盾构隧道“T字缝”接触应力与防水性能研究

针对高水压海底盾构隧道防水安全问题,以琼州海峡海底盾构隧道为背景,开展了“T字缝”密封垫接触应力及防水性能研究。首先,建立了“T字缝”渗流流固耦合数值计算模型,揭示了“T字缝”密封垫间接触应力分布特点以及渗流规律;同时,采用自主研制的伺服式高水压试验装置开展了“T字缝”防水性能实验,得到了不同接缝张开量情况下的渗漏临界水压;最后,根据数值模拟结果和试验数据建立了“T字缝”渗漏临界水压公式。研究表明:“T字缝”的环纵缝交点处的平均接触应力最大,纵缝上距离交点20 mm处的平均接触应力最小,易发生渗漏;渗流形态与平均接触应力分布有关,平均接触应力越小,渗流速度越快;“T字缝”的临界水压与接缝张开量呈反比,为保证琼州海峡海底隧道长期防水安全,建议接缝张开量应小于10 mm;“T字缝”渗漏临界水压公式计算结果最大误差为15.7%,满足精度要求。

辐照老化对盾构管片接缝EPDM弹性密封垫性能影响研究

通过对盾构管片接缝EPDM弹性密封垫防水性能进行室内试验研究,分析了辐照老化对EPDM弹性密封垫防水性能的影响。结果表明:EPDM弹性密封垫在辐照及长期受压共同作用下,防水效果有所下降;但辐照的影响与密封垫在受到辐照时是否处于压缩状态的关联性并不明显。