水下盾构隧道管片接缝防水密封垫截面设计研究

王 旭，孟庆余

(中国铁路设计集团有限公司，天津 300308)

引言

盾构隧道防水包括管片结构自身防水、接缝防水和手孔防水。其中，管片在工厂预制，产品质量有保障，抗渗性能良好，管片之间大量的环向、纵向接缝是防水最为薄弱的部位，也是防水设计最为重要的环节。接缝处防水主要通过设置弹性密封垫实现，从密封机制上讲，采用单道弹性密封垫可满足隧道结构的防水要求，但考虑在工程实践中，在施工阶段难免会出现管片错台或密封垫沟槽混凝土局部压溃等施工误差，导致局部渗漏水发生；其次，在隧道运营阶段，纵向差异沉降会进一步加剧衬砌环间的错台量和张开量，增大渗漏水发生的可能性。

钟元元等[1]提出水压突破第一道密封垫至第二道密封垫时中间有一定的缓冲过程，双道密封垫抗水压能力较单道密封垫抗水压能力更强。在张开量及错位量不均匀时，双道防水能力明显优于单道防水。国内一些埋深超过60 m的超大直径盾构隧道均采用了双道密封垫，如苏通GIL综合管廊、江阴靖江长江隧道、汕头苏埃通道跨海隧道、南京纬七路长江隧道和广深港高铁狮子洋隧道等。

目前，国内超大直径盾构隧道如武汉长江隧道[2]、上海崇明长江隧道[3]、南京纬三路长江隧道[4-5]、南京地铁机场线和广州深层排水隧道等工程结合实际需求，通过开展弹性密封垫的闭合压缩力试验和防水能力试验，确定了弹性密封垫断面；钟小春，伍振志等[6-8]通过应力松弛试验研究了弹性密封垫在隧道设计周期内的长期防水性能；……