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西安地铁地裂缝隧道新型防渗技术的模型试验研究

王超

   西安地铁隧道建设在地裂缝地层中。在地裂缝大位移错动条件下,必然引起隧道衬砌结构附加应力增大,变形缝错动位移显著,从而面临衬砌结构开裂和变形缝防渗失效等工程问题。开展地裂缝隧道适应大变形的防渗技术,对于维护地铁隧道的正常安全运行具有重要的实际意义。 本文针对地裂缝隧道该变形缝防渗技术问题,首先,研制开发了一种衬砌结构变形缝防渗模型试验仪。该仪器能够模拟地裂缝引起衬砌结构产生竖向错动位移和水平拉伸位移,便于模型衬砌结构安装和防渗设施构筑。然后,在分析地裂缝隧道中“且”型止水带和充气橡胶袋防渗性能的基础上,应用沥青混凝土、沥青玛蹄脂、防水板、橡胶止水带等材料,提出了隧道变形缝加筋沥青玛蹄脂电极热熔防渗技术、隧道变形缝折叠橡胶止水带防渗技术、沥青玛蹄脂加SBS柔性加筋防渗板组合防渗技术和沥青玛蹄脂与沥青混凝土衬砌组合防渗技术。模型试验研究表明,加筋沥青玛蹄脂电极热熔防渗技术适应衬砌结构错动位移大。当模型隧道错位半洞径时,防渗体没有渗漏,但在水压作用下会产生局部鼓包破坏。折叠橡胶止水带在洞顶、洞底和洞腰部位具有不同的错动变形,易产生扭曲变形。沥青玛蹄脂加SBS柔性加筋防渗板组合防渗可提高抵抗渗压水头的能力,与沥青玛蹄脂的粘合较好,但SBS柔性加筋防渗板被拉伸的性能较差。沥青混凝土衬砌与沥青玛蹄脂防渗技术是在变形缝衬砌结构外侧构筑沥青混凝土衬砌,变形缝内充填沥青玛蹄脂的复合防渗技术。沥青混凝土和沥青玛蹄脂良好的变形性能和粘结性能保证了防渗结构在地裂缝地层活动中的整体性和连续性。沥青玛蹄脂防渗体与衬砌结构端部具有很好的粘结作用,当模型衬砌结构错动位移18cm时,没有接触面漏水现象;防渗体内也没有渗漏通道形成,外侧沥青混凝土衬砌无破坏现象,变形均匀。 建议在西安地铁地裂缝隧道工程中推广应用沥青混凝土衬砌与沥青玛蹄脂防渗技术。……   
[关键词]:地裂缝;变形缝;防渗结构;沥青混凝土;模型试验
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安理工大学2010年