盾構(gòu)隧道管片非定型嵌縫材料力學(xué)特性分析

龔彥峰,蔣雅君,唐 瞾,潘基先,魏晨茜

(1.水下隧道技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心,武漢 430061； 2.中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,武漢 430061； 3.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,成都 610031)

1 概述

隨著我國的交通基礎(chǔ)建設(shè)迅速發(fā)展，隧道設(shè)計(jì)和施工技術(shù)取得長足進(jìn)步，以城市軌道交通和水下隧道為代表，近年來我國盾構(gòu)隧道發(fā)展迅猛[1]。

盾構(gòu)法隧道是由高精度鋼模制作的鋼筋混凝土管片拼裝成環(huán)作為襯砌支護(hù)的隧道類型。盾構(gòu)法隧道遵循“以防為主、多道設(shè)防、因地制宜、綜合治理”的防水原則，其以鋼筋混凝土管片自防水為根本、以管片接縫防水為重點(diǎn)，并應(yīng)對(duì)特殊部位進(jìn)行防水處理，形成完整的防水體系[2]。盾構(gòu)隧道防水的措施包括管片自防水、襯砌接縫防水及手孔封堵防水、出洞裝置及后澆混凝土洞圈防水，防水等級(jí)根據(jù)使用功能確定，一般為一級(jí)或者二級(jí)[3]。盾構(gòu)隧道接縫防水可采用單道密封墊和雙道密封墊兩種方案(圖1)，而嵌縫防水在盾構(gòu)隧道發(fā)展過程中，一直被視為輔助防水措施，起到疏排滲水功效[4-5]，避免直接滲漏到鐵路隧道接觸網(wǎng)或道路隧道的路面上，但其防水作用有限。其原因在于目前在我國一些城市的地鐵盾構(gòu)隧道中，通常采取的做法是在一般區(qū)段的拱頂43°～45°、仰拱86°～90°范圍內(nèi)進(jìn)行嵌縫，在隧道變形縫、進(jìn)出洞口、聯(lián)絡(luò)通道處等局部進(jìn)行全環(huán)嵌縫，并沒有形成完整的嵌縫閉環(huán)施作。盾構(gòu)管片接縫所用嵌縫材料分為定型類和非定型類，由于存在定型密封材料對(duì)管片拼裝精度要求高、抵抗水壓能力有限、處理十字縫部位難度較大等問題，因此目前在國內(nèi)普遍使用的是非定型材料如聚硫、聚氨酯等類密封材料[6]。……