北京地鐵機場線盾構段隧道滲漏水原因分析

㈠ 隧道滲漏水可能的原因有哪些

對工程所用防水材料進行檢驗，以判斷工程滲漏水是否由材料質量不良或選材不當而引起的。在對以上幾點進行分析的基礎上,按照處理止水與防水相結合的原則，到現場進行實地調查,將漏水部位、數量根據滲漏形式進行分類編號統計,繪制堵漏平面展示圖,即可制定堵水堵漏方案。隧道防水放滲的不足。設計與施工規范中,雖然對各種隧道的防水均做了相應規定,但仍有較多的不足之處，主要表現在:部分規范缺少明確的防水等級劃分,即隧道防水的等級不明確。對鐵路隧道只要求按照一般地下工程的防水原則實施,沒有明確的防水等級和具體要求;對隧道的具體情況如隧道所在線路等級、牽引類型、隧道所在地區或地段、隧道不同部位及隧道的長度等因素也缺乏定量的防水指標。

㈡ 地鐵隧道嚴重滲漏水的原因有哪些

下稱、震動、斷裂 導致混凝土出現細微裂縫，出現漏水。地鐵隧道堵漏可以說使用紐西蘭水性環氧彈性注漿膠

㈢ 地鐵隧道施工過程中常見地質問題與解決方法

在城市中修建地下鐵道，其施工方法受到地面建築物、道路、城市交通、水文地質、環境保護、施工機具以及資金條件等因素的影響較大，因此各自所採用的施工方法也不盡相同。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。施工方法的選擇應根據工程的性質、規模、地質和水文條件、以及地面和地下障礙物、施工設備、環保和工期要求等因素，全面比較後確定。
1明挖法
明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設計標高後，自基底由下向上順序施工，完成隧道主體結構，最後回填基坑或恢復地面的施工方法。
明挖法是各國地下鐵道施工的首選方法，在地面交通和環境允許的地方通常採用明挖法施工。淺埋地鐵車站和區間隧道經常採用明挖法，明挖法施工屬於深基坑工程技術。由於地鐵工程一般位於建築物密集的城區，因此深基坑工程的主要技術難點在於對基坑周圍原狀十的保護，防止地表沉降，減少對既有建築物的影響。明挖法的優點是施工技術簡單、快速、經濟，常被作為首選方案。但其缺點也是明顯的，如阻斷交通時間較長，雜訊與震動等對環境的影響。
明挖法施工程序一般可以分為4大步:維護結構施工→內部土方開挖→工程結構施工→管線恢復及覆土
2蓋挖法
蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度後，將頂部封閉，其餘的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工。主體結構可以順作，也可以逆作。
在城市繁忙地帶修建地鐵車站時，往往佔用道路，影響交通當地鐵車站設在主幹道上，而交通不能中斷，且需要確保一定交通流量要求時，可選用蓋挖法。
2.1蓋挖順作法
蓋挖順作法是在地表作業完成擋土結構後，以定型的預制標准覆蕭結構(包括縱、橫梁和路面板)置於擋土結構上維持交通，往下反復進行開挖和加設橫撐，直至設計標高。依序由下而上，施工主體結構和防水措施，回填土並恢復管線路或埋設新的管線路。最後，視需要拆除擋上結構外露部分並恢復道路。在道路交通不能長期中斷的情況下修建車站主體時，可考慮採用蓋挖順作法。
2.2蓋挖逆作法
蓋挖逆作法是先在地表面向下做基坑的維護結構和中間樁柱，和蓋挖順作法一樣，基坑維護結構多採用地下連續牆或帷幕樁，中間支撐多利用主體結構本身的中間立柱以降低工程造價。隨後即可開挖表層土體至主體結構頂板地面標高，利用未開挖的土體作為土模澆築頂板。頂板可以作為一道強有力的橫撐，以防止維護結構向基坑內變形，待回填土後將道路復原，恢復交通。以後的工作都是在頂板覆蓋下進行，即自上而下逐層開挖並建造主體結構直至底板。
如果開挖面積較大、覆土較淺、周圍沿線建築物過於靠近，為盡量防止因開挖基坑而引起臨近建築物的沉陷，或需及早恢復路面交通，但又缺乏定型覆蓋結構，常採用蓋挖逆作法施工。
2.3蓋挖半逆作法
蓋挖半逆作法與逆作法的區別僅在於頂板完成及恢復路面後，向下挖土至設計標高後先澆築底板，再依次向上逐層澆築側牆、樓板。在半逆作法施工中，一般都必須設置橫撐並施加預應力。3暗挖法
暗挖法是在特定條件下，不挖開地面，全部在地下進行開挖和修築襯砌結構的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:鑽爆法、盾構法、掘進機法、淺埋暗挖法、頂管法、沉管法等。其中尤以淺埋暗挖法和盾構法應用較為廣泛，因此，本文著重介紹這兩種方法。
3.1淺埋暗挖法(淺埋礦山法)
淺埋暗挖法即鬆散地層的新奧法施工，新奧法是充分利用圍岩的自承能力和開挖面的空間約束作用，採用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，對圍岩進行加固，約束 圍岩的鬆弛和變形，並通過對圍岩和支護的量測、監控，指導地下工程的設計施工。淺埋暗挖法是針對埋置深度較淺、鬆散不穩定的上層和軟弱破碎岩層施工而提出 來的，如深圳地鐵區間隧道大部分採用了淺埋暗挖法施工。
淺埋暗挖法的施工技術特點:圍岩變形波及地表;要求剛性支護或地層改良;通過試驗段來指導設計和施工。
淺埋暗挖法施工隧道時，應根據工程特點、圍岩情況、環境要求以及施工單位的自身條件等，選擇適宜的開挖方法及掘進方式。施工中區間隧道常用的開挖方法是台 階法、CRD工法、眼鏡工法等;城市地鐵車站、地下停車場等多跨隧道多採用柱洞法測洞法或中洞法等工法施工。
地下鐵道是在城市區域內施工，對地表沉降的控制要求比較嚴格，所以更要強調地層的預支護和預加固，所採用的施工方法有超前小導管預注漿、開挖面深孔注漿、 管棚超前支護。淺埋暗挖法的施工工藝可以概括為「管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測」18個字。
3.2盾構法修建地鐵隧道
盾構法施工是以盾構這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構(shield )是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結構。鋼筒的前端設置有支撐和開挖土體的裝置，鋼筒的中段安裝有頂進所需的千斤頂;鋼筒的尾部可 以拼裝預制或現澆隧道襯砌環。盾構每推進一環距離，就在盾尾支護下拼裝(或現澆)一環襯砌，並向襯砌環外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。 盾構推進的反力由襯砌環承擔。盾構施工前應先修建一豎井，在豎井內安裝盾構，盾構開挖出的土體由豎井通道送出地面。按盾構斷面形狀不同可將其分為:圓形、拱形、矩形、馬蹄形4種。圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好，襯砌拼裝簡便，可採用通用構件，易於更換，因而應 用較為廣泛;按開挖方式不同可將盾構分為:手工挖掘式、半機械挖掘式和機械挖掘式3種;按盾構前部構造不同可將盾構分為:敞胸式和閉胸式2種;按排除地下 水與穩定開挖面的方式不同可將盾構分為:人工井點降水、泥水加壓、土壓平衡式，局部氣壓盾構，全氣壓盾構等。
盾構法的主要優點:除豎井施工外，施工作業均在地下進行，既不影響地面交通，又可減少對附近居民的雜訊和振動影響;盾構推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循 環進行，施T易於管理，施工人員也比較少;土方量少;穿越河道時不影響航運;施工不受風雨等氣候條件的影響;在地質條件差、地下水位高的地方建設埋深較大 的隧道，盾構法有較高的技術經濟優越性。
工程實例:北京地鐵五號線即採用了盾構法施工地鐵五號線是一條貫穿北京市中心的南北向地下交通大動脈。南起豐台區宋家莊，向北經蒲黃榆、祟文門、東單、東 四、雍和宮止於昌平區太平庄北站，全長27.7 km。由於該路段地上大型建築物密集，交通流量大，地下管網復雜，為減少對城市經濟和市民生活的影響，經專家論證，決定在雍和宮至北新橋約700 m長的試驗段率先採用盾構施工方法。該盾構為大直徑土壓平衡盾構機。
4沉管法
沉管法是將隧道管段分段預制，分段兩端設臨時止水頭部，然後浮運至隧道軸線處，沉放在預先挖好的地槽內，完成管段間的水下連接，移去臨時止水頭部，回填基槽保護沉管，鋪設隧道內部設施，從而形成一個完整的水下通道。
沉管隧道對地基要求較低，特別適用於軟土地基、河床或海岸較淺，易於水上疏浚設施進行基槽開外的工程特點。由於其埋深小，包括連接段在內的隧道線路總長較 採用暗挖法和盾構法修建的隧道明顯縮短。沉管斷面形狀可圓可方，選擇靈活。基槽開挖、管段預制、浮運沉放和內部鋪裝等各工序可平行作業，彼此干擾相對較 少，並且管段預制質量容易控制。基於上述的優點，在大江、大河等寬闊水域下構築隧道，沉管法稱為最經濟的水下穿越方案。
按照管身材料，沉管隧道可分為2類:鋼殼沉管隧道(有可分為單層鋼殼隧道和雙層鋼殼隧道)和鋼筋餛凝土沉管隧道。鋼殼沉管隧道在北美採用的較多，而鋼筋混凝土沉管隧道則在歐亞採用較多。
沉管隧道施工主要工序:管節預制→基槽開挖→管段浮運和沉放→對接作業→內部裝飾。
上程實例:廣州珠江隧道是我國第一條公路與地鐵合用的越江隧道，公路隧道全長1 238.5 m。河中段隧道埋置在河床下.不影響水面通航，河中沉管段全長457 m。該沉管為多孔矩形鋼筋混凝土結構，其中包括兩個雙車道機動車孔、一個地鐵孔、一個電纜管廊。沉管斷面為典型矩形斷面，外形尺寸為33 mx7.956 m(寬x高)，底板厚1.2 m、頂板厚1.0 m，兩外側牆分別為0.7 m和0.55 m、最長管節的混凝土量達12 000砰。管段的基底坐落在河床的風化花崗岩層上。開槽時採用了炸礁施工。基礎處理採用灌砂法。
5混合法
可以根據地鐵隧道的實際情況，在地鐵隧道的施工過程中採用以上2種或2種以上的方法同時使用，稱其為混合法。
工程實例:北京地鐵東四站位於朝陽門內大街與東四南大街交叉日上，處於繁華的市中心，有多路公交車經過。車站主體順東四南大街，呈南北走向，東四南大街規 劃道路紅線寬70 m，現狀路寬為22 m，朝內大街已改造完，道路紅線寬60 m，兩方向客流均衡，交通十分繁忙;且遠期六號線順朝內大街，呈東西走向，在此站換乘。本車站兩端為明挖段，結構形式為3層三跨框架結構;中間為暗挖段， 結構形式為單層三拱兩柱結構。車站總長度197 m，暗挖段長為96.80 m，明挖段長為100. 20m。
隨著我國地下鐵道建設事業的發展，原有的施工技術不斷地發展與提高的同時，新的施工方法也被應用到施工當中，施工技術水平得到不斷提升，其中有些施工技術 已經達到世界先進水平。另外，由於城市交通流量的增加導致城市道路已擁擠不堪，加上城市環境的要求越來越嚴格，城市內封路施工已不現實了。因此，暗挖技 術，如盾構法、淺埋暗挖法將是今後研究和實踐的主攻方向。

㈣ 泥水平衡盾構機盾尾滲漏

泥水平衡盾構機盾尾滲漏原因分析及預防措施

摘要：泥水平衡盾構機盾尾滲漏原因分析及預防措施 摘要:在地鐵隧道盾構法施工中,若地下水、泥漿、注入管片後的雙液漿、盾尾油脂等通過盾尾與其內安裝的管片之間的縫隙滲入盾構機體內,就會給盾構掘進施工帶來不便,文中根據施工實踐分析其原因及預防方法。 關鍵詞:泥水盾構;盾尾滲漏;地鐵;施工 1概述 廣州市軌道交通三號線某盾構區間隧道工程,採用2台泥水平衡式盾構機進行施工,其基本原理是通過支撐環前面裝......

泥水平衡盾構機盾尾滲漏原因分析及預防措施 摘要:在地鐵隧道盾構法施工中,若地下水、泥漿、注入管片後的雙液漿、盾尾油脂等通過盾尾與其內安裝的管片之間的縫隙滲入盾構機體內,就會給盾構掘進施工帶來不便,文中根據施工實踐分析其原因及預防方法。 關鍵詞:泥水盾構;盾尾滲漏;地鐵;施工 1概述 廣州市軌道交通三號線某盾構區間隧道工程,採用2台泥水平衡式盾構機進行施工,其基本原理是通過支撐環前面裝置隔板的泥水艙中注入適當壓力的泥漿使其在開挖面形成泥膜,支承正面土體,並由安裝在正面的大刀盤切削土體表層泥膜,與泥水混合後,形成高密度泥漿,然後由泥漿泵及管道把泥漿輸送到地面處理。在泥水艙內和掌子面間建立泥水平衡是泥水盾構機掘進的根本要求,另外由於盾構掘進過程中,採用管片背填雙液同步注漿方式來填充管片與圍岩的間隙,從而達到減小地層沉降,限制管片位移和變形,提高結構穩定性,加強隧道防水性能的目的。 因此,若盾尾發生滲漏,就會破壞泥水平衡和注漿質量,並污染盾構管片安裝的工作面,給管片安裝造成不便,嚴重影響盾構的正常掘進。本工程盾構區間左右線掘進中就曾多次發生滲漏、竄漿現象,嚴重影響到施工進度,經仔細認真的分析和查找原因,制定切實可行的辦法,有效解決和預防盾尾滲漏問題,保證了工程的順利進行。 2盾尾滲漏原因分析及預防措施 2.1管片組裝 ⑴管片變形：管片拼裝後要求形成一個標準的圓,管片之間採用錯縫拼裝,但由於操作不熟練而往往拼裝成橢圓形,實際施工中由於自重等因素影響,橫向橢圓較為多見,這就增大了管片之間止水條外緣縱縫的寬度(理論設計值為6mm),實際在管片拼裝過程中將出現兩腰的管環之間的外緣縱縫開口度d>6mm,上下部縱縫d<6mm。在盾構機掘進一環至1.4m左右時,尾刷末端正好到達上一環管片,此時尾刷就正處在該環管片上,由於注漿壓力和泥水壓力都較大,而縱縫開口度d>6mm,縱縫處的油脂無法承受漿液和泥水的壓力,就形成一個滲漏通道,造成盾尾滲漏。盾尾與橢圓管片的關系如圖1a所示。 ⑵管片錯台：由於管片拼裝操作不熟練,造成管片錯台嚴重,特別是在縱縫錯台產生後,使得盾尾刷無法緊密包裹整環管片,很易形成滲水通道,雖然盾構推進時盾尾倉內有盾尾油脂填充縱縫,但在較高的注漿壓力和泥水壓力等作用下,極有可能將油脂沖脫而擊穿盾尾刷,造成管片滲漏。盾尾與縱縫錯台的管片關系如圖1b所示。
⑶管片碎裂：在軸心線未產生較大偏差的狀態下,組裝工藝不合理或野蠻施工,K塊管片安裝時沒有足夠的空間,採用盾構千斤頂強行頂進,造成相鄰管片外壁處(尤其螺栓孔、角根部)在千斤頂高壓狀態下頂裂或破碎,而帶進盾尾艙,損壞盾尾刷,形成滲水通道而造成漏漿。 ⑷防治措施 ①加強拼裝施工培訓,提高拼裝人員的技術水平,要求管片不拼成橢圓形,且一環管片安裝後必須使用整圓器進行整圓,以減少橢圓和縱縫、環縫錯台的現象。 ②在每次管片安裝前,應清除盾體內的渣土,避免安裝管片時難以對位,造成錯台現象。 ③封頂K塊拼裝前,必須調整好開口尺寸,使封頂塊能順利插入到位。 ④管片構造可減小管環縱縫沿止水條外緣的構造縫寬度和高度(原設計分別為33.2mm和6mm),建議高度<20mm,以減少滲漏水力通道。 2.2背填注漿 盾構機在掘進過程中,由於操作人員技術不熟練或雙液漿配比不合理,使漿液凝固時間過短,造成漿液不能充分填充管片後空隙,而是堆積在注漿口附近,造成注漿通道受限制,後續漿液壓力(一般控制在切口壓力+(0.6~1.0)kg)必然劇增,當漿液壓力高於盾尾刷和油脂的抗壓力時,就會擊穿盾尾刷和油脂襯背而造成竄漿。因此在施工中必須嚴格控制雙液漿的配比,經常進行試驗和現場抽檢,確保其凝固時間為12～14s,另在注漿壓力劇增時應立即停止注漿,查明原因或者更換孔位後再進行注漿。 2.3泥水壓力過大 由於在環流系統操作時開挖面的泥水壓力設定值過高,或切削下來的岩塊堵塞排泥管道口或泥水艙,都有可能導致泥水艙內泥水壓力過高,超過盾尾刷的抗壓能力,瞬間擊穿盾尾刷而造成漏漿。 在泥水加壓式盾構工法中,切口水壓設定通常應與作用在開挖面上的土壓保持平衡,水壓與開挖面上含水土體垂直作用的重力和土的內摩擦角有關。設P0為土壓(含水壓),即自然狀態下盾構機頭部2/3高度處的壓力,則切口水壓=P0+(0.01~0.02)MPa。動工前應在隧道線路上的多個地點進行土質和地下水調查,決定每個地點的設定切口水壓。 在管道發生堵塞時,若開挖面水壓高於上限值則應立即暫停掘進,通過旁路調節使壓力從逸流閥卸掉,開挖面水壓恢復正常後逸流閥自動關閉,再把泥水送進土倉進行逆洗清通管路,或通過檢查判斷具體堵塞位置後人工清除岩塊。 2.4盾尾油脂量和壓力不足在盾構掘進過程中,盾尾刷與管片的摩擦消耗的油脂與掘進速度成正比,速度過快則注入盾尾的密封油脂在單位時間內不能滿足其消耗量,若不及時調整油脂泵注脂率,則盾尾刷內的油脂量和注入油脂的壓力不能及時密封盾尾,勢必造成尾刷的密封效果減弱,形成盾尾滲漏。 在地鐵三號線盾構施工中,我們有針對性地採取了以下措施:①採用法國產的優質盾尾油脂,可耐負壓5kg/cm2;②採用正確方法補充油脂,並合理保養維護,按理論計算正常補油脂單孔約為36s,每隔5R補充一次。但考慮到管片外壁質量,管片姿態和組裝質量等問題,一般在2R~3R要補充一次,但發生漏漿後必須進行漏漿處局部打油脂,如背填漿液漏漿,則最好進行局部清洗;③當發生嚴重滲漏或竄漿現象時,採用盾尾全艙處理法,以確保油脂艙內有足夠的量和壓力,並清除盾尾艙內的雜物。具體做法是從內圈開始,也就是千斤頂推至1505mm處,從上往下在內圈單孔打油脂,把相鄰孔逆止閥打開至干凈油脂溢出後停機,再從溢出孔處繼續打油後把相鄰孔打開,依次環向進行一周,再將千斤頂推至1877mm處,在外圈進行上述操作。 2.5盾尾密封損壞 其原因如下:①盾尾刷密封裝置受偏心管片過度擠壓後產生塑性變形而失去彈性,密封性能下降,在壓力作用下導致漿液滲漏;②泥水盾構停止掘進時,土艙內有泥水的壓力作用,管片組裝時很易導致盾尾後退,造成盾尾刷與管片間發生刷毛方向相反的運動,使刷毛反卷,盾尾刷變形,密封性能下降而造成滲漏。防治措施包括:①嚴格控制盾構推進的糾偏量,盡量使管片四周的盾尾間隙均勻一致,減輕管片對盾尾刷的擠壓程度;②控制盾構姿態,嚴格控制管片組裝時的千斤頂伸縮量,避免盾構產生後退;③在條件允許的情況下,可更換第3道即最裡面一道盾尾刷,以保證盾尾刷的密封性。 3結束語 泥水盾構盾尾滲漏涉及到管片拼裝、切口泥水壓力、盾章節附註漿壓力、盾尾油脂等多種因素,因此施工中必須在認真分析原因後採取切實可行的措施,慎重對待,以確保工程施工的進度與質量。 參考文獻 [1]張鳳祥,朱合華,傅德明.盾構隧道[M] [2]朱偉譯.隧道標准規范(盾構篇)及解說[M] [3]項兆池,樓如岳,傅德明.最新泥水盾構技術[M] 文章來源： 《廣東土木與建築》原作者：劉瑋; 馬升雁

㈤ 盾構隧道施工質量缺陷

盾構法是目前在隧道施工過程中全機械化的施工方法，利用盾構機械在地下推動，完成隧道挖掘。在工作過程中為了防止隧道內發生坍塌，利用盾構的外殼與管片支撐四周岩石，通過切削的裝置對隧道進行挖掘，用出土機械將挖掘的本土運出洞外。同時依靠千斤頂在其後部進行加壓頂進，用預制好的混凝土管片進行拼裝，從而形成隧道結構。

㈥ 盾構機過江隧道施工是如何防止滲水的

盾構機本身為鋼筒結構，本身鉸接密封沒問題就不會滲水。
盾構機與管片連接處即盾尾處一般靠密封刷配合油脂注入密封。
管片一般為鋼筋混凝土結構，管片間滲水靠密封膠條防水，並通過向管片背後進行注漿最終封水。