隧道混凝土衬砌结构的耐久性与保护层厚度研究

针对公路隧道混凝土衬砌结构耐久性损坏问题,在介绍隧道环境条件与衬砌耐久性损伤成因、分类的基础上,提出衬砌保护层厚度确定方法,为延长隧道使用寿命提供有效手段。     

隧道衬砌结构裂损机理及定量评估

隧道衬砌裂损影响衬砌结构的整体稳定性,并易引起渗漏水病害、基床病害和复合型病害等隧道病害,降低衬砌结构的耐久性和安全性.基于衬砌裂损的力学机理分析,将隧道衬砌混凝土裂缝发展过程分为6个阶段,给出每个阶段的状态描述,并针对引起衬砌裂损的隧道衬砌厚度不足及衬砌背后空洞两个影响因素进行深入研究,分别利用隧道衬砌的拉、剪应力集中系数进行计算,明确不同围岩条件下隧道衬砌厚度不足或衬砌背后空洞等因素与衬砌内部应力集中程度之间的内在联系,为进一步建立依据隧道衬砌检测结果进行隧道衬砌状态评估的评估体系提供了量化基础.     

地质雷达隧道衬砌缺陷探测精度研究

由于各种因素影响,国内大多数隧道衬砌都存在着不同程度的病害,诸如衬砌不密实、含有空洞、钢筋保护层厚度不足、钢筋外露等。其中,衬砌病害是隧道最常见的病害类型,对隧道结构稳定有重要的影响。考虑到实际工程中影响隧道衬砌结构稳定性的因素,利用地质雷达对隧道衬砌进行检测,对检测数据进行分析和高质量解译,并采集数据中的其他影响因素。通过提高隧道衬砌厚度和隧道衬砌缺陷的检测精度,准确定位隧道衬砌缺陷位置。     

氯盐侵蚀隧道结构寿命预测及耐久性技术研究

在考虑氯盐侵蚀条件下,分析了隧道结构耐久性寿命组成及寿命预测方法,提出了隧道结构耐久性技术措施。采用全周期寿命分析方法对各种耐久性技术措施的经济敏感性进行了分析,结果表明：适当增加钢筋保护层厚度可在不增加工程造价的基础上使隧道结构耐久性提高,掺入硅灰和钢筋阻锈剂的耐久性防护措施具有明显的经济效益。应用研究表明：对隧道结构临界氯离子含量取Ccr=05％和锈胀开裂寿命取Tp=6a在工程应用中可行。     

不同仰拱深度的公路黄土隧道仰拱受力特性分析

仰拱是隧道衬砌结构的重要组成部分,不同仰拱深度设计很大程度上直接影响衬砌结构的承载性能、稳定性和耐久性。合理设计公路黄土隧道仰拱结构不仅可以减少衬砌结构病害的发生,而且可以提升衬砌结构的耐久性,延长其使用寿命。通过有限差分软件建立不同仰拱深度的公路黄土隧道三维分析模型,研究不同仰拱深度的两车道公路黄土隧道仰拱结构的受力特性,相关研究成果对科学设计公路黄土隧道的仰拱深度具有重要的技术指导意义。     

公路隧道衬砌渗漏水病害处治技术探讨

随着公路隧道的多年运营,会产生多种病害,其中隧道衬砌渗漏水病害较为常见。衬砌渗漏水病害会造成钢筋锈蚀、混凝土开裂、衬砌保护层厚度不足等问题,形成重大隐患,严重威胁公路隧道的使用功能以及安全性。以伊犁G217线K730+577玉希莫勒盖隧道提质升级改造项目为例,通过现场调查,结合现场检测结果,分析了公路隧道衬砌渗漏水病害的成因,介绍了隧道衬砌注浆技术在实际工程中的应用,为今后的公路隧道衬砌渗漏水病害处治提供参考。     

隧道内衬钢筋保护层不足的成因分析及治理

水工隧道衬砌结构主要功用为过水,性能要求为抗冲刷耐磨损。施工过程中,易因模板台车上浮、钢筋滑移、垫块不足等原因,造成钢筋保护层厚度不足甚至露筋,露筋一旦发生将会加速钢筋锈蚀并直接影响隧道衬砌结构的整体受力性能及耐腐蚀性。工程实践中处理此类问题采用硅烷、环氧树脂等化学浆材,施工工艺为环氧砂浆涂抹加硅烷喷涂的方法进行处理,处理效果满足设计及规范要求。     

运营隧道衬砌结构技术状况的评定方法研究

运营隧道衬砌结构技术状况的优劣直接关系到隧道内行车和行人安全,如何对运营隧道衬砌结构技术状况进行合理评定成为人们所关注的重点.针对目前隧道工程界已有的隧道衬砌结构技术状况评定方法存在的不足,首先提出了＂隧道健康度＂和＂隧道健康度函数＂的基本概念,将检测隧道划分为若干评定单元,然后将检测数据分配于各评定单元之上,并通过隧道健康度函数,建立了隧道现场检测数据和评定结果之间的一一对应关系,建立了一种基于现场检测数据的隧道衬砌结构技术状况分段式量化评定方法,并通过工程实例验证了该评定方法的有效性.     

隧道二次衬砌钢筋保护层厚度质量控制要点

某隧道二次衬砌钢筋保护层厚度合格率75%,衬砌钢筋定位不准、测量不到位、混凝土坍落度大、施工人员质量意识差是影响二次衬砌钢筋保护层质量的主要因素。通过调查分析,制定了相应的处置方案,解决了二次衬砌钢筋保护层厚度质量缺陷,提高了外观质量。     

大型水下盾构隧道结构研究现状与展望

随着我国大型水下盾构隧道的日益兴建,一系列结构问题愈发凸显,对结构的安全性提出了挑战,大型水下盾构隧道结构已逐渐成为国内外研究的热点.针对大型水下盾构隧道在设计阶段、施工阶段及长期运营阶段可能存在的结构问题,综述了国内外相关的重要研究,主要包括:隧道横向结构的力学特征与分析方法,纵向结构变形与稳定性,隧道结构及附属结构物的地震响应及抗震与减震措施.总结了近期的研究成果与新进展,包括:整环管片衬砌结构力学特征与分析方法,接头力学性能,隧道结构纵向稳定性,施工期流固耦合效应及上浮机理,施工荷载的影响,火灾的影响与评估,水环境作用下管片衬砌结构的长期耐久性及结构性能评价等.最后,讨论了尚存的问题以及相关结构问题的研究趋势.     

北京地铁黄庄车站风道衬砌施工技术

根据北京地铁十号线黄庄车站4号风道结构特点,阐述暗挖隧道结构风道衬砌临时支撑体系的转换和混凝土衬砌施工技术,该技术对地铁车站的暗挖换乘通道、消防疏散通道、出入口联通道等结构衬砌具有借鉴意义。     

关于模板台车衬砌混凝土控制技术

模板台车泵送混凝土衬砌是目前公路隧道施工单位普遍采用的衬砌方法。就隧道为保证衬砌质量,采用模板台车泵送混凝土在衬砌施工中的控制程序及方法加以归纳总结,以期共同探讨。     

隧道衬砌施工中防止混凝土表面缺陷的几点意见

结合隧道衬砌施工中容易出现的混凝土表面缺陷，就施工工艺、原材料配比以及施工准备、村砌浇注等方面应注意和采取的相应预防措施提出了建议，以期解决隧道二次村砌混凝土的外观质量缺陷。     

锚网喷及W钢带支护在隧道衬砌加固中的应用

结合浙赣铁路周里冲隧道衬砌开裂加固实例,介绍了针对电气化大断面双线隧道衬砌开裂加固,通过采用注浆锚杆和W钢带以及喷射钢纤维混凝土等新材料和新技术,取得了良好的整治效果。     

竹坑山隧道施工空洞影响分析

隧道空洞通常会导致"衬砌减薄"和"衬砌背后约束减少",基于泉(州)三(明)高速公路上的竹坑山隧道工程实例,分析了施工空洞对隧道结构的影响,采用相应的荷载一结构计算模型,计算二衬在这两种缺陷情况下的内力,并根据<公路隧道设计规范>对二衬结构进行了安全系数检算,通过对比无病害时二衬的内力和安全系数,明确判断空洞对隧道结构的...     

地质雷达检测隧道衬砌常见病害模型实验研究

建立了由素混凝土、单层钢筋网及双层钢筋网3个区段组成的隧道衬砌试验模型,模型中布设了常见病害（空洞、空洞积水和混凝土析水）。模型自然养护28天,运用地质雷达对衬砌模型进行检测。对比隧道衬砌模型的地质雷达剖面图与实际的衬砌布设情况,可得结论：地质雷达检测对钢筋的存在反应敏感;双层钢筋网检测存在一定程度的缺陷;病害复杂（叠加）处检测图像辨识准确度较差;钢筋网的存在对其上下方病害的检测存在一定的影响;空洞积水的反射特征明显,易于识别;地质雷达（配800 MHz天线）的检测精度约在50 mm范围内,不能完成小尺寸空洞的检测。这为隧道衬砌常见病害的检测识别提供了一定的经验依据,并对隧道衬砌中双层钢筋网内病害和小尺度病害的检测做了初步探讨和研究。     

基于T-S模糊故障树理论的公路隧道冻害分析方法

提出一种新的基于故障树理论的公路隧道冻害分析方法,以隧道冻害发生为初始事件,以隧道衬砌漏水结冰、路面溢水结冰、衬砌剥落掉块为后续事件,建立隧道冻害故障树,采用T-S模糊故障树计算方法对各底事件的重要度进行分析.结果表明：防水层破损、注浆堵水层失效、地下水侵入是导致隧道衬砌漏水结冰的关键问题;围岩中地下水丰富、排水设计施工不当、排水沟结冰冻胀是造成隧道路面溢水结冰的主要原因;衬砌施工质量不合格和衬砌原材料质量不合格是造成隧道衬砌剥落掉块的重要因素.因此,在寒区公路隧道设计和施工中一定要重视防排水工作,同时需要加强对衬砌材料劣化和材料耐久性的研究.     

浅论隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治

在山岭隧道施工中,二次衬砌混凝土裂缝成为带有一定普遍性的质量问题.以湖北省武英高速公路隧道的衬砌混凝土施工过程为背景,针对混凝土裂缝产生的原因,提出裂缝的预防和治理方法,对提高混凝土衬砌施工水平有借鉴意义.     

外圆内椭管片结构内力计算模型

为了使地铁隧道适应地层荷载的不均匀性,参考异形管片结构形式,同时兼顾制作与施工等因素,提出外圆内椭管片结构,以保证管片结构最不利位置的刚度满足安全要求,并适当降低管片其他位置的刚度,充分利用材料特性;采用刚度阶梯折算法求解外圆内椭管片的柔度系数与自由项,建立外圆内椭管片的计算模型;参照实际工程地质条件,研究外圆内椭管片的内力分布特点;利用《铁路隧道设计规范》(TB 1003—2016)对外圆内椭管片的安全性进行评价。计算结果表明:相比于等刚度管片,在相同的荷载条件下,外圆内椭管片减小了管片结构拱顶与拱底的弯矩,将最大弯矩与最大轴力转移至拱腰,在验算时重点分析管片结构拱腰处的内力能否满足安全条件即可,简化了安全验算内容;在稳定性方面,等刚度管片在拱顶、拱肩与拱腰处的安全系数分别为3.07、18.05和2.45,外圆内椭管片在拱顶、拱肩与拱腰处的安全系数分别为2.79、14.86和2.21,虽然较之等刚度管片略有降低,但仍然大于安全验算要求规定的最小值2.0,可充分发挥混凝土的材料特性;在内部空间方面,外圆内椭管片在外径与等刚度管片一致的情况下,等刚度管片的内部空间面积为22.9m2,而外圆内椭管片的内部空间面积为23.76 m2,明显大于等刚度管片面积,因此,可在不扩大外径的条件下,增加了内部空间面积,提高了内部空间利用率。      

软弱围岩浅埋隧道二衬结构设计探讨

在软弱围岩浅埋地段（特别是洞口段）,为了确保隧道施工安全,通常采用较强的超前支护措施,比如超前大管棚支护、超前小导管注浆等,这些超前工法极大地提高了地层围岩参数,改善了隧道稳定性。但设计中这些地段的二次衬砌结构配筋偏多,材料性能得不到有效利用。结合工程实际,借助数值模拟手段,分析了某隧道衬砌的受力特点并对内力进行检算,发现二次衬砌各截面均有较高的安全储备,墙脚是二衬配筋的控制部位。因此提出降低钢筋直径、增加钢筋间距,适当加长仰拱与边墙部位搭接钢筋的长度等措施,最终可以既减小全断面配筋面积、又充分发挥钢筋的作用效果,数值模拟验证了这一措施具有可行性。