压缩状态下盾构隧道接缝密封垫耐久性能研究OA

盾构隧道在长期服役过程中,三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer,EPDM)密封垫的密封性能退化可能导致渗漏和结构耐久性降低,因此密封垫在富水且压缩状态下的耐久性能需进一步研究。通过在不同压缩状态下进行EPDM密封垫的水热加速老化与力学性能试验,揭示了密封垫压缩永久变形量及其压缩性能的劣化规律;以压缩永久变形率为劣化指标,建立了富水压缩状态下的老化时变模型,量化了试验老化与密封垫受压服役年限之间的对应关系,得到密封垫残余性能随服役时间演化的规律。结果表明:(1)压缩力的存在显著加速了密封垫的老化过程,并引起显著的不可恢复变形,最大压缩永久变形率差值超过5倍。(2)密封垫残余性能随老化时间增加而降低,其降低幅度受老化温度和压缩量的双重影响;在服役前10 a,残余性能呈非线性快速下降趋势;随着服役年限增加至20 a以上,下降速率趋于平缓。(3)在100 a服役期满时,各压缩老化条件下(压缩6,12,18 mm)的密封垫残余性能分别为0.824,0.613,0.454。富水受压条件下EPDM密封垫存在显著的时变劣化特征,其耐久性能对压缩量高度敏感,研究结果可为盾构隧道密封设计、寿命预测及渗漏风险评估提供参考。