隧道拱顶存在脱空的数值分析

隧道在长期运营过程中,目前最常见的病害是拱顶出现脱空.脱空对二衬结构受力是很不利的,它会导致结构混凝土出现开裂.为分析隧道拱顶脱空与拱顶纵向裂缝的产生有无相关性,本文基于大型有限元仿真软件ANSYS,计算分析二衬混凝土与围岩脱空后对二衬结构受力状态的影响,判断由于脱空导致二衬结构混凝土开裂的可能性.     

微改进隧道衬砌钢模台车在长大隧道中的应用

为加快隧道二次衬砌施工进度,缩短洞内二衬距掌子面距离,提高二次衬砌施工质量,在传统隧道钢模台车的基础上进行技术改进,通过对隧道衬砌钢模台车面板、砼分料系统、预留通风管道孔、定型组合钢端模等进行微改进,增大了台车面板的刚度和光洁度,降低了劳动强度,改善了洞内作业环境,提高了隧道二次衬砌的施工效率和外观质量,减少了施工风险,同时延长了钢模台车的使用寿命,实现了隧道二次衬砌快速施工。尤其是在Ⅱ、Ⅲ级围岩中更好地适应隧道掌子面的快速掘进,符合现行的规范及标准化要求,在工程实践中应用效果良好,综合经济效益显著。     

基于地层结构法的喷膜防水衬砌结构力学性能分析

为了研究防水膜的黏结作用对喷膜防水衬砌结构力学性能的影响和防水膜与初支及二衬间界面在围岩压力作用下的损伤情况，结合试验测得的界面法向、切向及防水膜的本构参数，建立隧道二维地层—结构模型，在Ⅳ级围岩条件下，对喷膜防水衬砌结构和复合式衬砌结构的力学性能和界面特性进行对比分析。与复合式衬砌结构相比，喷膜防水衬砌结构的协同受力作用能使二衬的轴力和弯矩减小，增大二衬的安全系数，同时使初支的安全系数减小。研究结果表明，防水膜的黏结作用会增加二衬的安全储备但基本不会影响隧道的位移，并且在受力过程中衬砌结构间的界面不会发生损伤。因此，可以对二衬的设计进一步优化，提高隧道的经济性。     

隧道双功能全液压伸缩全自动行走混凝土衬砌台车结构受力分析

根据广梧高速公路石牙山特长公路隧道特点,广东省长大公司自行设计了隧道双功能全液压伸缩全自动行走混凝土衬砌台车,介绍其设计及结构受力分析.     

偏压隧道变形破坏机理及超前预加固研究

依托九绵高速福隆隧道工程,通过建立三维山体隧道模型对偏压隧道围岩支护体系受力变形特征进行分析,并通过数值模拟与现场监测对不同超前加固方式进行对比研究。结果表明:受偏压地形影响,隧道围岩变形、塑性区分布、二衬受力等均存在非对称现象;隧道开挖时,拉应力出现在掌子面、仰拱、回填土处,塑性区分布深入掌子面后方约3 m,且掌子面的土体有向外挤出的趋势;偏压地形下,适用性较好的超前加固方式为双层注浆小导管,在有效控制围岩变形、塑性区以及二衬等受力同时具有良好的经济性;现场测得K89+317断面的拱腰收敛与拱顶、地表变形较小且收敛较快,验证了双层小导管的适用性。     

大断面公路隧道液压式栈桥仰拱台车施工工艺研究

本文通过液压式栈桥仰拱台车在大断面公路隧道仰拱施工中的应用研究,对液压式栈桥仰拱台车施工大断面高速公路隧道仰拱和仰拱填充层的施工工法进行了总结。该工法施工的公路隧道仰拱和仰拱填充层分开进行,达到标准化要求,与拱墙二次衬砌的受力形成闭合环,能有效保证仰拱的施工质量。相对于传统仰拱浇筑混凝土施工工艺具有明显的经济和社会效益,技术优势显著。     

无骨架模板台车在双线铁路长大隧道中的应用

为改善长大隧道二次衬砌施作中的工作环境,提高二次衬砌施作效率,在传统模板台车的基础上进行技术改进,形成无骨架模板台车,增大了台车的净空面积和模板刚度,改善了隧道内现场作业环境,在渝黔铁路天坪隧道二次衬砌施作应用效果良好,可在其它隧道推广应用。     

浅埋暗挖河底隧道的衬砌受力性状研究

针对采用浅埋暗挖法修建的河底公路隧道,通过数值模拟、经验公式与现场实测,研究不同时期的衬砌受力性状。结果表明,在不同河水位下完成双洞的开挖与初衬,河水位越高,初衬拱顶的最大沉降也越大,但先行洞初衬拱顶最大沉降的增加幅度要大于后行洞初衬拱顶最大沉降的增加幅度;可采用折减系数法计算施作二衬前的初衬背后水压力,提出的折减系数的经验取值方法可供类似工程参考;在隧道长期运营后,相比接触密实的状态,仰拱衬砌与围岩之间接触松散使二衬的最大拉应力与最大压应力均增加;提出了隧道上方河水位的经验计算方法,可为研究衬砌的长期受力性状提供参考。     

穿越断层破碎带隧道支护结构受力特性分析

依托雅康高速公路紫石隧道,建立三维数值模型,运用有限差分软件分析围岩施工期的应力和变形特征,研究穿越断层破碎带隧道的支护结构受力特性。结果表明:断层破碎带处围岩和衬砌的变形相对普通断面均较大;在断层破碎带与普通岩体交界处会产生非均匀变形,导致衬砌结构出现压应力集中现象;隧道二衬达到受力稳定状态需要较长时间,且安全系数较低。     

基于混凝土导电性的二衬拱顶空洞预防施工技术研究

二衬拱顶空洞成为二衬结构的主要病害之一,影响隧道全寿命正常运营,本文利用二衬混凝土中水分导电以及水泵自动控制限位器高灵敏度的特性,加工制作二衬空洞预防监测仪,通过在隧道拱顶部位预埋导电装置,实现施工过程对二衬拱顶空洞的预防监测。     

特大跨度连拱隧道仰拱设置研究

福州长乐国际机场高速二期金鸡山隧道、罗汉山隧道均设计为双向8车道连拱隧道,在国内几乎没有可借鉴的工程。本文针对拱部位于Ⅳ级围岩而边墙以下为坚硬整体岩石的情况,对仰拱设置进行了计算分析。计算结果表明,这种情况下是否设置仰拱对围岩稳定、初支及二衬受力影响不大。     

云母片岩隧道二衬开裂特征数值计算研究

隧道工程在穿越不良工程地质区域时易诱发各类不良工程灾害问题,其中隧道二衬结构开裂作为其中典型工程问题对隧道施工及运营安全有着重要影响。研究区隧道处于云母片岩地层覆盖区域,在施工过程中多条隧道曾出现过二衬开裂问题,严重威胁隧道施工安全。为有效控制和预防二衬开裂问题,结合谷竹高速公路工程实例,通过现场调研、病害检测及数值计算相结合的方法,对二衬开裂类型、特征及成因进行了分析,结合研究分析结果对偏压、空洞、不均匀沉降等影响因素作用下的二衬开裂特征进行了数值计算,揭示不同成因下二衬结构开裂特征及规律,研究成果为确保谷竹高速公路片岩隧道及类似工程施工的安全及运营提供参考依据。     

基于声振法的隧道二衬脱空检测仪器设计研究

针对声振法在隧道二衬脱空检测中存在的不足，提出了一种新型的隧道二衬脱空检测仪器，旨在实现隧道二衬脱空声振法检测的规范化，降低检测成本和人工高空作业带来的风险，并在隧道二次脱空声振法检测中得到更准确的结果。     

隧道衬砌结构在水压力作用下受力计算分析

对某隧道建立有限元结构分析模型,研究隧道初衬结构安全性及衬砌内力。结果表明,隧道衬砌结构在长期峰值水压力作用下安全度满足规范要求,结构安全稳定。计算隧道二衬结构内力值,并将数值模拟结果与实测数据对比分析,得出应力分布规律,两者一致,边墙和仰拱处为受力最不利位置。     

浅埋偏压隧道穿越松散堆积体支护结构受力特性分析

为探究浅埋隧道穿越松散斜坡堆积体时的偏压特性，基于雅康高速日地1号隧道，建立了精确的三维数值模型，运用FLAC3D进行了施工过程的力学分析，并开展了隧道支护结构体系力学行为的现场测试，对其洞口段穿越滑坡堆积体时的围岩变形机理与支护结构非对称受力特性进行了深入研究。结果表明:隧道周边围岩的变形具有显著的非对称特性。初期支护承受较大的荷载，最大围岩压力出现在深埋侧。与变形和围岩压力分布的情况相反，二次衬砌的最大轴力出现在浅埋侧。隧道二衬的安全系数较低，需要较长的时间才能稳定，为了确保隧道运营期间的安全，应适当增加二衬厚度。     

太澳高速公路隧道安全监控与预警系统

隧道结构健康监测是运营期间为预防隧道结构发生老化、裂缝、以至破坏事件发生所采取的有效措施。结合太原—澳门高速公路河南平顶山段隧道工程,通过隧道二衬施工期间在结构中埋设应变计、钢筋计及孔隙水压力计等传感器,实时采集并分析隧道的受力状态,同时根据大型有限元软件ANSYS理论分析结果,得到了隧道安全极限的门槛值,以实现对隧道结构健康状况的安全监控。     

隧道衬砌混凝土施工质量监理要点

隧道工程中二次衬砌模筑混凝土浇筑时,经常出现诸如模间错台、漏浆,工作通道窗处错台,混凝土表面冷缝明显、色泽不一致以及渗漏、渗水等外观质量问题.如果控制不好,将直接影响隧道二衬混凝土甚至隧道整体工程质量.文章通过吉(林市)草(市镇)高速公路石咀子隧道二次衬砌模筑混凝土浇筑工程实践,就如何保证隧道二衬混凝土施工质量,有效弱化上述混凝土质量缺陷,介绍了监理监控要点,供同行参考.     

谷竹高速16标白鹤隧道开始二衬施工

近日,位于谷竹高速公路16标的白鹤隧道出口右洞二衬长10m、共计110m^3的C25钢筋混凝土浇注完毕。这也是项目管段第一组施工的二衬,标志着谷竹16标隧道二衬进入正式施工阶段,     

不同水头作用下双层初支的隧道结构分析

为研究不同水头作用下双层初期支护加二次衬砌防护体系的受力情况，以永福屯隧道为依托工程，通过FLAC 3D软件研究不同水压作用下隧道支护结构的受力规律，通过设置拱顶上方30 m、60 m、90 m、120 m等4种水位为4种不同水压作用下抗水压衬砌支护形式的支护结构的分析得出，拱顶位移、二衬弯矩轴力随着水头升高增大；当水压高到一定限值时，位移增长百分比不会变化；由于隧道的排水作用，隧道周围的水压力有不同程度的下降。     

深埋复合式衬砌隧道二衬分担比研究

为研究深埋复合式衬砌隧道二衬分担比,首先,介绍了基于"叠合梁"理论的初支与二衬荷载传递机理;然后,统计了31座隧道120个断面围岩与初支及初支与二衬间接触压力的监测数据,研究了围岩压力与围岩级别、埋深等参数的相关性,系统分析了经验公式计算的深埋隧道围岩压力与实测值的差异性;最后,将运用修正的"叠合梁"理论计算出的不同围岩级别二衬分担比与实测值对比分析,并讨论了"叠合梁"理论计算二衬分担比的适用性。结果表明:深埋复合式衬砌隧道围岩压力总体随着围岩级别或隧道埋深的增加而增加,而与隧道跨度﹑高度无明显联系;经验公式计算值与实测值接近程度从优到劣依次为:普氏理论、《公路隧道设计细则》(2010)、太沙基公式;《公路隧道设计细则》(2010)适用于埋深小于800 m的围岩压力预测;Ⅲ,IV,V和Ⅵ级围岩的二衬分担比多集中于20%～30%,30%～45%,40%～70%,隧道地应力高、围岩条件差以及初支未及时施作等因素可能是少数断面二衬分担比过高的原因;"叠合梁"理论计算的二衬分担比值受支护材料物理力学参数的影响甚微,而受初支厚度与二衬厚度的影响颇大,"叠合梁"理论不适用于IV级及以下围岩二衬分担比的计算,V和Ⅵ级围岩二衬分担比可按"叠合梁"理论计算值的70%预测。