、隧道軸線偏差等諸多質量問題。存在的主要質量問題如下:

1)崩缺、裂紋。自右線始發掘進至今,管片出現的崩角、崩裂幾率較高,主要表現在3點,9點位置,一般在管片脫出盾尾后出現。共計崩角有37處,占總掘進環數的24%。裂紋主要集中在63環~72環,每環5點~7點位置均有幾道裂紋,最長達到1.2m。共計裂紋18處,占總掘進環數的6.5%。

2)滲漏水。拼裝時,由于止水條被扯破或者位移,K塊容易產生滲漏水,在右線隧道79環~91環較嚴重。

3)錯臺。普遍出現了上下錯臺的情況,沿盾構掘進方向,管片錯臺呈下臺階式,最大錯臺值達30mm。當坡度變化后,螺栓孔被拉裂,在豎曲線段錯臺呈上臺階式,兩側錯臺通常為10mm~15mm。共計錯臺18處,占總掘進的11.6%,其中,超過20mm的達11.6%。

4)上浮。在前100環,共出現了三次隧道上浮,分別在10環~25環,59環~66環,78環~88環。最大超限位置在85環,與設計位置垂直偏差達161mm。

3質量問題產生的主要原因

3.1管片崩缺、裂紋產生的原因

管片的崩缺、裂紋對隧道產生的危害比較大,管片損壞后進行修補,修補后的防水性能比原始混凝土差,這樣在今后的使用過程中,管片最先損壞的應該是這些以往受過損壞的部位,所以管片的損壞對永久結構的使用壽命有一定的影響。造成管片崩缺、裂紋的主要原因如下:

1)盾構機方面的原因,三菱盾構機存在的主要問題。

盾尾間隙過小。盾尾與管片外表面的間隙僅35mm(而海瑞克盾構機為70mm),管片環軸線與盾尾軸線稍有偏差,即產生盾尾對管片的擠壓、憋壓、拉刮等作用,易造成管片損壞。千斤頂布置不合理。千斤頂的分布與管片塊接縫不匹配,不管如何調整K塊位置,總出現千斤頂撐靴作用在接縫上(騎縫),易導致管片崩角。盾尾鉸接方面的原因,施工時主動鉸接表現為剛接,使盾尾與管片的適應性變差。

2)盾構操作方面的問題。

吊運和拼裝過程中的碰撞損壞,盾構機姿態控制不好。如蛇行或盾構機軸線與管片軸線偏差過大,各組推進千斤頂推力相差過大等。

3)管片上浮方面的原因。

隨著盾構推進,管片環脫出盾尾后,立刻受到漿液或地下水浮力的作用要上浮,而位于盾尾內剛拼裝的管片則受到盾尾約束,使管狀的隧道結構相當于懸臂梁,在盾尾附近的管片受到的彎矩最大,故管片的開裂往往在脫出盾尾后2環~3環處出現的概率最大。

4)管片環橢變造成裂縫。

管片環橢變可由于自重作用、浮力作用、注漿偏壓等原因造成。硬巖段管片環橢變往往表現為“橫鴨蛋”式,即管片環上下發生變形。發生橢變后,管片環腰部受到負彎矩作用,管片內弧面受壓,腰部縱縫相互擠壓而易出現崩角、崩邊以及螺栓孔拉裂等損壞;而管片底部、拱部受到正彎矩作用,管片內弧面受拉,頂部、底部縱縫張開,接縫外側相互擠壓而易出現崩角、崩邊等損壞。由于頂部、底部接縫崩裂往往出現在接縫外側,在隧道內難以發現,但此類裂縫對止水槽破壞大,易產生漏水。故實際觀察到的現象是位于隧道腰部(3點,9點附近)的裂縫數量多,但漏水往往在隧道頂部居多。

5)管片扭轉。

管片扭轉后,會導致管片端部(千斤頂的作用面)的受壓區混凝土開裂或相鄰兩塊管片接縫處崩角破壞。

3.2管片滲漏水產生的原因

管片滲漏水主要表現為裂紋滲水,K塊漏水,接縫漏水,吊裝孔因卸水導致階段性滲水。產生原因有以下幾點:

1)管片本身質量原因。管片制作和養護過程中出現的質量問題。

2)管片壁后注漿防水。壁后注漿實施的好與壞直接影響到隧道的施工質量,注漿的好壞影響地面沉降控制,在硬巖段,注漿不足還會導致隧道上浮。事實上,注漿也是隧道的第一道防水防線,注漿不足,直接致使接縫防水和管片防水。

3)施工原因。盾構與管片的姿態不好,影響到管片的拼裝質量,造成管片間錯位,相鄰管片止水帶不能正常吻合壓緊,從而引起漏水;掘進過程中推力不均勻造成管片受力不均勻而產生裂紋、貫穿性斷裂等而滲漏水;在掘進困難時推力過大也會造成管片產生裂紋而滲漏水;由于盾尾間隙不均勻,管片選型不當,造成間隙過小,使得在掘進過程中造成管片外壁被損壞導致止水條漏水。由于掘進行程不足或拼裝不當,導致封頂塊插入困難時止水條破壞而漏水;千斤頂撐靴在頂至管片時擺放不正,使得止水帶損壞而漏水,管片損壞、崩缺漏水。

3.3管片錯臺產生的原因

1)線路方面的原因。

在小曲率半徑地段,易產生錯臺。主要是由于在轉彎段推進千斤頂沿垂直隧道軸線方向的橫向分力引起錯臺。此類錯臺主要表現為左右方向錯臺,隧道腰部錯臺量最大。此外是管片擬合方面產生的幾何誤差,即用折線(管片)擬合曲線(線路)產生的誤差。

2)管片上浮造成錯臺。

由于盾尾內的管片受到約束,而脫出盾尾的管片受到向上的浮力作用,管片環之間產生剪力作用而錯臺。此類錯臺主要表現為豎向錯臺,隧道頂部、拱部錯臺量最大。目前的錯臺主要屬于此類錯臺。

3)注漿偏壓造成錯臺。

在進行管片背后二次補注漿,當壓力過大時容易出現錯臺。國外曾經出現過在對K塊進行管片背后二次補注漿時由于壓力失控導致K塊失落并傷人的事故。此類錯臺一般表現為局部管片塊的向隧道內部錯臺。

4)其他原因造成錯臺。

管片選型不當,掘進操作不當,急糾偏,盾構姿態差等也會造成管片錯臺。

3.4管片上浮產生的原因

硬巖段是產生上浮的外部條件。由于硬巖段隧道圍巖變形小,難以對上浮管片形成頂部約束,而軟土層中洞周收斂快,限制了上浮。線路原因,下坡段導致管片上移。下坡段盾構機推進千斤頂與水平方向產生夾角(等于坡度),千斤頂對管片的推力存在豎向分力。按隧道28‰線路坡度,15000kN總推力計算,豎向分力約有420kN。砂漿或地下水的浮力,流體浮力是普遍存在的,這是管片上浮最根本的原因。經計算,砂漿密度按1.6kg/cm3考慮,在漿液注滿的情況下,每環管片受到的浮力約678kN,而每環管片自重僅200kN,兩者相差478kN,比較容易上浮。

4針對質量問題采取的措施

1)加強管片本身生產質量控制,嚴格控制管片模具精度、混凝土配比及管片的養護過程;

2)機器設備方面:三菱盾構機采用主動鉸接,通過調整鉸接千斤頂行程使盾尾軸線盡可能與管片中心同心。改變千斤頂布置,使千斤頂撐靴作用不在接縫上,防止崩缺;

3)施工管理方面:制訂質量管理措施和質量辦法,嚴格控制管片進場、運輸、拼裝引起的質量缺陷;

4)掘進過程中,控制好盾構機姿態,合理調整掘進參數,盡可能地降低掘進推力,各組千斤頂推力差值控制在一定范圍,管片選型時盡量根據盾尾間隙來選擇,推進過程中管片螺栓的擰緊必須達到設計要求;

5)同步注漿及二次注漿。掘進時,盾尾同步均勻注漿,為注漿飽滿,保證盾尾尾刷質量,對由于地下水引起的上浮,在管片下部砂漿未固結前及時泄水,打開下部管片注漿孔泄水。采用注雙液漿做止水環,然后注漿充填,注漿過程中,嚴格控制注漿壓力。這樣可保證隧道具有良好的穩定性,解決上浮問題。