隧道管片襯砌裂紋病害整治技術論文

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摘要:根據廣州地鐵三號線某盾構隧道區間管片襯砌裂紋病害整治施工實例,對盾構隧道在運營過程中管片出現裂紋的原因進行了分析,提出了病害整治原則,并進行了管片裂紋處理和管片加固處理方案比選,確定了采用粘貼碳纖維布進行管片加固的方法。

關鍵詞:盾構隧道,管片裂紋,地質,粘貼碳纖維布

1隧道概況及工程條件

開工于2002年6月30日的廣州地鐵三號線某盾構隧道區間全長4.77km,區間隧道于2006年6月6日全線貫通,12月31日全線通車運營。采用德國海瑞克Φ6.28土壓平衡盾構機掘進,裝配式管片襯砌。管片外徑為6m,內徑為5.4m,管片厚為0.3m,環寬為1.5m,采用5+1塊錯縫拼裝形成管環襯砌。

1.1地面環境

該區間左線管片(1662環~1724環)受損隧道段的里程為ZDK27+294~ZDK27+387,隧道上方地面為9層建筑物,建筑物的基礎為15m~20m深的錘擊貫入樁,地面環境復雜。

1.2地質情況

管片受損隧道段隧道覆土約29m~30m,洞身范圍為5H-2花崗巖硬塑狀或稍密狀殘積土,風化劇烈,遇水易軟化崩解,洞底圍巖為6H花崗巖全風化帶。通道上方分布有5H-1,4-1,3-2,2-2等砂質黏土,地層比較軟弱。

2管片裂紋病害情況

隧道投入運營快1年后,在2007年11月2日發現了左線1662環~1724環隧道段環號為偶數的管環管片11點位的管片內表面出現了不同程度的縱向裂紋,該受損隧道段施工時間為2005年12月17日~12月28日。具體裂紋情況如表1所示。

3管片裂紋出現原因

1)列車長期振動造成隧道周邊土體軟化,側向抗力降低,頂部彎矩增大。2)隧道埋深較大,達到29m~30m,且地質極為軟弱,隧道覆土荷載造成了作用于隧道頂部的荷載較大。

4病害整治方案比選

4.1病害整治原則

1)需要繼續長期監測以判斷圍巖是否已經收斂穩定,病害整治應不影響對隧道收斂的長期監測;2)目前隧道已投入運營,病害整治措施應盡量減少對行車的不利影響;3)隧道內設備、管線較多,病害整治措施應考慮設備、管線的影響;4)病害整治方案應考慮對隧道監測的影響;5)病害整治方案應能滿足管片加固的要求,加固后管片裂紋不擴大、不增加。