隧道论文

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隧道论文范文第1篇

引起隧道渗漏水的原因很多，具体原因如下：

1.设计上的原因

（1）由于某种原因，隧道设计在山沟破碎带或断带上又未进行防排水处理，地表水大量补给地下，最终造成隧道渗漏；(2)对不稳定的地基没有进行处理造成地基不均匀沉降,导致补砌结构出现缝或隙,从而产生渗漏现象；（3）拆模时间过早，或围岩压力过大超过衬砌体的设计荷载等，都能使衬砌内应力超过其破坏强度而导致隙和缝。

2.施工原因

（1）混凝土没有按放水级配设计施工，在地下水压力较大的地方，由于抗渗标号低于相应水压，从而出现渗水现象。（2）混凝土捣固不密实，形成蜂窝，因而局部渗漏较多。混凝土在硬化过程中，由于多余水分（未起水滑作用的游离水分）的蒸发，在混凝土中形成透水的开放性毛细管路，尤其是混凝土拌合物在沉降水过程中析出的一部分备挤向上面，一部分聚集在集料颗粒上面形成透水的管。（3）衬砌混凝土材料中有杂物，腐烂后形成缝隙或孔洞。（4）灌注混凝土的工作未加处理或处理不当，产生结合不严的漏水缝隙。（5）先拱后墙或先墙后拱施工的拱墙连接处填不严，形成渗漏。（6）预留孔洞没有按防水要求处理也会形成渗漏通道。

3.衬砌周围的天然水PH值超标对衬砌混凝土具有一定的腐蚀性，常见的有碳酸性，酸盐性加镁盐性腐蚀。

二、隧道防水技术及施工措施1.防水混凝土防渗漏

混凝土是一种非均性材料，从微观上看属于多孔体，体内含有许多大小不同的微细孔隙。这些孔隙或因不同分为施工孔隙（由于浇灌、振捣质量的不良所引起）和构造孔隙（由于配比不当等原因索引起）。防水混凝土是从材料和施工两方面抑制和减少混凝土内部孔隙的生成，改变孔隙的特性（形状和大小），堵塞漏水通路提高混凝土本身密实性来达到防水的目的。它可分为防水混凝土，外加剂混凝土和膨胀水泥防水混凝土三种。

（1）普通防水混凝土

普通防水混凝土是以调整配合比的方法来提高自身的密实度和抗渗性的一种混凝土。要配制出质量良好的防水混凝土，一定要遵循以下技术要求：

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）外加剂防水混凝土

外加剂防水混凝土是依靠掺入少量有机或无机物外加剂来改混凝土的和易性，提高其密实性和抗渗性，以适应工程防水需要的一种混凝土。按所掺外加剂的种类不同可分为减水剂防水混凝土，加气剂防水混凝土，三醇胺防水混凝土和化铁防水混凝土。

a.防水混凝土

减水剂对水泥有强烈的分散作用，提高了混凝土的和易性。因此掺入减水剂后，可大大降低拌和用水，这样就减少了游离子，可以改善混凝土孔隙的分布，其孔径剂总孔隙率均显著减少，混凝土的密实性和抗渗性从而得提高。在使用时，木钙、糖蜜得掺量占水泥重量的0.2%~0.3%，超过0.3%时，将使用混凝土强度降低剂过分缓凝。

b.加气剂防水混凝土

c.三乙醇胺水防水混凝土

d.氯化铁防水混凝土

氯化铁防水剂的主要成分是三氯化铁和氯化亚铁，掺入适量的氯化铁防水剂，可以大大提高混凝土的抗渗透性。是几种常用外加剂防水混凝土中抗渗性最好的一种。

氯化铁防水剂的掺量一般以3%为宜，掺量过多，对钢筋锈蚀，混凝土干缩和凝结时间都有影响；掺量过少，则效果不显著，水灰比应不大于0.55，拌和水中应扣除防水剂的含水量，水泥用量不少于310kg/m3，坍落度为3~5cm。冬季配置氯化铁防水混凝土时，应采用硅酸水泥，为了加速凝固，可将氯化铁防水剂掺量适当提高但不大于5%。

（3）膨胀水泥混凝土

膨胀水泥混凝土依靠水泥本身在水化硬化过程中形成大量体积增强大的结晶体，并产生一定膨胀能来减少或消除混凝土的体积收缩提高混凝土的抗裂性，从而提高混凝土的防水的能力，这是一种从内因解决混凝土抗渗性的新途径。

2.各种缝隙防漏

混凝土衬砌一般有三种缝隙，即施工缝、伸缩缝、沉降缝。这缝隙都是地下隧道渗漏的主要部位，必须注意处理。

施工缝是衬砌混凝土间歇灌注时造成的，是防水工程的薄弱环节之一。一般在灌注第二次混凝土前，将第一次衬砌接头表面刷洗干净，铺上20~25m厚的水泥砂浆。

沉降缝又称变形缝，是为防止不均匀沉降引起衬砌的开裂而设置的。伸缩缝是考虑混凝土的热胀冷缩而设置的缝隙。这两种缝隙也是渗漏水的主要通道。防水措施有沥青防水、沥青木板或橡胶带防水等方法。其中橡胶防水适用要求较严的衬砌工程。3.疏排水

对一般性围岩裂隙渗水，采用相应的疏排水措施，将地下水引出，减轻地下水对衬砌结构的压力，有利于更好地进行防水，具体方式常采用盲沟、洞内排水沟及沉井等。

三、防水混凝土工程的施工

防水混凝土工程质量的好坏不仅取决于混凝土本身及其配比，而且施工过程中的各种工序对其质量有一定的影响，因此施工时，必须严格控制施工环节，避免一切可能造成渗漏的隐患。(1)材料配合比必须认真按设计要求确定。(2)严格检查、化验各种原材料，确保材料质量。(3)防水混凝土施工，应尽可能一次浇灌完成，尽可能加长每次砌长度，以减少施工缝。(4)做好基坑排水工作，严防地下水及地面水流入基坑造成积水，影响混凝土正常硬化，导致混凝土强度及抗渗性下降。(5)混凝土运输过程中，要防止产生离析和坍落度损失。(6)混凝土必须振捣密实，采用机械振捣时插入式振捣器插入，间距不超过有效半径的1.5倍，要避免欠振、漏振和过振，要避免振捣器触及模板、止水带及埋设件等。(7)要加强混凝土的养护，为防止混凝土表面出现裂缝，不宜过早拆模。

四、结束语

隧道防水，除了施工和技术方面的因素外，加强管理也是一个至关重要的因素。用长远发展的眼光看，只有加强管理，努力提高整体技术水平，才能保证工期，创优质工程，才能获得良好的经济效益和社会效益，企业才能得以发展。

[摘要]隧道防水，除了施工和技术方面的因素，还要加强管理，只有这样，才能保证工期，创优质工程。本文针对隧道渗漏水，分析了各种原因，提出了以排为主，防、排、截堵相结合的原则，阐述了隧道渗漏水治理措施和方法。

[关健词]隧道防渗漏技术因素

隧道论文范文第2篇

以往仅对技术和管理进行了研究，监测类别、内容和要素内容也单一，形成的监控技术体系不够完善，监控系统无法将地质超前预报、监控量测及预警、毒害气体监测、水文监测等技术手段与施工人员管理、安全防护设施管理等手段进行实时、有效的关联，不能真正达到保障安全、优化设计、指导施工、减少灾害后人员财产损失的真正目的，也无法实现真正意义上的隧道施工安全远程智能监控。本文基于以上分析及目的，经公路隧道施工与监控现场调研和分析，并结合公路隧道设计施工技术规范要求［7－8］，将隧道监控内容及要素列出，见表1。

监控系统实施流程

隧道施工安全远程监控系统除需要建立并完善监控内容和要素，还应该建立完善的系统实施工作流程。监测信息的管理、预警、处治流程既是决定能否对不良地质灾害、异常围岩变形与结构荷载、异常施工环境信息等预警信息及时响应，确保施工安全监控预警信息得到及时、妥善处理的前提，也是施工安全监控系统起到应有作用的基础，所以明确隧道施工安全智能远程监控管理实施流程非常必要。根据我国公路隧道施工监控技术现状、管理要求及相关技术规范和标准，提出监控系统的工作内容及对应的工作流程，如图1所示。

监控系统讨论

隧道施工安全远程智能监测设备的研发涉及到掌子面数字化监控与重建、监控指标的智能化预警方法、系统的模块设计、硬件功能的设计与规划、监控信息指标体系、传感器类型、传输技术、设置位置等技术方案的规划和实施，也包括监控设备的使用要求、管理要求和实施方法的建立，如监测时间、频率、数据管理和存储等诸多管理问题的建立和完善，属多学科系统性工程，需进一步开展研究并完善相关技术和管理技术，在此基础上方可进一步完善安全监管，真正提高隧道施工安全水平。

以施工人员信息监控为例，隧道建设过程中，建立隧道危险源监控系统，及时、动态掌握隧道施工危险源信息，有效预警，防止隧道灾害发生;灾害发生后，通过洞内人员信息准确、有效的记录，可反映隧道内施工人员数量和位置，以便及时施救，最大程度地减少隧道施工人员伤亡。因此，对施工人员的安全管理和监控始终是智能监控设备关注的重点。了解隧道内工程技术人员的进出情况、具体数量和位置，尤其是掌握隧道危险区域内的施工人员情况，对确保施工安全及灾后救援十分重要。目前隧道实际施工管理过程中，施工人员进出隧道遵守挂牌等级制度，其统计时效性差，准确度不高。

从技术角度看，在隧道洞口、2次衬砌、掌子面、仰拱工作面等重要作业区域安装无线数据接收器，现场施工人员进出隧道时，随身携带唯一的数据识别标识卡，人员识别标签不断或定时发射载有目标识别码的无线电射频信号，施工人员进入接收器读取范围内，接收器接收到施工人员识别标签发来的载波信号，经接收器接收处理后，将信号进行分析、处理，并发送到洞口通信接口装置，再转换成信号送给洞口服务器，以实现目标的管理自动化。施工管理方应确保施工人员正确携带标识卡，确保接收器及传输线路、洞内及洞口终端显示设备的完善，并进行定期检查。

隧道论文范文第3篇

1.1排水过程不具顺畅性

对于隧道的设计施工，将新奥法原理理论作为参考依据，在设计过程中，把隧道周边岩体渗水经过衬砌之后的倒水设备，进一步往集水沟引入，继尔往隧道排除。如果存在某些排水设备系统不能够正常运行，将水往隧道排出，便会基于衬砌后期形成难以解决的集水现象。在此位置的水充满空隙的状况下，衬砌会受到和地下水位高度相同静水的压力，而并不是基于设计当中的无水压，也不是折减水压。同时，在渗流的动水压力的影响下，衬砌承受的压力会在在很大程度上高于此前设计标准，进而造成衬砌涌水开裂的破损情况。因为隧道铺地基面长期浸泡在积水当中，到列车动力的催动之下，便会引发底部吊空现象，列车经过时产生呼吸作用把碎石排空，也把砂子排空，知识行车产生限速，并且会引发断轨等诸多情况。在排水系统不够顺畅的情况下，便会进一步造成雨季积水等不良状况。

1.2防水设施劣质

在隧道和外部水环境之间，防水层是极其重要的部件，能够在隧道与外部水环境分隔中发挥重要作用。基于隧道工程当中，具备两种防水层：其一是柔性防水层；其二为刚性防水层。对于柔性防水层来说，其效果与材质及施工质量存在很大的联系。若防水材料劣质，没有足够的耐久性，便非常容易在运营一段时间后，将防水能力丧失。对于刚性防水层，由于它的功能和混凝土的性能之间具备一定的联系性，如果防水混凝土的衬砌施工质量比较差，在收缩大的作用下便会呈现孔隙及裂缝等一系列情况，进而使得防水层的防水能力大大降低。

2隧道工程影响作用分析

2.1案例分析

隧道工程在建设过程中，也会对水环境构成极大的影响。隧道工程将地下水渗流原有拥有的平衡破坏，在长期疏干的作用之下，使渗流场产生了极大的变化，进而对地下水正常循环造成了非常大的影响，最后恶化了自然生态环境。以某隧道工程作为案例，该隧道工程全长为15.365千米，洞顶埋深为100米～910米，洞中部属于斑古坳地区，地表面植被非常茂密，年平均气温维持在20摄氏度，年均降雨量为1500mm。此隧道的主要问题是渗漏水现象严重，通过多次整治之后，问题仍旧没有得到有效解决。在长期排水的作用下，致使地下水位呈现下降的现象，井水干涸，并且正常的农业灌溉也受到了非常大的影响。另外，因为地面沉降致使房屋产生变形及开裂情况，使当地农业及生活均无法正常开展，该地区居民只能外迁，从而损失了很大一笔经济费用。对于此隧道工程，对地下水环境的主要影响包括两方面的内容：一方面为疏干地下水；另一方面为渗流场变化使岩土应力发生变化。

2.2疏干地下水

造成自然环境灾害最主要的原因为隧道长期排水。隧道挖掘之后，把水循环系统破坏，例如知识地下水资源被很大程度的流失。在隧道积水与汇水的作用下，使形成地下水运动的方向发生较为的改变。在长期排水的情况下，位于隧道中的地下水系统渐渐将地下水排出。将有关理论当作参考标准，地下水的补给量不能让其排水量得到充分满足，于是其水位便会发生持续下降的现象。在地下水位慢慢减弱的状况下，地下水和地表水径流间都会产生一定程度的变化，以直接的方式导致岩溶泉发生出水量极少的情况。与此同时，也可能造成地表的取水井水位下降及水井干涸等现象，进一步知识居民生活用水尤为匮乏。另外，地下水位下降会知识原农田土壤的含水量大大减退，尤其对水稻区域的影响更为严峻，可能引发无法继续种植的情况，最终对农业的正常运作产生了非常大的影响。

2.3渗流场变化使岩土应力发生变化

首先，由于隧道让许多地下水疏干，进一步让水位产生下降情况，而饱和岩土层当中空隙的水压力则会呈现减弱的趋势，不饱和区域负水压力区变大，在总应力不发生变化的状况之下，有效的应力便会得到进一步的上升。其次，应渗流场发生明显改变，地下水渗流的方向也会随着发生改变，变成在新水力梯度的状况下，便可能朝着隧道中心发生流动，此时方向为向下方向。另外，应渗流方向发生明显变化，地下水的渗流力也会随之发生变化，从而让竖直向下应力加大，最终导致总应力提升。在此状况下，岩土便会产生新的沉降，直至达到新的动态平衡状态为止。土体沉陷则会让隧址区的房屋产生倾斜现象，也会产生开裂现象，进而导致不能继续应用，在土体沉陷对农田造成严重影响的状况之下，便在很大程度上增加了农业耕种的难度。

3结语

隧道论文范文第4篇

1．1地表裂缝

在黄土隧道施工过程中，会出现沿着隧道走向在隧道两侧出现地表裂缝，且裂缝会随着隧道开挖进度相应发展，一般情况下裂缝是由拱脚处以黄土内摩擦角度沿仰坡延伸至上方地表，随着施工进度，山体裂缝最终连在一起。

1．2塌陷

由于施工过程中的冒顶、拱顶下沉等原因，往往会引起局部的地表连续性下沉，慢慢发展成为地表塌陷，当地表塌陷变形较大时，还会伴随着产生一系列的环状裂缝。

1．3陷穴、落水洞

其主要成因是隧道施工过程中的地表裂缝以及冒顶、拱顶作用形成的上部土体塌空，致使隧道顶部的降雨或者是其他农业灌溉用水下渗，最终在地表产生陷穴和落水洞。

2湿陷性黄土隧道的基底处理原则

从湿陷性黄土隧道的工程特性以及以往的湿陷性黄土地区地基处理经验来看，湿陷性黄土隧道基底处理应遵循“内外加固、先保护后加固”的原则。由于水是造成黄土湿陷性变形的最主要因素，所以在设计湿陷性黄土隧道地基处理方案时，应首先要考虑水对湿陷性黄土以及整个隧道工程的影响，做好湿陷性黄土隧道工程的排水与防水工作。对于黄土隧道工程来说，进行基底处理的目的无非就是改善黄土的工程特性，减少其土壤的渗透性，控制湿陷作用的发生。所以往往通过换土或者加密等手段进行湿陷性黄土隧道工程基底加固处理，使处理后的基底不具有湿陷性或者消除部分湿陷，使其数值不超过规定范围。

3湿陷性黄土隧道工程的基底处理方法

对于湿陷性黄土地基处理而言，目前国内已有较为成熟的技术方法和隧道工程实践经验，其主要的处理方法有:碾压、强夯、换填、动力挤密桩、高压灌浆、高压旋喷桩等，其中常用的基底处理方法有以下两种:

(1)水泥挤密桩。这是湿陷性黄土隧道工程中较为常用的一种基底处理方法，由于湿陷性黄土本身具有大孔隙性和湿陷性，水泥挤密桩就是通过对其大孔隙进行夯实挤密，从而消除湿陷性并对基底产生加固作用。在桩锤的夯实过程中，桩孔中原有土被强制性的侧向挤出，桩周范围内的土质被压缩和重塑。但是由于湿陷性黄土隧道工程隧道内施工作业面相对较小，振动作用对围岩产生的影响等，需要湿陷性黄土隧道从工程中的挤密桩装身材料以及挤密桩施工机械和桩间距等做出优化处理。

(2)树根桩。所谓的树根桩，其实是一种小型钻孔灌注桩，是通过利用钻机钻孔到一定的深度，随后放入钢筋笼、碎石和注浆管，再通过压力灌注水泥或砂浆的方式制成的钢筋混凝土桩。由于其布桩方式多采用垂直、倾斜设置或者树根桩布置，被成为树根桩。凭借着其高承载力、沉降量与扰动范围小、施工操作方便和经济快捷等特点，在湿陷性黄土隧道工程基底处理中得到了初步的应用，能在有效的空间内最大限度上的减少开挖过程中对隧道洞身地层的扰动。

4黄土隧道基底处理的新技术

就黄土湿陷性的内外部成因来讲，其主要内因是由于黄土自身的土质和结构组成，外因主要是由于水的侵蚀作用的外部载荷。由于黄土本身是在干旱和半干旱气候条件下形成的，其土质本身有欠压密性，加上其和盐类胶结材料的易溶性，致使黄土具有湿陷性。所以对于湿陷性黄土地基的处理应本着力消除其内应，处理方法有以下几类:

(1)土体加密法。主要指通过各种工程施工措施，加大黄土的密实度，通常可以采用强夯法和素土垫层法。

(2)土体加固法。此种方法主要是通过焙烧或者外加胶结材料来改变黄土的物质组成结构，提高黄土的抗水性和力学指标，但是其密度增加效果不是很明显。

隧道论文范文第5篇

关键词:质量,措施,隧道,裂纹

1工程概况

广州市轨道交通四号线黄村—琶洲站盾构区间主要由两条圆形盾构隧道组成。隧道双线长度为3832.525m;隧道标称内径为5.4m;埋深为9.6m~23.6m;平面最小曲线半径为650m;最小竖曲线半径为3km;最大坡度为28‰;最小坡度为3‰。区间隧道洞身所穿过的围岩主要在⑥,⑦,⑧,⑨泥质粉砂岩层中通过,工程采用日本三菱公司制造的两台刀盘开挖直径为6.29m的盾构机施工。

2施工过程中出现的质量问题

右线施工自始发掘进以来,共掘进156环,出现了管片破损、错台、渗水、上浮、隧道轴线偏差等诸多质量问题。存在的主要质量问题如下:

1)崩缺、裂纹。自右线始发掘进至今,管片出现的崩角、崩裂几率较高,主要表现在3点,9点位置,一般在管片脱出盾尾后出现。共计崩角有37处,占总掘进环数的24%。裂纹主要集中在63环~72环,每环5点~7点位置均有几道裂纹,最长达到1.2m。共计裂纹18处,占总掘进环数的6.5%。

2)渗漏水。拼装时,由于止水条被扯破或者位移,K块容易产生渗漏水,在右线隧道79环~91环较严重。

3)错台。普遍出现了上下错台的情况,沿盾构掘进方向,管片错台呈下台阶式,最大错台值达30mm。当坡度变化后,螺栓孔被拉裂,在竖曲线段错台呈上台阶式,两侧错台通常为10mm~15mm。共计错台18处,占总掘进的11.6%,其中,超过20mm的达11.6%。

4)上浮。在前100环,共出现了三次隧道上浮,分别在10环~25环,59环~66环,78环~88环。最大超限位置在85环,与设计位置垂直偏差达161mm。

3质量问题产生的主要原因

3.1管片崩缺、裂纹产生的原因

管片的崩缺、裂纹对隧道产生的危害比较大,管片损坏后进行修补,修补后的防水性能比原始混凝土差,这样在今后的使用过程中,管片最先损坏的应该是这些以往受过损坏的部位,所以管片的损坏对永久结构的使用寿命有一定的影响。造成管片崩缺、裂纹的主要原因如下:

1)盾构机方面的原因,三菱盾构机存在的主要问题。

盾尾间隙过小。盾尾与管片外表面的间隙仅35mm(而海瑞克盾构机为70mm),管片环轴线与盾尾轴线稍有偏差,即产生盾尾对管片的挤压、憋压、拉刮等作用,易造成管片损坏。千斤顶布置不合理。千斤顶的分布与管片块接缝不匹配,不管如何调整K块位置,总出现千斤顶撑靴作用在接缝上(骑缝),易导致管片崩角。盾尾铰接方面的原因,施工时主动铰接表现为刚接,使盾尾与管片的适应性变差。

2)盾构操作方面的问题。

吊运和拼装过程中的碰撞损坏,盾构机姿态控制不好。如蛇行或盾构机轴线与管片轴线偏差过大,各组推进千斤顶推力相差过大等。

3)管片上浮方面的原因。

随着盾构推进,管片环脱出盾尾后,立刻受到浆液或地下水浮力的作用要上浮,而位于盾尾内刚拼装的管片则受到盾尾约束,使管状的隧道结构相当于悬臂梁,在盾尾附近的管片受到的弯矩最大,故管片的开裂往往在脱出盾尾后2环~3环处出现的概率最大。

4)管片环椭变造成裂缝。

管片环椭变可由于自重作用、浮力作用、注浆偏压等原因造成。硬岩段管片环椭变往往表现为“横鸭蛋”式,即管片环上下发生变形。发生椭变后,管片环腰部受到负弯矩作用,管片内弧面受压,腰部纵缝相互挤压而易出现崩角、崩边以及螺栓孔拉裂等损坏;而管片底部、拱部受到正弯矩作用,管片内弧面受拉,顶部、底部纵缝张开,接缝外侧相互挤压而易出现崩角、崩边等损坏。由于顶部、底部接缝崩裂往往出现在接缝外侧,在隧道内难以发现,但此类裂缝对止水槽破坏大,易产生漏水。故实际观察到的现象是位于隧道腰部(3点,9点附近)的裂缝数量多,但漏水往往在隧道顶部居多。

5)管片扭转。

管片扭转后,会导致管片端部(千斤顶的作用面)的受压区混凝土开裂或相邻两块管片接缝处崩角破坏。

3.2管片渗漏水产生的原因

管片渗漏水主要表现为裂纹渗水,K块漏水,接缝漏水,吊装孔因卸水导致阶段性渗水。产生原因有以下几点:

1)管片本身质量原因。管片制作和养护过程中出现的质量问题。

2)管片壁后注浆防水。壁后注浆实施的好与坏直接影响到隧道的施工质量,注浆的好坏影响地面沉降控制,在硬岩段,注浆不足还会导致隧道上浮。事实上,注浆也是隧道的第一道防水防线,注浆不足,直接致使接缝防水和管片防水。

3)施工原因。盾构与管片的姿态不好,影响到管片的拼装质量,造成管片间错位,相邻管片止水带不能正常吻合压紧,从而引起漏水;掘进过程中推力不均匀造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水;在掘进困难时推力过大也会造成管片产生裂纹而渗漏水;由于盾尾间隙不均匀,管片选型不当,造成间隙过小,使得在掘进过程中造成管片外壁被损坏导致止水条漏水。由于掘进行程不足或拼装不当,导致封顶块插入困难时止水条破坏而漏水;千斤顶撑靴在顶至管片时摆放不正,使得止水带损坏而漏水,管片损坏、崩缺漏水。

3.3管片错台产生的原因

1)线路方面的原因。

在小曲率半径地段,易产生错台。主要是由于在转弯段推进千斤顶沿垂直隧道轴线方向的横向分力引起错台。此类错台主要表现为左右方向错台,隧道腰部错台量最大。此外是管片拟合方面产生的几何误差,即用折线(管片)拟合曲线(线路)产生的误差。

2)管片上浮造成错台。

由于盾尾内的管片受到约束,而脱出盾尾的管片受到向上的浮力作用,管片环之间产生剪力作用而错台。此类错台主要表现为竖向错台,隧道顶部、拱部错台量最大。目前的错台主要属于此类错台。

3)注浆偏压造成错台。

在进行管片背后二次补注浆,当压力过大时容易出现错台。国外曾经出现过在对K块进行管片背后二次补注浆时由于压力失控导致K块失落并伤人的事故。此类错台一般表现为局部管片块的向隧道内部错台。

4)其他原因造成错台。

管片选型不当,掘进操作不当,急纠偏,盾构姿态差等也会造成管片错台。

3.4管片上浮产生的原因

硬岩段是产生上浮的外部条件。由于硬岩段隧道围岩变形小,难以对上浮管片形成顶部约束,而软土层中洞周收敛快,限制了上浮。线路原因,下坡段导致管片上移。下坡段盾构机推进千斤顶与水平方向产生夹角(等于坡度),千斤顶对管片的推力存在竖向分力。按隧道28‰线路坡度,15000kN总推力计算,竖向分力约有420kN。砂浆或地下水的浮力,流体浮力是普遍存在的,这是管片上浮最根本的原因。经计算,砂浆密度按1.6kg/cm3考虑,在浆液注满的情况下,每环管片受到的浮力约678kN,而每环管片自重仅200kN,两者相差478kN,比较容易上浮。

4针对质量问题采取的措施

1)加强管片本身生产质量控制,严格控制管片模具精度、混凝土配比及管片的养护过程;

2)机器设备方面:三菱盾构机采用主动铰接,通过调整铰接千斤顶行程使盾尾轴线尽可能与管片中心同心。改变千斤顶布置,使千斤顶撑靴作用不在接缝上,防止崩缺;

3)施工管理方面:制订质量管理措施和质量办法,严格控制管片进场、运输、拼装引起的质量缺陷;

4)掘进过程中,控制好盾构机姿态,合理调整掘进参数,尽可能地降低掘进推力,各组千斤顶推力差值控制在一定范围,管片选型时尽量根据盾尾间隙来选择,推进过程中管片螺栓的拧紧必须达到设计要求;

5)同步注浆及二次注浆。掘进时,盾尾同步均匀注浆,为注浆饱满,保证盾尾尾刷质量,对由于地下水引起的上浮,在管片下部砂浆未固结前及时泄水,打开下部管片注浆孔泄水。采用注双液浆做止水环,然后注浆充填,注浆过程中,严格控制注浆压力。这样可保证隧道具有良好的稳定性,解决上浮问题。