· 87·
盾构隧道管片张开量与防水性相关性
葛国庆 1,2
（1.中铁二十五局集团有限公司盾构工程分公司，广东佛山 528000；2.中铁二十五局集团有限公司，广州 510600）
［摘 要 ］ 依托深圳地铁16号线二期工程某区间盾构隧道，对弹性密封垫进行数值模拟。通过分析得
知：弹性密封垫的防水能力主要体现在接触面上的接触应力上，当接触应力大于渗水压力时，可认为密封
垫密封完好。通过数值计算，认为管片张开量为0~1 mm阶段和张开量大于5 mm以后的阶段，管片防水性能
趋于不安全。
［关键词 ］ 滨海地区；管片张开量；盾构防水性；数值模拟
［中图分类号］ U 455.4 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1001-523X （2022 ）05-00 87-04
CORRELATION BETWEEN SEGMENT OPENING
AND WATERPROOFNESS OF SHIELD TUNNEL
Ge Guo-qing
［Abstract ］ Based on the shield tunnel in a section of the second phase project of Shenzhen metro line 16,
the elastic gasket is numerically simulated in th e paper. The analysis shows that the waterproof ability of the elastic
gasket is mainly reflected in the contact stress on the contact surface. When the contact stress is greater than the
water seepage pressure, it can be considered that the gasket is well sealed. Through numerical calculation, it is
considered that the segment waterproof performance tends to be unsafe from the stage when the segment opening is
in the range of 0-1 mm and after the segment opening is greater than 5 mm.
［Keywords ］ coastal area ；segment opening ；shield waterproof ；numerical simulation
盾构隧道防水性的设计离不开弹性密封垫设计。 同时弹性密封垫在满足水密性前提下要求闭合压力尽
可能较小，以便施工。
对此不少学者专家展开了研究。李建等 [1]依托青
岛地铁2号线工程，研究硬岩盾构隧道弹性密封垫防
收稿日期 ：2022–01–21
作者简介 ：葛国庆（1985—），男，江苏沭阳人，工程师，主要研
究方向为城市轨道交通理论与实践。
（a）立面； （b）现场
3.4 安全防护措施
（ 1）大型机械远离营业线施工，大型机械作业
必须执行“一人一机、来车停机”、夜间施工列车接
近时停止机械照明及施工进度。
（ 2）及时清理现场杂物，做到工完料净场
地清。
（ 3）对有倾覆危险并进入营业线限界的机械设
备，采用设置地锚拉结缆风绳和加固地基，以保证地
基承载力等安全防护措施。
（ 4）对现浇梁支架采用挂网防护，以保证营业
线安全。
4 结束语
为研究紧邻铁路深基础转体桥下部结构施工方
法，依托某紧邻地铁转体T 形刚构桥工程，提出钢护
筒钻孔群桩基础+球铰转动体系。基础部分采用高压
旋喷桩+钻孔桩防护，有效控制列车动荷载对基坑的
影响。转体承台中安装螺纹预应力筋，并布置多层冷
却水管降温。为防止施工对运营铁路的干扰，需严格
执行安全防护措施。
参考文献
[1] 陈锦剑，王建华，杜毅，等. 两侧深基坑开挖影响下浅埋运营隧
道的位移特性[J].地下空间与工程学报， 2011，7（ 6）： 1 163–
1 168.
[2] ZHENG G，YANG X Y，ZHOU H Z，et al. A simplified prediction
method for evaluating tunnel displacement induced by laterally
adjacent excavations[J]. Computers and Geotechnics ，2018（95）：
119–128.
[3] 张凤维 .长大深基坑对邻近城际铁路路基变形的影响分析 [J].铁道
建筑，2021，61（6）：99–102.
[4] 温淑荔. 深基坑开挖对紧邻建筑物影响分析及加固措施优化研究
[J].现代隧道技术，2020，57（4）：98–103.
[5] 林驰，罗元方 .移动荷载下基坑支护结构响应与监测分析 [J].武汉
理工大学学报，2007，29（11 ）：112–114.
EC ? ? $ ?
~ 6 ' &
Roads and Bridges Building Technology Development ?49? 5期 2022?3 8
·88·
水性能。王学峰 [2]提出了一种盾构隧道弹性密封垫水
密性测试方法。史鹏等 [3]采用数值模拟的办法，研究
密封衬垫不同压缩量和不同错开量下各工况的防水性
能。雷震宇等 [4]认为橡胶材料力学参数是影响抗水能
力的主要因素。
基于此，依托深圳地铁16号线二期工程盾构隧
道，借助有限元分析手段，对弹性密封垫进行数值
模拟。
研究得到接触面上接触应力及内部应力的大小和
分布情况，从而得到不同张开量下弹性密封垫的接触
应力，以获得防水密封垫面临不同水压下的控制张开
度，最后获得拧紧力对弹性密封垫防水性能的影响。
1 弹性密封垫介绍
根据密封垫的静态密封原理，密封垫工作状态下
的材料性能类似于高粘体系，其具有把压力传递到其
接触面的特性。因此，弹性密封垫的防水能力主要体
现在接触面上的接触应力，当接触应力大于渗水压力
时，可认为密封垫密封完好
盾构隧道管片张开量与防水性相关性（论文）.pdf
