暗挖装配式区间管片接缝密封垫老化研究

董林伟，杨志勇，江玉生，王振勇，王号，孙子越，齐明玉

中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083

截至2019年底，我国有40个城市开通了城市轨道交通的运营，运营总里程达6 730 km[1]。随着城市轨道交通向更深发展，隧道工程的渗漏水问题越来越突出，工程技术人员对隧道防水越来越重视。密封垫作为防水材料，1969年首次应用于德国汉堡的易北河水下公路隧道中[2]。隧道的设计使用年限是100年，在设计时不仅要满足短期阻挡外界水压的要求，还要保证其具有一定的耐久性，能够满足隧道长期防水的要求。目前，隧道管片的接缝防水主要依靠密封垫[3-5]，尤其对于地下水位较高的隧道而言，接缝密封垫的设计直接影响着隧道的使用[6-9]。

管片接头采用三元乙丙橡胶密封垫作为接缝防水材料。导致橡胶材料老化的因素主要有温度、气体、化学物质(酸、碱)、生物(微生物、昆虫)等环境因素。橡胶材料在老化过程中性能会逐渐劣化，造成密封垫压力减小、抗渗能力降低，最终导致管片接头部位发生渗漏水[10-12]。针对密封垫的老化，很多学者进行了研究。Tan等[13]对遇水膨胀橡胶和遇水膨胀聚氨酯密封垫的长期遇水膨胀性能进行了研究。伍振志[14]和丁杨等[15]研究了管片密封垫老化对应力松弛的影响。张家奇等[16]对在老化条件下密封垫延伸率和拉伸弹性模量的变化规律进行研究。张子新等[17]进一步考虑了密封垫沟槽对密封垫老化的影响。

在密封垫老化试验中，主要考核拉断伸长率、压缩永久变形量等几个指标。……