盾構(gòu)隧道開(kāi)裂、滲漏原因分析與對(duì)策課件

盾構(gòu)隧道開(kāi)裂、滲漏主要原因分析與對(duì)策盾構(gòu)隧道開(kāi)裂、滲漏主要原因11.盾構(gòu)隧道防水要求與開(kāi)裂、滲漏水現(xiàn)狀2.盾構(gòu)隧道產(chǎn)生開(kāi)裂、滲漏主要原因分析3.工程案例：大直徑盾構(gòu)隧道規(guī)律性開(kāi)裂滲漏4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？5.小結(jié)本講知識(shí)點(diǎn)1.盾構(gòu)隧道防水要求與開(kāi)裂、滲漏水現(xiàn)狀本講知識(shí)點(diǎn)2（1）區(qū)間隧道設(shè)計(jì)防水標(biāo)準(zhǔn)：二級(jí)防水，不允許滲水；每100m2,不多于4處濕漬，每處濕漬面積不大于0.2m2。（2）大直徑盾構(gòu)比小直徑盾構(gòu)隧道易發(fā)生開(kāi)裂滲漏；（前者管片所受浮力大）（3）泥水盾構(gòu)比土壓盾構(gòu)易發(fā)生開(kāi)裂滲漏；（前者管片所受浮力大）（4）巖層段盾構(gòu)隧道比軟土盾構(gòu)隧道易發(fā)生滲漏（前者管片所受浮力大）1.盾構(gòu)隧道防水要求與開(kāi)裂、滲漏水現(xiàn)狀（1）區(qū)間隧道設(shè)計(jì)防水標(biāo)準(zhǔn)：二級(jí)防水，不允許滲水；每100m3（1）薄壁空殼結(jié)構(gòu)管片上浮控制不當(dāng)造成破損、開(kāi)裂、止水帶錯(cuò)位；（2）盾構(gòu)姿態(tài)與管片選型不當(dāng)造成管片脫出盾尾時(shí)破損；（3）富水巖層中掘進(jìn)控制不當(dāng)造成同步注漿效果差；（4）管片混凝土質(zhì)量缺陷造成滲漏。2.盾構(gòu)隧道產(chǎn)生開(kāi)裂、滲漏主要原因分析（1）薄壁空殼結(jié)構(gòu)管片上浮控制不當(dāng)造成破損、開(kāi)裂、止水帶錯(cuò)位4（1）薄壁空殼結(jié)構(gòu)管片上浮控制不當(dāng)造成破損、開(kāi)裂、止水帶失效；2.盾構(gòu)隧道產(chǎn)生開(kāi)裂、滲漏主要原因分析（1）薄壁空殼結(jié)構(gòu)管片上浮控制不當(dāng)造成破損、開(kāi)裂、止水帶失效5（2）盾構(gòu)姿態(tài)與管片選型不當(dāng)造成管片脫出盾尾時(shí)破損；2.盾構(gòu)隧道產(chǎn)生開(kāi)裂、滲漏主要原因分析（2）盾構(gòu)姿態(tài)與管片選型不當(dāng)造成管片脫出盾尾時(shí)破損；2.盾6（3）富水巖層中掘進(jìn)控制不當(dāng)造成同步注漿效果差；2.盾構(gòu)隧道產(chǎn)生開(kāi)裂、滲漏主要原因分析（3）富水巖層中掘進(jìn)控制不當(dāng)造成同步注漿效果差；2.盾構(gòu)隧7（4）管片混凝土質(zhì)量缺陷造成滲漏。2.盾構(gòu)隧道產(chǎn)生開(kāi)裂、滲漏主要原因分析（4）管片混凝土質(zhì)量缺陷造成滲漏。2.盾構(gòu)隧道產(chǎn)生開(kāi)裂、滲8地質(zhì)條件：淤泥、淤泥質(zhì)土，粉質(zhì)粘土，全、強(qiáng)、中風(fēng)化粉砂巖；前100環(huán)滲漏嚴(yán)重，上浮量大；3.工程案例：大直徑盾構(gòu)隧道規(guī)律性開(kāi)裂滲漏地質(zhì)條件：淤泥、淤泥質(zhì)土，粉質(zhì)粘土，全、強(qiáng)、中風(fēng)化粉砂巖；前9同步注漿用水泥砂漿，填充率達(dá)1.5～1.8，初凝時(shí)間4h左右；反復(fù)出現(xiàn)管片開(kāi)裂滲漏，縱向貫穿裂縫較多，伴隨這管片脫出盾尾后的螺栓孔部位環(huán)向開(kāi)裂；管片上浮量達(dá)到10cm以上。3.工程案例：大直徑盾構(gòu)隧道規(guī)律性開(kāi)裂滲漏同步注漿用水泥砂漿，填充率達(dá)1.5～1.8，初凝時(shí)間4h左右10（1）先后采取了：縮短漿液初凝時(shí)間；調(diào)低盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)；及時(shí)開(kāi)始二次注漿等措施，仍無(wú)濟(jì)于事；

（2）分析認(rèn)定：同步注漿的水泥砂漿在地層中被快速稀釋；環(huán)形間隙填充不飽滿；初凝時(shí)間長(zhǎng)造成管片上浮失控，引起開(kāi)裂滲漏；（3）最后嘗試同步注漿改水泥砂漿為新型高抗剪惰性漿液后，管片上浮得到有效控制，開(kāi)裂滲漏徹底杜絕。3.工程案例：大直徑盾構(gòu)隧道規(guī)律性開(kāi)裂滲漏（1）先后采取了：3.工程案例：大直徑盾構(gòu)隧道規(guī)律性113.工程案例：大直徑盾構(gòu)隧道規(guī)律性開(kāi)裂滲漏原來(lái)開(kāi)裂滲漏情況改用新型高抗剪惰性漿液后3.工程案例：大直徑盾構(gòu)隧道規(guī)律性開(kāi)裂滲漏原來(lái)開(kāi)裂滲漏情況12（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施若果嘗試完所有的辦法仍無(wú)法解決盾構(gòu)管片開(kāi)裂、漏水問(wèn)題，那么很大程度上就是同步注漿漿液的問(wèn)題了；同步注漿用新型高抗剪惰性漿液可有效控制管片上浮引起的開(kāi)裂、滲漏問(wèn)題；（2）合理控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，匹配管片選型與盾尾間隙；（3）富水巖層中采用半敞開(kāi)掘進(jìn)模式，保證同步注漿填充效果。4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施4.如何避免盾構(gòu)隧道管13（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施——同步注漿用新型高抗剪惰性漿液：新型高抗剪惰性漿液的優(yōu)點(diǎn)4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？序號(hào)項(xiàng)目普通水泥砂漿新型高抗剪惰性漿液1遇地下水后稀釋情況容易稀釋不易稀釋2硬化后體積收縮情況收縮大收縮小3抗剪強(qiáng)度較低較高4可注性易擴(kuò)散，注漿量大充填效果好，注漿量可控不宜長(zhǎng)距離壓注適宜長(zhǎng)距離壓注5成本略高略低小結(jié)不利于控制管片上浮有利于控制管片上浮（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施4.如何避免盾構(gòu)隧道管14（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施——同步注漿用新型高抗剪惰性漿液配合比：4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？名稱水細(xì)沙粉煤灰（Ⅱ）級(jí)A料水泥膨潤(rùn)土外加劑重量（kg）29011803008025503施威英注漿泵膠凝材料A料（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施4.如何避免盾構(gòu)隧道管15（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施——同步注漿用新型高抗剪惰性漿液配合比：4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？名稱水細(xì)沙粉煤灰（Ⅱ）級(jí)A料水泥膨潤(rùn)土外加劑重量（kg）29011803008025503施威英注漿泵膠凝材料A料（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施4.如何避免盾構(gòu)隧道管16（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施——同步注漿用新型高抗剪惰性漿液主要性能指標(biāo)：4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？坍落度cm比重T/m3泌水量ml屈服強(qiáng)度KPa收縮率稠度mm0h8h1d28d10～12>1.9<15ml>0.3>0.82702800<0.1%95（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施4.如何避免盾構(gòu)隧道管17（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施——同步注漿用新型高抗剪惰性漿液；經(jīng)比較：可有效控制管片脫出盾尾后上浮發(fā)展，避免開(kāi)裂、滲漏現(xiàn)象的發(fā)生；新型高抗剪惰性漿液較傳統(tǒng)的水泥砂漿可降低約20%的注入量；傳統(tǒng)水泥砂漿充填率1.5以上，高抗剪惰性漿液充填率1.2左右；成本節(jié)約15%左右。4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？（1）控制管片上浮的關(guān)鍵核心技術(shù)措施4.如何避免盾構(gòu)隧道管18（2）合理控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，匹配管片選型與盾尾間隙盾構(gòu)姿態(tài)控制標(biāo)準(zhǔn)：水平趨勢(shì)大大于10；垂直趨勢(shì)不大于10；

滾動(dòng)角不大于2°；盾構(gòu)姿態(tài)應(yīng)接近理論設(shè)計(jì)軸線，曲線段盾構(gòu)姿態(tài)取曲線內(nèi)側(cè)30mm為宜；盾構(gòu)糾偏應(yīng)控制在10mm/環(huán)，油缸行程差最好控制在50mm以內(nèi)。4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？曲線內(nèi)側(cè)掘進(jìn)（2）合理控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，匹配管片選型與盾尾間隙4.如何避19（2）合理控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，匹配管片選型與盾尾間隙盾尾間隙、管片選型均勻的盾尾間隙是盾構(gòu)操作高水平的體現(xiàn)；管片選型應(yīng)首先考慮適應(yīng)盾尾間隙。4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？（2）合理控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，匹配管片選型與盾尾間隙4.如何避20（3）富水巖層中應(yīng)采用半敞開(kāi)掘進(jìn)模式，保證同步注漿填充效果?！翂浩胶舛軜?gòu)掘進(jìn)模式的選擇—巖層中用“敞開(kāi)模式”，還是“半敞開(kāi)模式”？4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？（3）富水巖層中應(yīng)采用半敞開(kāi)掘進(jìn)模式，保證同步注漿填充效果。21（3）富水巖層中應(yīng)采用半敞開(kāi)掘進(jìn)模式，保證同步注漿填充效果?！翂浩胶舛軜?gòu)掘進(jìn)模式的選擇—巖層中用“敞開(kāi)模式”，還是“半敞開(kāi)模式”？半敞開(kāi)模式建壓掘進(jìn)有利于同步注漿飽滿。4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？（3）富水巖層中應(yīng)采用半敞開(kāi)掘進(jìn)模式，保證同步注漿填充效果。22（4）管片質(zhì)量原因造成的貫穿滲漏需要加強(qiáng)生產(chǎn)工藝的控制，予以避免。4.如何避免盾構(gòu)隧道管片開(kāi)裂、滲漏水？（4）管片質(zhì)量原因造成的貫穿滲漏需要加強(qiáng)生產(chǎn)工藝的控制，予以23大部分盾構(gòu)管片開(kāi)裂、滲漏是由于管片脫出盾尾后上浮控制不當(dāng)引起的;同步注漿采用新型高抗剪惰性漿液可