疏通岩溶隧道排水系统堵塞的清洗溶剂对结构的无损性测评

岩溶地区隧道工程普遍存在岩溶结晶阻塞排水系统的问题,严重威胁隧道工程的结构安全及其长期运营。文章在疏通岩溶排水堵塞的清洗溶剂制备与效能研究基础上,确定了清洗溶剂为浓度2 000 ppm、重铬酸盐指数为17.71%的单分子羧酸类有机酸溶剂,并开展选定清洗溶剂对隧道衬砌结构混凝土与排水系统PVC塑料纤维材料的无损性测评。首先开展有机酸溶剂浸泡混凝土试件的试验,评估溶剂对混凝土侵蚀的强度损伤状况。其次开展有机酸试剂溶液浸泡PVC排水板与塑料盲沟管的试验,从宏观角度和微观角度评估溶剂对隧道排水系统侵蚀的质量损失状况和腐蚀损伤状况。试验结果表明:单分子羧酸类有机酸溶剂的侵蚀降低了混凝土材料强度指标约7%～9%左右,单分子羧酸类有机酸溶剂对排水系统塑料材料几乎没有腐蚀损伤影响。     

云南某在建高速公路隧道排水系统堵塞原因及处治分析

隧道工程属于特殊工程,其自身建设系统相对比较隐蔽,在许多隧道修建的过程中会出现排水堵塞等问题,如果不在修建的过程中做好相应的设计和清理工作,则很有可能造成严重的后果。相关人员应该深入分析隧道防排水系统自身的堵塞原因,还要在相应的现场做好设计与施工工作,如遇到问题应该及时进行反馈,同时应合理地做环向排水工作,检查横向排水检查口,以此提高排水管标高,并结合实际情况选择对应的手段,以此解决隧道防排水系统堵塞的问题。围绕云南某处在建高速公路隧道排水做出分析,然后指出了排水系统堵塞的主要原因,最后提出了现场的预防和处理措施。     

复杂地质条件下的隧道连拱施工技术

文章以地质条件对连拱隧道施工的约束性为出发点,分析了连拱隧道在岩溶地质条件下施工需注意的问题,介绍了岩溶地质条件下连拱隧道的施工技术,并搭建基于岩溶地质的连拱隧道施工模型进行数值模拟分析,同时通过施工实例进行了可行性验证。     

富水岩溶隧道围岩注浆模拟试验研究

文章以渝怀铁路圆梁山隧道为工程背景,对富水岩溶地区复杂工程和水文地质条件以及洞穴围岩特性进行了围岩注浆室内模拟试验.试验中采用不同的注浆材料分析其在岩溶洞穴充填物--粘土粉砂地层中的注浆过程、浆体分布形态及注浆后效果评价,提出了此类岩溶洞穴条件下隧道围岩注浆设计和施工中的一些建议.     

雷达图法在复杂地质下岩溶隧道风险评估中的应用

诱发岩溶隧道风险的因素复杂多样。针对复杂地质条件下岩溶隧道风险评估中存在主观性与客观权重单一片面性的问题,文章采用定性和定量相结合的思想,选取主要影响因素,建立岩溶隧道风险评估体系,利用熵值法确定指标权重并对指标进行归一化处理。在此基础上,建立数值与图形相结合的雷达图法评估模型,引入四个风险等级对应的参考样本,定量并直观地得出各等级综合评估范围,从而实现岩溶隧道风险评估。评估结果验证了雷达图法岩溶隧道风险评估模型的可行性和准确性,可为岩溶隧道风险评估提供理论依据。     

降雨入渗对浅埋偏压隧道及其支护系统的影响

利用渗流-应力耦合方法对浅埋偏压隧道在降雨入渗情况下的稳定性做了三维数值分析.模拟了隧道的开挖、锚杆支护和衬砌支护过程,以及完工后长期降雨对隧道及其支护系统的影响.锚杆使用杆单元模拟,采用杆单元埋入实体单元技术,简化了有限元建模过程.计算模型对隧道有无排水系统的情况作了仔细分析,结果表明,在不排水条件下,降雨入渗将使隧道衬砌的最大弯矩增加近1倍,锚杆上的最大轴力增加近20%;而在排水条件下,衬砌和锚杆上的力学行为和降雨前相比,并无明显变化.因此,隧道排水系统的合理设置,对于降雨期间的隧道稳定性和支护系统的力学行为有重要影响.     

岑溪大隧道涌水原因及数值模拟分析

文章以广西岑溪大隧道上行线CK7+570涌水为例,结合现场地质资料,依据地下水运动规律及试验所得围岩渗透参数,采用ADINA建立岑溪大隧道三维有限元模型,分析隧道涌水的成因机理及地下水渗流特征,并根据相关文献测算出涌水流量,与隧道现场测试最大涌水量进行比较,发现模拟测试结果和现场测试结果接近,说明隧道涌水模拟分析非常有效,可为隧道后续开挖及支护提供理论依据。     

不同区域环境公路隧道排水系统设计特征统计研究

运营期公路隧道排水系统通畅与否直接关系到隧道支护结构的安全状态。为更好地了解我国不同区域环境下公路隧道排水系统设计特征及适用性，基于我国气候环境与地理信息特征，搜集了十四个省、自治区公路隧道典型排水系统设计样本，分别从排水系统总排水方式、局部排水设计与不同构造组合三个方面对比分析了不同区域环境下排水系统的设计差异和特征，同时对碳酸盐岩地区公路隧道排水系统设计和排水模型构建与优化进行了讨论。结果表明：我国公路隧道排水系统类型可归纳为侧式暗沟总排式、中心排水沟总排式及侧式暗沟+中心排水沟总排式三种类型，区域特点明显，各排水类型之间优点各异，但缺点相似；非冻结区内排水设计呈多样化，较小排水量需求下推荐采用侧式暗沟总排式设计，排水路径较短且易于后期维护，大排水量需求下可采用侧式暗沟+中心排水沟总排式设计；冻结地区隧道排水系统设计均为中心排水沟总排式，中心排水沟检查井内可布置多层保温材料，形成多层内腔结构，能够有效保持沟内水环境温度；通过降低纵向盲管检查井内横向盲管的标高，可将现行网状排水模型优化为串并联排水模型，该排水模型排水路径短，排水系统堵塞概率低，排水量较大时可自动转换为网状排水模型，保...     

岩溶、节理发育地段隧道进洞三维数值模拟分析

文章以崇水高速陇禁隧道为工程背景,综合考虑节理、岩溶等不良地质因素,采用有限元软件FLAC3D建立三维数值模型,分析隧道进洞施工过程中围岩的受力特性及变形情况。结果表明:模型计算结果与现场实测数据吻合,采用FLAC3D有限元软件建模具有一定的可靠性;隧道穿越节理、岩溶地段,隧道拱顶围岩沉降变形达8.8mm,拱脚出现应力集中现象,且整个开挖面塑性区面积较大;喷锚初期支护可有效抑制隧道围岩竖向位移,考虑岩体蠕变特性,建议施工过程应及时施作初期支护。     

富水砂卵石地层土压平衡盾构隧道碴土改良试验研究

文章以成都地铁3号线盾构隧道工程为背景,进行针对性的富水砂卵石地层碴土改良试验。通过室内试验研究,得出改良剂的合理浓度配比以及在不同含水率条件下泡沫改良的优化掺入比范围。在现场试验中,使用盾构主要参数作为间接评价碴土改良效果的指标,分析了在保证土体改良剂质量的前提下,采用泡沫剂+水在稍密卵石和中密卵石为主的富水砂卵石地层中进行碴土改良的可行性。运用三维有限元数值模拟进一步验证了其室内和现场碴土改良试验结果,得出的盾构隧道碴土改良剂优化配比值以及主要掘进参数值,可为类似在建和拟建工程提供参考。     

富水弱胶结地层地铁隧道裂隙水涌水量分析

针对复杂地质条件下浅埋地铁隧道裂隙水涌水量预测问题,文章以青岛地铁2号线枣李区间隧道为工程背景,基于等效连续介质模型,利用复变函数理论转换岩土体渗流区域和边界条件,推导了适用于浅埋地铁隧道涌水量的计算公式,确定了合理注浆圈参数;并建立了地铁隧道涌水量计算模型,通过流固耦合分析研究了不同注浆圈厚度条件下地铁隧道涌水量变化规律,验证了工程现场实测数据和数值模拟结果与理论解析值的吻合度。结果表明:隧道涌水量随着注浆圈厚度的增大或渗透系数的减小而降低;考虑到地铁隧道涌水量控制标准、经济合理性等要求,确定注浆圈厚度为4 m、渗透系数为0.009 8作为最优合理注浆圈参数;地铁隧道涌水量计算公式解析值与模拟值、实测值在误差允许范围内基本吻合,验证了计算公式的正确性和适用性。     

不良地质公路隧道施工围岩稳定性数值模拟分析

文章结合始祖山公路隧道工程,采用数值模拟方法对该隧道施工全过程进行分析,并结合现场监测数据对模拟结果进行比较。结果表明：数值模拟结果与现场监测数据相近,具有较高的可靠性,通过数值模拟可以有效的反映隧道开挖施工过程中围岩的变形情况以及可能出现的危险情况,对隧道的施工有一定的指导意义。     

铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆试验研究

针对目前隧道地表注浆工程中出现的一些问题,以铜锣山隧道岩溶浅埋段K33 940～K34 035地表注浆为例,利用正交试验方法对3种注浆材料及36种浆液配比进行室内浆液试验研究,找到了适合于铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆的注浆材料和合理的浆液配比。通过该试验得出:铜锣山隧道岩溶地区及裂隙较发育的地段,地表注浆压力应控制在1.0～1.5 MPa,注浆扩散半径约为1.0～1.5 m。同时也提出了压水试验、声波测试及取芯试验等多种注浆质量检测手段,进一步完善了隧道地表注浆的技术方法。     

高陡边坡下隧道洞口区稳定性研究

为研究隧道开挖工法对高陡边坡下隧道洞口区稳定性的影响,文章依托某实际隧道工程,采用FLAC3D软件建立了相应的三维模型,对三台阶法、环形预留核心土法和CRD法开挖施工进行模拟分析,并与现场监测结果进行对比,得到如下结论:(1)对比三种工法开挖时隧道围岩和边坡变形可知,CRD法为最适宜,采用该工法开挖隧道时,洞口区围岩和边坡变形最小;(2)数值模拟所得围岩及边坡变形变化规律与现场监测结果基本一致,故采用数值法进行隧道施工优化具有一定的可行性;(3)为减少隧道开挖对洞口区边坡的影响,采用CRD法进行隧道开挖,结合锚索预加固可有效提高边坡稳定性。     

近距离桩基施工对既有盾构隧道的振动影响分析

为分析预制桩打桩施工中冲击荷载作用下邻近既有盾构隧道的动力响应，依托成都轨道交通18号线倪家桥站—火车南站区间隧道工程，引入无限元静-动力统一人工边界，结合实际工程地质条件构建“桩-土-隧”三维动力有限元-无限元耦合模型进行数值试验，对比土工离心试验结果，验证了数值模型的有效性。基于此，研究了不同打桩参数对邻近既有隧道振动的影响规律，提出针对类似工程打桩施工引起的隧道峰值振动界限值。研究结果表明：（1）衬砌最大振动速度的分布位置反映振源与隧道的相对方位。隧道受打桩影响最不利的振动位置一般出现在隧道近桩侧1/4圆弧或者1/2圆弧上；（2）振动速度随打桩深度的增加而增大，当打桩深度超过隧道底部时，打桩深度增加对隧道振动的影响不再显著；（3）当在隧道上覆土柱范围内进行打桩施工时，桩隧水平间距对隧道振动的影响小于打桩深度的影响。     

裂纹位置与深度对围岩岩体稳定性的影响分析

在隧道掘进过程中,天然地应力的平衡状态将会受到破坏并进行应力重分布,在构造应力场或自重应力场作用下将会引发裂纹的起裂、扩展和贯通,从而导致隧道的失稳坍塌。文章采用数值模拟和室内模型试验方法对比分析了裂纹位置、长度、深度等因素对马蹄形断面隧道围岩结构稳定性的影响。其中,数值模拟分析了隧道围岩的破坏形式及对裂纹尖端应力强度因子的计算,隧道模型试验研究了裂纹对隧道模型抗压强度的影响。结果表明:(1)数值模拟结果与模型试验结果较为吻合;(2)裂纹位于马蹄形隧道的拐角处或裂纹倾角为45°时,对隧道的稳定性削弱作用最大;(3)隧道围岩内裂纹的长度越长,隧道模型的抗压强度越小;(4)裂纹长度达到一定程度时,裂纹深度对隧道的危害性作用基本呈线性增加的趋势;(5)裂纹缺陷对隧道围岩应力重分布及破坏形式有较大的影响。     

粘性地层地铁盾构隧道管片结构力学特征研究

以南京地铁一号线为工程背景,采用现场试验的研究手段对穿越粘性地层的盾构隧道管片结构在施工全过程和稳定期的力学行为进行了系统研究,同时采用考虑结构与地层相互作用的梁-弹簧模型对其进行了有限元数值模拟分析,并将结果进行比较和综合,提出了粘性地层条件下地铁盾构隧道管片结构的设计原则与方法。     

高温环境下钢筋混凝土结构温度传播规律研究

高温环境下钢筋混凝土结构的力学性能会出现不同程度降低,严重影响结构的使用寿命,而钢筋混凝土结构内的温度分布规律是分析构件抗火性能和维修加固的依据。鉴于此,文章依托成都市某装配式隧道工程,基于该隧道工程钢筋混凝土衬砌实际情况,采用室内耐火试验,研究高温环境下钢筋混凝土结构内温度传播规律。根据室内试验成果,采用数值模拟方法对混凝土相关热工参数进行优化,获得更适合于工程实际的数值模拟参数,并对实际工程装配式隧道进行热力耦合分析。研究结果表明:(1)单面受火条件下,钢筋混凝土梁距离受火表面越近,升温速率越快温度越高;(2)基于有限元方法修正导热系数计算公式,可为仿真计算参数选取提供参考;(3)顶板与中墙、侧墙相连接的边角处易产生热应力集中,对结构损伤较大,在隧道防火设计时应考虑加强。     

兰渝线新龙凤隧道涌水分析

文章结合兰渝线新龙凤隧道发生的岩溶涌水突泥地质灾害问题,在对隧道地质环境及岩溶发育特征分析研究的基础上,从隧道所处地段的岩溶发育强度、岩溶水动力垂直及横向分带,以及大气降雨条件等方面分析了隧道涌水的原因,认为新龙风隧道发生的涌水是揭露中小型岩溶管道所致,涌水的主要控制因素为大气降雨.     

青岛胶州湾隧道结构防排水系统研究

文章结合在建的青岛胶州湾隧道工程,对隧道防排水原则、防排水系统设计、防排水材料室内实验及防排水系统施工质量控制等方面进行了研究.提出预埋可重复注浆管、设置渗水盲管检查井等工程措施,使隧道防排水系统具有可维护性;通过室内试验,提出了防排水材料抵抗海水侵蚀能力的检测方法及标准,并提出了隧道防排水系统的施工质量控制措施.