隧道结构耐久性环境分类及等级划分研究

隧道结构不同于地面结构,结构体系及环境都有其特殊性,以地面结构传统的材料耐久性研究为主的狭义耐久性设计思路无法解决隧道结构的耐久性问题。文章通过对隧道结构、环境以及病害发生特点的分析,并结合当前规范的环境划分的相关规定,将隧道结构环境划分为普遍环境、侵蚀环境和冻融环境三类,每一类中根据对结构的危害程度划分为三个等级;针对不同的环境组合情况又划分为五个综合等级,并从隧道结构体系及材料两个方面提出了耐久性的保障措施。     

京珠高速公路隧道病害检测与处治对策研究

通过京珠高速公路隧道病害现场检测,对其主要病害进行了分类统计。考虑该隧道的勘察、设计、施工等因素影响,对该隧道主要病害产生原因进行了分析,在此基础上,对隧道病害等级进行了判定,并针对不同等级病害,提出了具体的处治措施。     

侵蚀环境和荷载耦合作用下盾构管片氯离子扩散规律试验研究

文章针对盾构隧道赋存环境及结构受力特点,构建了氯盐侵蚀环境和结构荷载耦合作用下的盾构管片结构单侧一维侵蚀试验方法;研发完成了相应的人工环境模拟试验装置,并进行了侵蚀试验;探讨了侵蚀环境氯离子浓度、侵蚀时间和荷载水平对氯离子入侵及其含量分布规律的影响。结果表明:随着环境中氯离子浓度的提高以及侵蚀时间的延长,混凝土保护层中的氯离子含量逐渐增加;同时,外荷载的存在改变了结构混凝土内部的孔隙特征,直接影响了氯离子的入侵,表现为拉应力有利于氯离子入侵,而压应力则相反。     

基于ALARP原则的高速公路隧道防灾等级划分和防灾救援设施配置研究

基于ALARP原则,确定了高速公路隧道防灾等级划分时可忽略线与不可容忍线的取值,将高速公路隧道按照风险取值大小划分为5个等级,并给出了各风险等级对应的防灾救援设施的配置方法。     

裸洞隧道病害整治及防护技术研究

文章通过对裸洞隧道病害形成的应力场分析,对病害产生的原因进行了研究;根据裸洞隧道病害的不同形式、病害表现和发展状态将整治防护措施分为五个等级,并给出了相应的示例。通过数值模拟分析并结合实际工程实例,提出了裸洞隧道病害整治最为常用的三种方法,其中通过注浆改善围岩条件是最为有效的方法。现场实测结果与计算较为吻合,显示了裸洞隧道病害整治防护措施的有效性和合理性。     

岩质隧道深浅埋划分方法及判别标准探讨

传统的深埋与浅埋隧道划分方法以普氏压力拱理论为基础,由于普氏理论的局限性,这种划分方法不尽合理。鉴于此,文章将有限元极限分析法应用于隧道深浅埋划分中,提出了隧道深浅埋划分的三条原则。对于Ⅳ级、Ⅴ级围岩的岩质隧道,根据隧道的破坏模式划分深埋与浅埋,破裂面贯通至地表即为浅埋隧道,破裂面没有贯通至地表即为深埋隧道,并利用有限元强度折减法求出浅埋隧道压力拱高度,以此作为深浅埋分界线;对于围岩等级高的岩质隧道,以无衬砌隧道稳定安全系数来划分深浅埋,安全系数大于等于1.5时为深埋隧道,安全系数小于1.5时还要根据破坏模式进行深浅埋判断。此外,深浅埋隧道划分还应考虑环境、施工、地质构造、不稳定块体等因素的影响,由此可能造成围岩整体塌落,形成松散压力。最后,文章建议对于深埋隧道可按弹塑性数值分析计算,而对浅埋隧道除按弹塑性数值分析外,还需按浅埋松散荷载依据荷载-结构模式分析,以确保安全。     

铁路运营隧道衬砌安全等级的评定

为了加强铁路运营隧道专业技术管理和确保隧道运营安全,在充分总结以往研究成果的基础上,铁道部发布了<铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定>.文章阐述了制订<暂行规定>的必要性,详细介绍了<暂行规定>的主要内容及量化标准,对隧道衬砌安全等级做出了准确的评定.最后,以漳龙线、京九线的病害等级划分实例作了示范.<暂行规定>提出了"运营隧道安全状态等级评定"科学的和可操作的技术标准.     

地铁隧道管片裂缝修补后的抗侵蚀性能研究

地铁隧道管片在生产、施工和运营过程中均可能产生裂缝,而管片裂缝修补后的耐久性优劣直接影响隧道安全。文章通过模拟地铁管片裂缝,采用氯离子渗透试验和硫酸盐侵蚀试验,研究了新型修补材料NR修补不同管片裂缝后的抗侵蚀性能,并与常用环氧树脂修补材料EC进行了对比分析。结果表明:采用NR修补不同管片裂缝后其抗Cl-渗透性均明显提高,其中对C60混凝土管片修补效果好于C50混凝土管片;对掺聚丙烯纤维管片的修补效果好于未掺聚丙烯纤维的管片;对PFC50和C60混凝土管片的修补效果要优于EC材料。采用NR修补后管片的抗硫酸盐侵蚀能力略有下降,C60混凝土管片修补后的抗硫酸盐侵蚀的抗压和抗折强度降幅均较C50混凝土管片的小,且抗压强度修复效果优于抗折强度;掺聚丙烯纤维管片裂缝修补后的抗硫酸盐侵蚀的抗压和抗折强度降幅均较未掺聚丙烯纤维管片的小,且抗压强度修复效果优于抗折强度;对C50和PFC50混凝土管片抗硫酸盐侵蚀的抗压强度的修补效果要优于EC材料,且对3种混凝土管片抗硫酸盐侵蚀的抗折强度的修补效果均要优于EC材料。     

隧道内水泥混凝土路面渗漏水成因及病害处治

公路隧道内水泥混凝土路面受多种因素作用易出现渗漏水现象,严重影响行车安全。文章以某隧道水泥混凝土路面渗漏水病害处治为例,从地质水文条件、路面结构、防排水体系以及路面施工状况等方面,分析了隧道路面渗水成因,评定了渗水病害等级,并根据评定结果进行路面内部的排水引流结构设计,同时提出采用注浆和灌缝材料进行密封施工的处治方案。实例观测结果表明,渗涌水病害处治效果良好,路面通行效率得到提高,该处治方案与工艺可为富水山体公路隧道水泥混凝土路面涌渗水病害处治提供参考。     

硫酸盐/氯盐侵蚀下水泥胶砂力学性能研究

盐侵蚀对水泥混凝土的劣化作用主要表现为对水泥胶砂的劣化。采用标准ISO抗折强度和抗压强度试验研究不同浓度复合硫酸盐/氯盐侵蚀条件下,水泥胶砂浸泡不同周期的抗折强度和抗压强度;进一步分析水泥胶砂在不同浓度复合硫酸盐/氯盐侵蚀下力学性能的变化规律,并探讨盐蚀条件下水泥胶砂性能劣化机理。结果表明:在复合硫酸盐/氯盐侵蚀下,水泥胶砂力学性能发生不同程度劣化;随着硫酸盐浓度增加,劣化效果越明显,随着氯盐浓度增加,劣化效果有所减弱;盐溶液渗入水泥胶砂孔隙中发生化学侵蚀是导致水泥砂浆性能劣化的主要原因,而氯盐能一定程度上抑制硫酸盐的侵蚀。研究成果可为复合盐侵蚀地区抗侵蚀提供一定的基础。     

南口岭隧道病害综合整治技术研究

文章简要介绍了福建省三明市南口岭公路隧道的病害情况、产生病害的原因分析,以及对病害的综合整治方案,对整治后的隧道衬砌受力进行了分析,提出的整治方案可供同类隧道病害整治中参考。     

高密度电法地表探测在隧道施工地质预报中的应用

高密度电法是工程地质勘察中应用较多的地表物探技术之一,其对含水性地质病害具有较高的预报精度。文章依托岗头山隧道和叙岭关隧道项目,介绍了富水性区域病害、充填粘土型溶洞病害和断层破碎带等三类典型工程实例的成功经验,并且对漏测、检测结果的多解性和异常信息缺失等常见应用问题及其应对方法进行了总结分析。     

岩体温度法隧道施工掌子面前方涌水预测预报探讨

文章在简要介绍各种隧道涌水预报方法优缺点和岩体温度法隧道涌水预报研究现状的基础上,分析了岩体温度法隧道施工掌子面前方含水体预测预报中影响岩体温度测试的因素及需要解决的问题,初步探讨了隧道洞内岩体温度变化与隧道施工掌子面前方含水体的关系,提出了应用岩体温度法进行隧道施工掌子面前方含水体预测预报的可能性。     

运营公路隧道安全评估

通过对某运营公路隧道的衬砌和路面状况、衬砌厚度与其背后回填状况、衬砌混凝土强度、隧道净空断面、风道吊杆和吊顶板、隧道路面横坡及抗滑性能等的调查与检测,对其安全性进行了评估,结果表明下行隧道病害严重,已达到“2A”级,需要尽早对隧道衬砌背后的空洞、隧道衬砌裂缝和渗漏水等问题进行全面综合整治。文章介绍了该隧道安全评估的检测项目、方法及频率。     

浅议盾构过矿山法隧道空推段施工质量控制

盾构在通过矿山法隧道施工过程中,因控制不当会产生一系列的质量问题。文章研究分析了现场施工表现出来的管片错台、隧道渗漏水、管片上浮、管片破损等质量缺陷及其形成原因,并阐述了预防和控制其质量缺陷的相关措施。     

地铁暗挖隧道二次衬砌施工质量控制浅析

文章根据深圳轨道交通二期工程安托山站—侨香站暗挖区间的二次衬砌施工经验,分析了地铁暗挖隧道二次衬砌施工质量的影响因素以及二次衬砌施工过程中容易发生的质量问题,并提出了具体的控制措施。通过经验总结,使地铁施工的管理、质量控制、施工通病防治上升一个台阶。     

膨胀性围岩隧道施工及病害整治

四角田公路隧道为上、下行分离的双洞隧道,最小线间距为20 m,隧道围岩为膨胀性岩体,施工过程中多次出现二次衬砌混凝土开裂、拱墙错台、钢支撑变形、钢筋折断、拱底鼓起等多种病害。文章重点介绍了隧道的施工方法和对病害的整治措施。     

包兰线东岗隧道病害整治措施与施工技术

文章介绍了包兰线东岗隧道地质病害情况及其原因分析、整治措施,施工中采用的超前衬砌背后地质探查、回填注浆固结围岩、洞身扩挖衬砌、洞门拆换及防排水施工技术。     

On Stability Analysis and Classification of Surrounding Rocks in Rock Tunnels北大核心CSCD

After 1975, the appearance of finite element numerical limit method and the application and development of computer technology have brought the elastic-plastic analytical calculation of engineering materials into a new era of numerical limit calculation. The new methods, namely, strength reduction method and load increment method, as well as the recently proposed ultimate strain method, are adopted in the rock tunnels studied in this paper. To solve the uncertainty of mechanical parameters of surrounding rock in rock tunnels and provide more scientific and reasonable mechanical parameters of surrounding rock, the surrounding rock classification must be made combining theory, investigation and experience. Taking the surrounding rock classification in rail transit tunnels as an example, the improvement of the classification level includes improving the strength index, mainly adopting the quantitative classification method, reasonably determining the basic index BQ value of rock mass quality, increasing the number of surrounding rock classifications, formulating the surrounding rock classification tables for the running tunnel and the station tunnel, and achieving the coordination and unification of qualitative and quantitative classification methods. Finally, the quantitative indexes of surrounding rock self-stability are determined, and the more scientific and reasonable physical and mechanical parameters of surrounding rocks are put forward through back calculation. © 2022, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.