國內(nèi)大直徑盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)展

國內(nèi)大直徑盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)展

肖明清中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司1.概述2.設(shè)計(jì)計(jì)算方法的進(jìn)步3.隧道結(jié)構(gòu)與防水新技術(shù)4.性能化設(shè)計(jì)的加強(qiáng)5.施工組織設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新6.結(jié)語匯報(bào)內(nèi)容1.1國內(nèi)大直徑盾構(gòu)的發(fā)展概況

1概述

采用盾構(gòu)法修建隧道的歷史已有近170年。從二十世紀(jì)60年代以來，隨著機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，不同類型盾構(gòu)機(jī)相繼出現(xiàn)，可實(shí)施的盾構(gòu)隧道直徑也逐漸增大，掘進(jìn)長度與開挖深度也在不斷增加，建成了英法海峽隧道、東京灣海底隧道、荷蘭綠色心臟隧道等一批著名工程。

英法海峽隧道

東京灣隧道綠色心臟隧道1.1國內(nèi)大直徑盾構(gòu)的發(fā)展概況

1概述

自從上世紀(jì)90年代以來，隨著中國地下空間的開發(fā)利用和交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大規(guī)?？焖侔l(fā)展，盾構(gòu)法隧道技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。尤其是在越江交通隧道領(lǐng)域，不同地質(zhì)條件下的中等直徑和大直徑盾構(gòu)相繼開始使用，國內(nèi)部分大直徑越江隧道工程見表1（下頁）。1.1國內(nèi)大直徑盾構(gòu)的發(fā)展概況

1概述國內(nèi)大直徑盾構(gòu)工法應(yīng)用情況序號(hào)隧道名稱隧道外徑盾構(gòu)段長度盾構(gòu)型式建設(shè)時(shí)間1上海打浦路隧道10.0m1324m1臺(tái)網(wǎng)格式盾構(gòu)1966年2上海延安東路隧道11.0m1310m1臺(tái)網(wǎng)格式盾構(gòu)1988年3上海延安東路復(fù)線隧道11.0m約1.3km1臺(tái)泥水盾構(gòu)1994年4上海大連路隧道11.0m1258m2臺(tái)泥水盾構(gòu)2003年5上海復(fù)興東路隧道11.0m1214m2臺(tái)泥水盾構(gòu)2004年6上海翔殷路隧道11.36m1498m2臺(tái)泥水盾構(gòu)2005年7上海上中路隧道14.5m1250m1臺(tái)泥水盾構(gòu)在建8武漢長江隧道11.0m2550m2臺(tái)復(fù)合式泥水盾構(gòu)已通車9上海長江隧道15.0m7470m2臺(tái)泥水盾構(gòu)在建10南京長江隧道14.5m3022m2臺(tái)泥水盾構(gòu)在建11廣深港客專獅子洋隧道10.8m9340m4臺(tái)復(fù)合式泥水盾構(gòu)在建12杭州慶春路過江隧道11.3m1766m2臺(tái)泥水盾構(gòu)在建13杭州錢江隧道15.0m3250m2臺(tái)泥水盾構(gòu)在建1.1國內(nèi)大直徑盾構(gòu)的發(fā)展概況

1概述

近年來，以武漢、南京、上海越長江隧道和廣深港客運(yùn)專線獅子洋隧道為代表的大直徑越江隧道的建設(shè)，無論是在工程建設(shè)規(guī)模還是建設(shè)難度方面，均堪稱世界級(jí)工程，極大地促進(jìn)了我國盾構(gòu)法隧道的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)進(jìn)步。1.2國內(nèi)幾座代表性大直徑盾構(gòu)隧道的環(huán)境條件特點(diǎn)1概述

1.2.1武漢長江隧道武漢長江隧道為城市道路隧道，盾構(gòu)通過的地層主要有：粘土、粉土、粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂、中粗砂、卵石、泥質(zhì)粉砂巖夾砂頁巖等，其中盾構(gòu)機(jī)開挖粉細(xì)砂、中粗砂、卵石地層的比例占全隧道的80％，砂地層中石英含量高達(dá)65％。在江中段每條隧道底部切入基巖長度約400m，切入基巖的最大深度約2.5m，基巖最大抗壓強(qiáng)度達(dá)40MPa。漢口引道起點(diǎn)中山大道漢口工作井武昌工作井友誼大道江南引道終點(diǎn)1.2國內(nèi)幾座代表性大直徑盾構(gòu)隧道的環(huán)境條件特點(diǎn)1概述

1.2.1武漢長江隧道盾構(gòu)段最大水壓力達(dá)0.57MPa。江中段及兩岸邊大部分地段，盾構(gòu)段均位于富含承壓水的粉細(xì)砂地層，其水平滲透系數(shù)約5×10－3cm/s，垂直滲透系數(shù)約5×10－4cm/s。隧道覆土厚度最大40.5m，最小7.2m，土壓變化大；長江水位洪水期與枯水期差別大，年內(nèi)變幅可達(dá)15m左右，歷史最高最低水位相差18m。漢口引道起點(diǎn)中山大道漢口工作井武昌工作井友誼大道江南引道終點(diǎn)1.2國內(nèi)幾座代表性大直徑盾構(gòu)隧道的環(huán)境條件特點(diǎn)1概述

1.2.1武漢長江隧道由于隧道位于武漢市中心城區(qū)，地面建筑密集，受盾構(gòu)施工影響的地面建筑物多達(dá)50余幢，最高的建筑物為8層，其中下穿魯慈故居（省級(jí)文物）處的覆土厚度僅6m。此外，隧道穿越多條城市道路，其地下管線眾多，同時(shí)還需穿越武九鐵路、長江防洪堤等。1.2國內(nèi)幾座代表性大直徑盾構(gòu)隧道的環(huán)境條件特點(diǎn)1概述

1.2.2南京長江隧道南京長江隧道為城市快速路隧道，盾構(gòu)通過的地層主要有：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土夾粉土、粉土、粉細(xì)砂、礫砂、圓礫、強(qiáng)風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖，其中盾構(gòu)切入泥巖的長度約350m，最大切入深度約3.9m，泥巖抗壓強(qiáng)度小于1.0MPa。盾構(gòu)機(jī)開挖地層大部分為粉細(xì)砂、礫砂、圓礫地層，比例占全隧道的85％。1.2國內(nèi)幾座代表性性大直徑盾構(gòu)隧隧道的環(huán)境條件件特點(diǎn)1概述1.2.2南京長江隧道盾構(gòu)段最大水壓壓力達(dá)0.65MPa。江中段粉細(xì)砂砂地層垂直滲透透系數(shù)2.2×10-4cm/s，水平滲透系數(shù)數(shù)1.2×10-4cm/s。隧道覆土厚度度最大31m，最小5.5m，土壓變化大；；長江水位洪水水期與枯水期差差別大，年內(nèi)變變幅可達(dá)9m左右，歷史最高高最低水位相差差10.1m。1.2國內(nèi)幾座代表性性大直徑盾構(gòu)隧隧道的環(huán)境條件件特點(diǎn)1概述1.2.2南京長江隧道盾構(gòu)需穿越兩道道長江防洪大堤堤，受水下以及及兩岸地形限制制，江中約130m處于淺埋段，覆覆土厚度為0.7～1.0D(D為隧道直徑)。1.2國內(nèi)幾座代表性性大直徑盾構(gòu)隧隧道的環(huán)境條件件特點(diǎn)1概述1.2.3上海長江隧道上海長江隧道為為高速公路與地地鐵合建的隧道道，盾構(gòu)段穿越越的主要地層為為淤泥質(zhì)粘土、、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘粘土、粘土、砂砂質(zhì)粉土，局部部地層中夾薄層層粉砂和粘質(zhì)粉粉土透鏡體。主主要不良地質(zhì)現(xiàn)現(xiàn)象有：淺層氣氣、砂土液化、、流砂、管涌、、淤泥質(zhì)粘土靈靈敏度高，易產(chǎn)產(chǎn)生觸變與蠕變變。工程淺部土土層潛水與長江江水有密切水力力聯(lián)系，砂性土土中地下水具承承壓性，粉質(zhì)粘粘土中有微承壓壓水。1.2國內(nèi)幾座代表性性大直徑盾構(gòu)隧隧道的環(huán)境條件件特點(diǎn)1概述1.2.3上海長江隧道隧道在在現(xiàn)狀狀河床床下覆覆土厚厚度最最大29m，最小小14m。隧道道最大大水壓壓力約約55m。工程程沿線線除長長江防防洪堤堤外，，基本本無其其它建建筑物物。1.2國內(nèi)幾幾座代代表性性大直直徑盾盾構(gòu)隧隧道的的環(huán)境境條件件特點(diǎn)點(diǎn)1概述1.2.4獅子洋洋隧道道獅子洋洋隧道道為高高速鐵鐵路隧隧道，，盾構(gòu)構(gòu)段穿穿越地地層為為淤泥泥質(zhì)土土、粉粉質(zhì)粘粘土、、粉細(xì)細(xì)砂、、中粗粗砂、、全風(fēng)風(fēng)化-弱風(fēng)化化泥質(zhì)質(zhì)粉砂砂巖、、粉砂砂巖、、細(xì)砂砂巖、、砂礫礫巖。。盾構(gòu)構(gòu)穿越越弱風(fēng)風(fēng)化基基巖、、半巖巖半土土、第第四系系覆蓋蓋物地地層的的長度度分別別占掘掘進(jìn)長長度的的73.3％、13.3％、13.4％?；鶐r的的最大大單軸軸抗壓壓強(qiáng)度度為82.8MPa，基巖巖層的的滲透透系數(shù)數(shù)達(dá)6.4×10-4m/s，基巖巖的石石英含含量最最高達(dá)達(dá)55.2%，巖石石地層層的粘粘粉粒粒（≤≤75μμm）含量量為26.1～55.3%。1.2國內(nèi)幾幾座代代表性性大直直徑盾盾構(gòu)隧隧道的的環(huán)境境條件件特點(diǎn)點(diǎn)1概述1.2.4獅子洋洋隧道道地下水水主要要為第第四系系地層層的孔孔隙水水和白白堊系系巖層層的裂裂隙水水，具具承壓壓性，，地下下水補(bǔ)補(bǔ)給充充足。。隧道在在現(xiàn)狀狀河床床下覆覆蓋厚厚度最最大45m，最小小10m。隧道道最大大水壓壓力67m，為目目前國國內(nèi)水水壓力力最大大的盾盾構(gòu)隧隧道。。盾構(gòu)構(gòu)需穿穿越多多道海海堤和和虎門門港碼碼頭樁樁基。。1.2國內(nèi)幾幾座代代表性性大直直徑盾盾構(gòu)隧隧道的的環(huán)境境條件件特點(diǎn)點(diǎn)1概述1.2.5環(huán)境條件的的主要特點(diǎn)點(diǎn)由上可見，，國內(nèi)幾座座大直徑盾盾構(gòu)隧道的的工程用途途涵蓋了城城市道路、、城市快速速路、高速速公路和高高速鐵路，，盾構(gòu)穿越越的地層包包含了極軟軟土、粉細(xì)細(xì)砂、中粗粗砂、卵礫礫石、軟巖巖、中硬巖巖等多種地地層，地層層滲透性變變化范圍大大，水土壓壓力高，水水壓力大，，地面環(huán)境境亦十分復(fù)復(fù)雜，如此此復(fù)雜的環(huán)環(huán)境條件也也促進(jìn)了工工程設(shè)計(jì)技技術(shù)的進(jìn)步步。2.1盾構(gòu)隧道結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算理理論概況2設(shè)計(jì)計(jì)算方方法的進(jìn)步步盾構(gòu)隧道結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算經(jīng)經(jīng)歷了剛性性結(jié)構(gòu)法、、彈性結(jié)構(gòu)構(gòu)法、假定定抗力法、、彈性地基基梁法、連連續(xù)介質(zhì)法法幾個(gè)階段段，幾種地地下結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算理論的的發(fā)展在時(shí)時(shí)間上沒有有截然的前前后之分，，后期提出出的計(jì)算方方法也沒有有否定前期期的成果，，且每一種種計(jì)算理論論中，又可可根據(jù)假定定條件的不不同細(xì)分為為多種具體體的計(jì)算方方法。在目目前設(shè)計(jì)和和研究中，，假定抗力力法、彈性性地基梁法法和連續(xù)介介質(zhì)模型計(jì)計(jì)算法都有有應(yīng)用。由由于可用于于盾構(gòu)隧道道結(jié)構(gòu)計(jì)算算的方法很很多，相應(yīng)應(yīng)的計(jì)算結(jié)結(jié)果的差距距也較為明明顯。2.1盾構(gòu)隧道結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算理理論概況2設(shè)計(jì)計(jì)算方方法的進(jìn)步步世界各國盾盾構(gòu)隧道襯襯砌設(shè)計(jì)荷荷載計(jì)算方方法見下表表：國家設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)水土壓力（σv為垂直水土壓力；σh為水平水土壓力）澳大利亞全周彈簧模型σv＝全部覆土重σh＝λσv+靜水壓力奧地利全周彈簧模型淺埋隧道：σv＝全部覆土重σh＝λσv+靜水壓力深埋隧道：按泰沙基土壓力公式西德覆土深≤2D：局部彈簧模型；覆土深≥2D：全周彈簧模型σv＝全部覆土重σh＝λσv（λ＝0.5）法國全周彈簧模型或有限元法σv＝全部覆土重或按泰沙基土壓力公式σh＝λσv（λ取經(jīng)驗(yàn)值）日本慣用設(shè)計(jì)法或梁——彈簧模型σv＝全部覆土重或按泰沙基土壓力公式計(jì)算σh＝λσv（砂性土分算、粘性土合算）西班牙考慮圍巖和襯砌相互作用的Buqera方法不計(jì)粘聚力的泰沙基公式英國全周彈簧模型或MoirWood法σv＝全部覆土重σh＝σv（1+λ）/2美國彈性地基圓環(huán)法σv＝全部覆土重σh＝λσv+水壓力，λ＝（0.4～0.5）2.2我國大直徑徑盾構(gòu)隧道道的結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算方法2設(shè)計(jì)計(jì)算方方法的進(jìn)步步我國大直徑徑盾構(gòu)的結(jié)結(jié)構(gòu)一般采采用修正慣慣用設(shè)計(jì)法法或梁——彈簧模型進(jìn)進(jìn)行計(jì)算，，但根據(jù)工工程的具體體條件也有有采用其它它計(jì)算方法法的實(shí)例，，如獅子洋洋隧道由于于大部分地地段位于基基巖中，采采用了有限限元法進(jìn)行行計(jì)算。由由于我國盾盾構(gòu)隧道的的直徑在逐逐步加大，，而且很多多隧道在當(dāng)當(dāng)?shù)鼐鞘资状谓ㄔO(shè)，，缺少經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，因此，，一般同時(shí)時(shí)采用兩種種計(jì)算方法法進(jìn)行相互互校核，并并取其內(nèi)力力包絡(luò)進(jìn)行行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)。2.2.1隧道橫向計(jì)計(jì)算2.2我國大直徑徑盾構(gòu)隧道道的結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算方法2設(shè)計(jì)計(jì)算方方法的進(jìn)步步隨著對(duì)盾構(gòu)構(gòu)隧道研究究的深入，，結(jié)合對(duì)已已經(jīng)運(yùn)營的的盾構(gòu)隧道道的監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)分析，，盾構(gòu)隧道道的縱向變變形問題開開始受到關(guān)關(guān)注，并提提出了縱向向設(shè)計(jì)的概概念。目前前縱向計(jì)算算多采用彈彈性地基梁梁的方法，，對(duì)曲線半半徑較小的的地段同時(shí)時(shí)也采用三三維有限元元的方法對(duì)對(duì)施工過程程進(jìn)行模擬擬計(jì)算。2.2.2隧道縱向計(jì)計(jì)算2.2我國大直徑徑盾構(gòu)隧道道的結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算方法2設(shè)計(jì)計(jì)算方方法的進(jìn)步步為驗(yàn)證結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)的安安全性與合合理性，南南京長江隧隧道、上海海長江隧道道、獅子洋洋隧道均進(jìn)進(jìn)行了原型型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)實(shí)測(cè)，這些些研究成果果對(duì)改進(jìn)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方方法將起到到很好的指指導(dǎo)作用。。2.2.3大型結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)實(shí)測(cè)2.2我國大直徑徑盾構(gòu)隧道道的結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算方法2設(shè)計(jì)計(jì)算方方法的進(jìn)步步為驗(yàn)證結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)的安安全性與合合理性，南南京長江隧隧道、上海海長江隧道道、獅子洋洋隧道均進(jìn)進(jìn)行了原型型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)實(shí)測(cè)，這些些研究成果果對(duì)改進(jìn)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方方法將起到到很好的指指導(dǎo)作用。。2.2.3大型結(jié)構(gòu)試試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)實(shí)測(cè)武漢長江隧隧道3.1襯砌結(jié)構(gòu)的的多樣化3隧道結(jié)構(gòu)與與防水新技技術(shù)工程實(shí)踐經(jīng)經(jīng)驗(yàn)證明，，盾構(gòu)法隧隧道采用單單層管片襯襯砌完全可可以滿足變變形、接縫縫張開量及及混凝土裂裂縫控制等等的設(shè)計(jì)要要求，同時(shí)時(shí)通過同步步注漿和二二次注漿，，可以進(jìn)一一步加強(qiáng)管管片穩(wěn)定與與防水效果果。又由于于單層管片片襯砌具有有工藝簡單單、工期短短、投資節(jié)節(jié)省的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，因此盾盾構(gòu)隧道一一般采用單單層管片襯襯砌。3.1襯砌結(jié)構(gòu)的多樣樣化3隧道結(jié)構(gòu)與防水水新技術(shù)隨著盾構(gòu)隧道工工程用途的推廣廣，國內(nèi)鐵路盾盾構(gòu)隧道開始嘗嘗試設(shè)置二次襯襯砌的新結(jié)構(gòu)。。如獅子洋隧道道擬在軟弱地層層地段和防災(zāi)救救援定點(diǎn)地段加加設(shè)內(nèi)襯。這主主要是由于高速速列車通過隧道道時(shí)，隧道內(nèi)氣氣壓變化幅度大大、頻率高，防防火涂層由于耐耐久性和粘結(jié)力力的原因可能產(chǎn)產(chǎn)生掉塊，而二二次襯砌無論是是在耐久性還是是防火性能方面面均有明顯的優(yōu)優(yōu)勢(shì)。擬建的滬滬通管片內(nèi)襯鐵路黃浦江隧隧道為通行雙雙層集裝箱列列車和油罐車車的水下盾構(gòu)構(gòu)隧道，為加加強(qiáng)防火性能能和提高抵抗抗列車脫軌撞撞擊的能力，，亦準(zhǔn)備采用用管片＋內(nèi)襯襯的結(jié)構(gòu)方案案。3.2通用楔形環(huán)的的采用3隧道結(jié)構(gòu)與防防水新技術(shù)我國上個(gè)世紀(jì)紀(jì)修建的盾構(gòu)構(gòu)隧道均同時(shí)時(shí)采用幾種襯襯砌環(huán)類型，，即左轉(zhuǎn)彎環(huán)環(huán)、右轉(zhuǎn)彎環(huán)環(huán)和直線環(huán)。。該種設(shè)計(jì)方方式有以下缺缺點(diǎn)：①襯砌砌環(huán)類型多，，需要更多的的管片制造模模具，增加了了造價(jià)；②由由于各種襯砌砌在外觀尺寸寸上差別很小小，增加了施施工管理難度度；③管片本本身無法擬合合豎曲線，在在豎曲線地段段需在環(huán)面加加設(shè)不等厚的的墊片，這在在強(qiáng)透水和高高水壓地層中中對(duì)防水不利利；④由于施施工中不可避避免會(huì)產(chǎn)生掘掘進(jìn)方向的誤誤差，因而在在一環(huán)掘進(jìn)完完成前無法預(yù)預(yù)知該采用何何種襯砌環(huán)，，不利于管片片提前組織運(yùn)運(yùn)輸，因而施施工速度較慢慢，當(dāng)掘進(jìn)長長度較長時(shí)尤尤為不利。3.2通用楔形環(huán)的的采用3隧道結(jié)構(gòu)與防防水新技術(shù)為克服上述缺缺點(diǎn)，武漢長江隧道道工程在國內(nèi)內(nèi)大直徑盾構(gòu)構(gòu)隧道中率先先采用通用楔楔形環(huán)襯砌。。該種類型襯襯砌環(huán)只需一一種類型模具具，通過襯砌砌環(huán)的旋轉(zhuǎn)可可以實(shí)現(xiàn)直線線、平曲線、、豎曲線的擬擬合和糾偏需需要，且擬合合精度高。通通用楔形環(huán)的的缺點(diǎn)在于管管片空間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位置不固定定，為找出結(jié)結(jié)構(gòu)最不利受受力狀態(tài)，需需進(jìn)行高達(dá)幾幾十種甚至上上百種拼裝組組合狀態(tài)的計(jì)計(jì)算，計(jì)算工工作量大。3.3新材料的應(yīng)用用3隧道結(jié)構(gòu)與防防水新技術(shù)為提高管片襯砌的的防火性能并減少少管片制作過程中中的表面收縮裂縫縫，不少隧道開始始采用合成纖維混混凝土管片。合成成纖維應(yīng)選擇耐堿堿性強(qiáng)、彈性模量量高、熔點(diǎn)低的材材料，摻量控制在1.5kg/m3左右。3.3.1混凝土結(jié)構(gòu)新材料料的應(yīng)用3.3新材料的應(yīng)用3隧道結(jié)構(gòu)與防水新新技術(shù)3.3.1混凝土結(jié)構(gòu)新材料料的應(yīng)用在上軟下硬的復(fù)合合地層中掘進(jìn)時(shí)，，千斤頂推力變化化較大，容易造成成管片局部開裂，，同時(shí)在該種地層層中荷載分布及結(jié)結(jié)構(gòu)支撐狀態(tài)均明明顯比單一地層中中更不利，因此武武漢長江隧道和獅獅子洋隧道均采用用了鋼筋－鋼纖維維混凝土管片。通通過利用鋼纖維混混凝土材料抗拉、、抗裂性能好、韌韌性好的優(yōu)點(diǎn)，抵抵抗不可預(yù)見的局局部高應(yīng)力。3.3新材料的應(yīng)用3隧道結(jié)構(gòu)與防水新新技術(shù)目前盾構(gòu)隧道接縫縫防水的常用材料料為三元乙丙橡膠膠（EPDM）和普通遇水膨脹脹橡膠，EPDM橡膠的耐久性好，，但普通遇水膨脹脹橡膠在長期或反反復(fù)浸水前后質(zhì)量量損失較大、膨脹脹倍率下降，耐久久性相對(duì)較差。最最近南京長江隧道道、上海長江隧道道引進(jìn)了聚醚聚氨氨酯遇水膨脹橡膠膠作為接縫的輔助助防水材料。該種種橡膠材質(zhì)為含親親水性單元的線型型聚醚聚氨酯彈性性體，聚醚分子在在聚氨酯遇水膨脹脹膠中以化學(xué)鏈結(jié)結(jié)合，且材料本身身也是全部以化學(xué)學(xué)鏈結(jié)合的熱固性性結(jié)構(gòu)，沒有無機(jī)機(jī)填充物和有機(jī)增增塑劑，所以即使使在有機(jī)溶劑中也也無可抽出物，更更不溶于水，即使使在流動(dòng)水中長期期浸泡下其質(zhì)量和和膨脹倍率也能基基本保持不變，因因而其耐久性較好好。3.3.2盾構(gòu)接縫防水新材材料的應(yīng)用4.1工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估4性能化設(shè)計(jì)的加強(qiáng)強(qiáng)2004年國際隧協(xié)發(fā)布了了《隧道風(fēng)險(xiǎn)管理指南南》，英國、日本等國國家的隧道協(xié)會(huì)或或保險(xiǎn)業(yè)協(xié)會(huì)也發(fā)發(fā)布了類似的風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)評(píng)估與管理的規(guī)規(guī)范或指南，我國國鐵道部于2007年也發(fā)布實(shí)施了《鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估估與管理暫行規(guī)定定》，上述大直徑盾構(gòu)構(gòu)隧道均進(jìn)行了風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估專題研究究。通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估估對(duì)工程設(shè)計(jì)方案案進(jìn)行評(píng)價(jià)與優(yōu)化化的辦法，可以說說是隧道設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)的一項(xiàng)進(jìn)步。PqRRR4.1工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估4性能化設(shè)計(jì)的加強(qiáng)強(qiáng)在盾構(gòu)法隧道設(shè)計(jì)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，，經(jīng)常出現(xiàn)的關(guān)鍵鍵問題有：隧道長長距離掘進(jìn)是否可可行，長隧道究竟竟該采取怎樣的綜綜合防災(zāi)與救災(zāi)措措施，其中并行隧隧道之間的橫通道道設(shè)置更是焦點(diǎn)問問題。對(duì)于長距離離掘進(jìn)的爭論主要要是由于國際上長長距離掘進(jìn)的工程程實(shí)例還相對(duì)較少少，工程經(jīng)驗(yàn)不多多，特別是帶壓換刀難度大大，對(duì)工期影響大大。目前，武漢長長江隧道在高石英英含量的砂層中掘掘進(jìn)2550m，期間沒沒有換刀刀，盾構(gòu)構(gòu)到達(dá)后后刀具磨磨損不大大，預(yù)計(jì)計(jì)可以再再掘進(jìn)2～3km。4.1工程風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)評(píng)估4性能化設(shè)設(shè)計(jì)的加加強(qiáng)至于對(duì)綜綜合防災(zāi)災(zāi)與救災(zāi)災(zāi)措施方方面的爭爭論，原原因是多多方面的的，一方方面是由由于國內(nèi)內(nèi)對(duì)隧道道火災(zāi)概概率、火火災(zāi)規(guī)模模等的基基礎(chǔ)理論論研究還還很不夠夠，不同同專家的的評(píng)價(jià)結(jié)結(jié)果不同同；另一一方面經(jīng)經(jīng)濟(jì)能力力也是主主要的制制約因素素，如歐歐洲，各各種防災(zāi)災(zāi)設(shè)備一一應(yīng)俱全全，唯恐恐“遺漏”，而國內(nèi)內(nèi)選擇變變動(dòng)的余余地較大大；4.1工程風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)評(píng)估4性能化設(shè)設(shè)計(jì)的加加強(qiáng)再有，消消防主管管部門與與隧道技技術(shù)專家家的認(rèn)識(shí)識(shí)角度不不同，隧隧道技術(shù)術(shù)專家多多從橫通通道修建建的技術(shù)術(shù)難度與與風(fēng)險(xiǎn)方方面進(jìn)行行考慮，，而消防防部門則則更多的的關(guān)注設(shè)設(shè)備的先先進(jìn)性與與救災(zāi)的的及時(shí)性性。因此此，國內(nèi)內(nèi)在建隧隧道的橫橫通道設(shè)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)并不統(tǒng)統(tǒng)一，地地域不同同，方式式也不同同。盡管如此此，隨著著工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)的積積累和風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估估精度的的提高，，在該方方面的設(shè)設(shè)計(jì)將越越來越趨趨于科學(xué)學(xué)。4.2耐久性設(shè)設(shè)計(jì)4性能化化設(shè)計(jì)計(jì)的加加強(qiáng)工程結(jié)結(jié)構(gòu)的的耐久久性對(duì)對(duì)國民民經(jīng)濟(jì)濟(jì)可持持續(xù)發(fā)發(fā)展的的作用用是勿勿容置置疑的的，中中國土土木工工程學(xué)學(xué)會(huì)發(fā)發(fā)布的的《混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)耐久久性設(shè)設(shè)計(jì)與與施工工指南南》對(duì)提高高廣大大工程程技術(shù)術(shù)人員員對(duì)耐耐久性性的認(rèn)認(rèn)識(shí)和和對(duì)提提高工工程耐耐久性性質(zhì)量量起到到了很很大的的作用用。盾盾構(gòu)法法隧道道目前前的設(shè)設(shè)計(jì)和和施工工在耐耐久性性方面面采取取了嚴(yán)嚴(yán)格的的構(gòu)造造和工工藝措措施。。但應(yīng)應(yīng)該看看到，，我國國對(duì)耐耐久性性的研研究深深度與與規(guī)模模還遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不不夠，，特別別是地地下工工程的的耐久久性研研究差差距更更大。。目前前在建建的幾幾座大大直徑徑盾構(gòu)構(gòu)隧道道均進(jìn)進(jìn)行了了耐久久性的的專題題研究究與試試驗(yàn)，，如南南京長長江隧隧道，，對(duì)混混凝土土耐久久性進(jìn)進(jìn)行了了受力力狀態(tài)態(tài)下的的室內(nèi)內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)、現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)取取樣分分析，，對(duì)管管片制制作提提出了了耐久久性方方面的的過程程控制制參數(shù)數(shù)，這這些探探索對(duì)對(duì)盾構(gòu)構(gòu)隧道道耐久久性設(shè)設(shè)計(jì)與與施工工將起起到積積極的的作用用。4.3防火設(shè)設(shè)計(jì)4性能化化設(shè)計(jì)計(jì)的加加強(qiáng)在公路路隧道道方面面，2006年以前前，國國內(nèi)對(duì)對(duì)公路路隧道道的防防火設(shè)設(shè)計(jì)沒沒有統(tǒng)統(tǒng)一的的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，多多是根根據(jù)隧隧道的的交通通功能能及車車輛類類型參參考國國外有有關(guān)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)設(shè)計(jì)。。2006年12月，國國家發(fā)發(fā)布了了《建筑設(shè)設(shè)計(jì)防防火規(guī)規(guī)范》，對(duì)城城市道道路隧隧道根根據(jù)車車輛類類型、、隧道道長度進(jìn)行了分類類，并提出了應(yīng)應(yīng)滿足的標(biāo)準(zhǔn)升升溫曲線。這對(duì)對(duì)統(tǒng)一防火設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)起到了良良好的促進(jìn)作用用。4.3防火設(shè)計(jì)4性能化設(shè)計(jì)的加加強(qiáng)在鐵路隧道方面面，雖然有《鐵路工程設(shè)計(jì)防防火規(guī)范》，但沒有提出隧隧道