北京地铁机场线盾构段隧道渗漏水原因分析

㈠ 隧道渗漏水可能的原因有哪些

对工程所用防水材料进行检验，以判断工程渗漏水是否由材料质量不良或选材不当而引起的。在对以上几点进行分析的基础上,按照处理止水与防水相结合的原则，到现场进行实地调查,将漏水部位、数量根据渗漏形式进行分类编号统计,绘制堵漏平面展示图,即可制定堵水堵漏方案。隧道防水放渗的不足。设计与施工规范中,虽然对各种隧道的防水均做了相应规定,但仍有较多的不足之处，主要表现在:部分规范缺少明确的防水等级划分,即隧道防水的等级不明确。对铁路隧道只要求按照一般地下工程的防水原则实施,没有明确的防水等级和具体要求;对隧道的具体情况如隧道所在线路等级、牵引类型、隧道所在地区或地段、隧道不同部位及隧道的长度等因素也缺乏定量的防水指标。

㈡ 地铁隧道严重渗漏水的原因有哪些

下称、震动、断裂 导致混凝土出现细微裂缝，出现漏水。地铁隧道堵漏可以说使用新西兰水性环氧弹性注浆胶

㈢ 地铁隧道施工过程中常见地质问题与解决方法

在城市中修建地下铁道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大，因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施工设备、环保和工期要求等因素，全面比较后确定。
1明挖法
明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺序施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。
明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土
2盖挖法
盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。
在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。
2.1盖挖顺作法
盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑采用盖挖顺作法。
2.2盖挖逆作法
盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和盖挖顺作法一样，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。
如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。
2.3盖挖半逆作法
盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力。3暗挖法
暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，因此，本文着重介绍这两种方法。
3.1浅埋暗挖法(浅埋矿山法)
浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工，新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束 围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出 来的，如深圳地铁区间隧道大部分采用了浅埋暗挖法施工。
浅埋暗挖法的施工技术特点:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计和施工。
浅埋暗挖法施工隧道时，应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等，选择适宜的开挖方法及掘进方式。施工中区间隧道常用的开挖方法是台 阶法、CRD工法、眼镜工法等;城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法测洞法或中洞法等工法施工。
地下铁道是在城市区域内施工，对地表沉降的控制要求比较严格，所以更要强调地层的预支护和预加固，所采用的施工方法有超前小导管预注浆、开挖面深孔注浆、 管棚超前支护。浅埋暗挖法的施工工艺可以概括为“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18个字。
3.2盾构法修建地铁隧道
盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield )是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可 以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。 盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应 用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下 水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。
盾构法的主要优点:除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循 环进行，施T易于管理，施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大 的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。
工程实例:北京地铁五号线即采用了盾构法施工地铁五号线是一条贯穿北京市中心的南北向地下交通大动脉。南起丰台区宋家庄，向北经蒲黄榆、祟文门、东单、东 四、雍和宫止于昌平区太平庄北站，全长27.7 km。由于该路段地上大型建筑物密集，交通流量大，地下管网复杂，为减少对城市经济和市民生活的影响，经专家论证，决定在雍和宫至北新桥约700 m长的试验段率先采用盾构施工方法。该盾构为大直径土压平衡盾构机。
4沉管法
沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。
沉管隧道对地基要求较低，特别适用于软土地基、河床或海岸较浅，易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较 采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰相对较 少，并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点，在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道，沉管法称为最经济的水下穿越方案。
按照管身材料，沉管隧道可分为2类:钢壳沉管隧道(有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道)和钢筋馄凝土沉管隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多，而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采用较多。
沉管隧道施工主要工序:管节预制→基槽开挖→管段浮运和沉放→对接作业→内部装饰。
上程实例:广州珠江隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道，公路隧道全长1 238.5 m。河中段隧道埋置在河床下.不影响水面通航，河中沉管段全长457 m。该沉管为多孔矩形钢筋混凝土结构，其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆管廊。沉管断面为典型矩形断面，外形尺寸为33 mx7.956 m(宽x高)，底板厚1.2 m、顶板厚1.0 m，两外侧墙分别为0.7 m和0.55 m、最长管节的混凝土量达12 000砰。管段的基底坐落在河床的风化花岗岩层上。开槽时采用了炸礁施工。基础处理采用灌砂法。
5混合法
可以根据地铁隧道的实际情况，在地铁隧道的施工过程中采用以上2种或2种以上的方法同时使用，称其为混合法。
工程实例:北京地铁东四站位于朝阳门内大街与东四南大街交叉日上，处于繁华的市中心，有多路公交车经过。车站主体顺东四南大街，呈南北走向，东四南大街规 划道路红线宽70 m，现状路宽为22 m，朝内大街已改造完，道路红线宽60 m，两方向客流均衡，交通十分繁忙;且远期六号线顺朝内大街，呈东西走向，在此站换乘。本车站两端为明挖段，结构形式为3层三跨框架结构;中间为暗挖段， 结构形式为单层三拱两柱结构。车站总长度197 m，暗挖段长为96.80 m，明挖段长为100. 20m。
随着我国地下铁道建设事业的发展，原有的施工技术不断地发展与提高的同时，新的施工方法也被应用到施工当中，施工技术水平得到不断提升，其中有些施工技术 已经达到世界先进水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，暗挖技 术，如盾构法、浅埋暗挖法将是今后研究和实践的主攻方向。

㈣ 泥水平衡盾构机盾尾渗漏

泥水平衡盾构机盾尾渗漏原因分析及预防措施

摘要：泥水平衡盾构机盾尾渗漏原因分析及预防措施 摘要:在地铁隧道盾构法施工中,若地下水、泥浆、注入管片后的双液浆、盾尾油脂等通过盾尾与其内安装的管片之间的缝隙渗入盾构机体内,就会给盾构掘进施工带来不便,文中根据施工实践分析其原因及预防方法。 关键词:泥水盾构;盾尾渗漏;地铁;施工 1概述 广州市轨道交通三号线某盾构区间隧道工程,采用2台泥水平衡式盾构机进行施工,其基本原理是通过支撑环前面装......

泥水平衡盾构机盾尾渗漏原因分析及预防措施 摘要:在地铁隧道盾构法施工中,若地下水、泥浆、注入管片后的双液浆、盾尾油脂等通过盾尾与其内安装的管片之间的缝隙渗入盾构机体内,就会给盾构掘进施工带来不便,文中根据施工实践分析其原因及预防方法。 关键词:泥水盾构;盾尾渗漏;地铁;施工 1概述 广州市轨道交通三号线某盾构区间隧道工程,采用2台泥水平衡式盾构机进行施工,其基本原理是通过支撑环前面装置隔板的泥水舱中注入适当压力的泥浆使其在开挖面形成泥膜,支承正面土体,并由安装在正面的大刀盘切削土体表层泥膜,与泥水混合后,形成高密度泥浆,然后由泥浆泵及管道把泥浆输送到地面处理。在泥水舱内和掌子面间建立泥水平衡是泥水盾构机掘进的根本要求,另外由于盾构掘进过程中,采用管片背填双液同步注浆方式来填充管片与围岩的间隙,从而达到减小地层沉降,限制管片位移和变形,提高结构稳定性,加强隧道防水性能的目的。 因此,若盾尾发生渗漏,就会破坏泥水平衡和注浆质量,并污染盾构管片安装的工作面,给管片安装造成不便,严重影响盾构的正常掘进。本工程盾构区间左右线掘进中就曾多次发生渗漏、窜浆现象,严重影响到施工进度,经仔细认真的分析和查找原因,制定切实可行的办法,有效解决和预防盾尾渗漏问题,保证了工程的顺利进行。 2盾尾渗漏原因分析及预防措施 2.1管片组装 ⑴管片变形：管片拼装后要求形成一个标准的圆,管片之间采用错缝拼装,但由于操作不熟练而往往拼装成椭圆形,实际施工中由于自重等因素影响,横向椭圆较为多见,这就增大了管片之间止水条外缘纵缝的宽度(理论设计值为6mm),实际在管片拼装过程中将出现两腰的管环之间的外缘纵缝开口度d>6mm,上下部纵缝d<6mm。在盾构机掘进一环至1.4m左右时,尾刷末端正好到达上一环管片,此时尾刷就正处在该环管片上,由于注浆压力和泥水压力都较大,而纵缝开口度d>6mm,纵缝处的油脂无法承受浆液和泥水的压力,就形成一个渗漏通道,造成盾尾渗漏。盾尾与椭圆管片的关系如图1a所示。 ⑵管片错台：由于管片拼装操作不熟练,造成管片错台严重,特别是在纵缝错台产生后,使得盾尾刷无法紧密包裹整环管片,很易形成渗水通道,虽然盾构推进时盾尾仓内有盾尾油脂填充纵缝,但在较高的注浆压力和泥水压力等作用下,极有可能将油脂冲脱而击穿盾尾刷,造成管片渗漏。盾尾与纵缝错台的管片关系如图1b所示。
⑶管片碎裂：在轴心线未产生较大偏差的状态下,组装工艺不合理或野蛮施工,K块管片安装时没有足够的空间,采用盾构千斤顶强行顶进,造成相邻管片外壁处(尤其螺栓孔、角根部)在千斤顶高压状态下顶裂或破碎,而带进盾尾舱,损坏盾尾刷,形成渗水通道而造成漏浆。 ⑷防治措施 ①加强拼装施工培训,提高拼装人员的技术水平,要求管片不拼成椭圆形,且一环管片安装后必须使用整圆器进行整圆,以减少椭圆和纵缝、环缝错台的现象。 ②在每次管片安装前,应清除盾体内的渣土,避免安装管片时难以对位,造成错台现象。 ③封顶K块拼装前,必须调整好开口尺寸,使封顶块能顺利插入到位。 ④管片构造可减小管环纵缝沿止水条外缘的构造缝宽度和高度(原设计分别为33.2mm和6mm),建议高度<20mm,以减少渗漏水力通道。 2.2背填注浆 盾构机在掘进过程中,由于操作人员技术不熟练或双液浆配比不合理,使浆液凝固时间过短,造成浆液不能充分填充管片后空隙,而是堆积在注浆口附近,造成注浆通道受限制,后续浆液压力(一般控制在切口压力+(0.6~1.0)kg)必然剧增,当浆液压力高于盾尾刷和油脂的抗压力时,就会击穿盾尾刷和油脂衬背而造成窜浆。因此在施工中必须严格控制双液浆的配比,经常进行试验和现场抽检,确保其凝固时间为12～14s,另在注浆压力剧增时应立即停止注浆,查明原因或者更换孔位后再进行注浆。 2.3泥水压力过大 由于在环流系统操作时开挖面的泥水压力设定值过高,或切削下来的岩块堵塞排泥管道口或泥水舱,都有可能导致泥水舱内泥水压力过高,超过盾尾刷的抗压能力,瞬间击穿盾尾刷而造成漏浆。 在泥水加压式盾构工法中,切口水压设定通常应与作用在开挖面上的土压保持平衡,水压与开挖面上含水土体垂直作用的重力和土的内摩擦角有关。设P0为土压(含水压),即自然状态下盾构机头部2/3高度处的压力,则切口水压=P0+(0.01~0.02)MPa。动工前应在隧道线路上的多个地点进行土质和地下水调查,决定每个地点的设定切口水压。 在管道发生堵塞时,若开挖面水压高于上限值则应立即暂停掘进,通过旁路调节使压力从逸流阀卸掉,开挖面水压恢复正常后逸流阀自动关闭,再把泥水送进土仓进行逆洗清通管路,或通过检查判断具体堵塞位置后人工清除岩块。 2.4盾尾油脂量和压力不足在盾构掘进过程中,盾尾刷与管片的摩擦消耗的油脂与掘进速度成正比,速度过快则注入盾尾的密封油脂在单位时间内不能满足其消耗量,若不及时调整油脂泵注脂率,则盾尾刷内的油脂量和注入油脂的压力不能及时密封盾尾,势必造成尾刷的密封效果减弱,形成盾尾渗漏。 在地铁三号线盾构施工中,我们有针对性地采取了以下措施:①采用法国产的优质盾尾油脂,可耐负压5kg/cm2;②采用正确方法补充油脂,并合理保养维护,按理论计算正常补油脂单孔约为36s,每隔5R补充一次。但考虑到管片外壁质量,管片姿态和组装质量等问题,一般在2R~3R要补充一次,但发生漏浆后必须进行漏浆处局部打油脂,如背填浆液漏浆,则最好进行局部清洗;③当发生严重渗漏或窜浆现象时,采用盾尾全舱处理法,以确保油脂舱内有足够的量和压力,并清除盾尾舱内的杂物。具体做法是从内圈开始,也就是千斤顶推至1505mm处,从上往下在内圈单孔打油脂,把相邻孔逆止阀打开至干净油脂溢出后停机,再从溢出孔处继续打油后把相邻孔打开,依次环向进行一周,再将千斤顶推至1877mm处,在外圈进行上述操作。 2.5盾尾密封损坏 其原因如下:①盾尾刷密封装置受偏心管片过度挤压后产生塑性变形而失去弹性,密封性能下降,在压力作用下导致浆液渗漏;②泥水盾构停止掘进时,土舱内有泥水的压力作用,管片组装时很易导致盾尾后退,造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动,使刷毛反卷,盾尾刷变形,密封性能下降而造成渗漏。防治措施包括:①严格控制盾构推进的纠偏量,尽量使管片四周的盾尾间隙均匀一致,减轻管片对盾尾刷的挤压程度;②控制盾构姿态,严格控制管片组装时的千斤顶伸缩量,避免盾构产生后退;③在条件允许的情况下,可更换第3道即最里面一道盾尾刷,以保证盾尾刷的密封性。 3结束语 泥水盾构盾尾渗漏涉及到管片拼装、切口泥水压力、盾尾注浆压力、盾尾油脂等多种因素,因此施工中必须在认真分析原因后采取切实可行的措施,慎重对待,以确保工程施工的进度与质量。 参考文献 [1]张凤祥,朱合华,傅德明.盾构隧道[M] [2]朱伟译.隧道标准规范(盾构篇)及解说[M] [3]项兆池,楼如岳,傅德明.最新泥水盾构技术[M] 文章来源： 《广东土木与建筑》原作者：刘玮; 马升雁

㈤ 盾构隧道施工质量缺陷

盾构法是目前在隧道施工过程中全机械化的施工方法，利用盾构机械在地下推动，完成隧道挖掘。在工作过程中为了防止隧道内发生坍塌，利用盾构的外壳与管片支撑四周岩石，通过切削的装置对隧道进行挖掘，用出土机械将挖掘的本土运出洞外。同时依靠千斤顶在其后部进行加压顶进，用预制好的混凝土管片进行拼装，从而形成隧道结构。

㈥ 盾构机过江隧道施工是如何防止渗水的

盾构机本身为钢筒结构，本身铰接密封没问题就不会渗水。
盾构机与管片连接处即盾尾处一般靠密封刷配合油脂注入密封。
管片一般为钢筋混凝土结构，管片间渗水靠密封胶条防水，并通过向管片背后进行注浆最终封水。