注浆对盾构隧道渗漏引起的孔隙水压力变化的影响

发布时间：2019-09-06 13:23

【摘要】：接缝和注浆孔是运营隧道渗漏水的主要通道,渗漏水引起孔隙水压力下降,引发隧道和地层的附加沉降。为了控制隧道渗漏水,工程上经常采用注浆进行处理,而作为控制隧道沉降的同步注浆和二次注浆也认为是盾构隧道防水的第1道防线。然而,目前注浆对隧道渗漏水的影响规律和机制不明确,为研究注浆对隧道渗漏水的影响,首先通过室内试验得到不同类型注浆体的渗透特性,试验发现无论惰性浆液还是可硬性浆液,其渗透特性在凝固初期都随时间和固结压力逐渐减小,最终,惰性浆液的渗透系数大于可硬性浆液,因此,可硬性浆液对隧道渗漏水有一定的控制效果;提出了隧道渗漏引发的土体孔隙水压力变化计算方法,该方法能综合考虑土体-注浆层-管片的共同作用;揭示了注浆对隧道渗漏水的影响规律,注浆对渗漏水的影响取决于注浆体和管片的相对渗透系数;提出了能够反映注浆体和管片对孔隙水压力变化影响的评价指标。研究发现,注浆能减小隧道渗漏引起的地层孔隙水压力的下降,但其影响程度受到隧道管片与土体相对渗透系数的影响。
【图文】：

可以分为2种：①不含水泥的惰性浆液；②含水泥的可硬性浆液。通过对上海盾构隧道施工中所用浆液的调查，针对工程中经常使用的惰性浆液和可硬性浆液进行了渗透特性试验研究，所采用注浆体的配比如表1所示。表1注浆材料配比Table1Ingredientproportionofgrouting浆液类型材料配比惰性浆液熟石灰:粉煤灰:膨润土:砂:外掺剂:水=1:3.75:0.25:14.75:0.0375:3.56可硬性浆液水泥:粉煤灰:膨润土:砂:外掺剂:水=1.0:1.67:0.21:4.1:0.02:2.02.2试验过程试验采用由同济大学QYl-3型改进型渗压仪，如图1所示，该渗压仪为双联式结构，可同时进行两组试样的渗透试验。该仪器由固结渗透容器、垂直压力加荷系统、渗透压力控制系统、气压源、固结变形的测量和引水系统6部分组成。试样的尺寸：面积为30cm2，高为2cm；试验中可施加的最大固结压力为1000kPa，渗透压力为200kPa；允许试样最大变形为10mm。(a)仪器图(b)细部图图1试验用渗透仪Fig.1Apparatusofseepagetest根据文献[16-17]将浆液按照表1的配比进行配置，并在标准环刀中成型。静置一定时间后，，将试样送至恒温、恒湿标准养护室进行养护，养护至相应龄期后，开展注浆体渗透试验。由于隧道埋深不同，注浆材料所受到的土体固结压力水平不同，为了考虑注浆材料在不同固结压力条件下的渗透特性，渗透试验中，针对不同固结压力、不同养护龄期的试件分别进行了试验。为了研究注浆体渗透系数随时间的变化，试样龄期选用了1、2、3、5、7、10、14、21d和28d。根据隧道埋深情况，将固结压力范围确定为34～414kPa，分为1～7个不同荷载水平分别进行试验，每个荷载水平对应的固结压力如表2所示，固结压力对应的隧道最大埋深为23m。对于每一个配比，在每一个

可以分为2种：①不含水泥的惰性浆液；②含水泥的可硬性浆液。通过对上海盾构隧道施工中所用浆液的调查，针对工程中经常使用的惰性浆液和可硬性浆液进行了渗透特性试验研究，所采用注浆体的配比如表1所示。表1注浆材料配比Table1Ingredientproportionofgrouting浆液类型材料配比惰性浆液熟石灰:粉煤灰:膨润土:砂:外掺剂:水=1:3.75:0.25:14.75:0.0375:3.56可硬性浆液水泥:粉煤灰:膨润土:砂:外掺剂:水=1.0:1.67:0.21:4.1:0.02:2.02.2试验过程试验采用由同济大学QYl-3型改进型渗压仪，如图1所示，该渗压仪为双联式结构，可同时进行两组试样的渗透试验。该仪器由固结渗透容器、垂直压力加荷系统、渗透压力控制系统、气压源、固结变形的测量和引水系统6部分组成。试样的尺寸：面积为30cm2，高为2cm；试验中可施加的最大固结压力为1000kPa，渗透压力为200kPa；允许试样最大变形为10mm。(a)仪器图(b)细部图图1试验用渗透仪Fig.1Apparatusofseepagetest根据文献[16-17]将浆液按照表1的配比进行配置，并在标准环刀中成型。静置一定时间后，将试样送至恒温、恒湿标准养护室进行养护，养护至相应龄期后，开展注浆体渗透试验。由于隧道埋深不同，注浆材料所受到的土体固结压力水平不同，为了考虑注浆材料在不同固结压力条件下的渗透特性，渗透试验中，针对不同固结压力、不同养护龄期的试件分别进行了试验。为了研究注浆体渗透系数随时间的变化，试样龄期选用了1、2、3、5、7、10、14、21d和28d。根据隧道埋深情况，将固结压力范围确定为34～414kPa，分为1～7个不同荷载水平分别进行试验，每个荷载水平对应的固结压力如表2所示，固结压力对应的隧道最大埋深为23m。对于每一个配比，在每一个
【作者单位】： 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室;上海市地质调查研究院国土资源部地面沉降监测与防治重点实验室;天津市市政工程设计研究院;上海地铁维护保障有限公司;
【基金】：国家自然科学基金(No.51478344,No.41772295) 国土资源部地面沉降监测与防治重点实验室开放基金(No.KLLSMP201501)~~
【分类号】：U455.43;U457.2

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本文编号：2532641