运营铁路隧道基底结构快速补强技术研究

由于设计施工不当、地下水、列车动荷载作用等原因,常致隧道底部结构出现病害.运营隧道基底病害的表现形式为下沉、翻浆冒泥、及整体道床开裂等,这些病害会危及行车安全.目前隧道基底病害的整治方式无法在短时间内提高基底结构强度,维修施工影响列车运营.采用高强发泡树脂作为材料,以高压注浆的方式对隧道基底进行加固,可将基底填充密实,并在较短时间内提高隧道基底结构承载力,有效减少对运营的影响.     

重载铁路隧道基底适应性及强化技术研究

大轴重、高密度的重载列车荷载作用致使隧道基底下沉、翻浆冒泥等病害加剧,严重影响行车安全.针对这一问题,本文在分析病害原因基础上,提出了使用高分子聚合物加固材料来实现基底挤水、填充空洞、固结虚砟的锚注一体化综合整治技术,并通过数值模拟和现场试验证明了该技术的可行性.结果表明,利用锚注一体化综合整治技术对隧道基底进行加强处...     

重载无砟轨道铁路隧道基底加固技术研究

以国内第一条30t轴重的重载万吨煤运通道———山西中南部铁路通道工程为依托,在分析既有重载铁路隧道基底病害产生机理的基础上,结合本工程的工程地质特征,制定了隧道基底处理的原则,提出土质地层和石质地层的加固方案、工艺控制及效果检测标准,为重载铁路的运营,尤其是无砟轨道线路提供稳固的运行基础,减少隧道基底病害的发生。     

既有重载铁路隧道基底病害置换整治技术研究

利用ANSYS有限元软件建立了隧道护底翻修施工便梁三维有限元分析模型,通过设置施工便梁架设方式,并结合重载列车的荷载特点,分析了2类施工便梁在重载列车作用下的的内力特点。计算结果及施工可行性分析表明:采用下沉式便梁架空方案能够保证25 t轴重货物列车以60 km/h通过时线路轨道的几何尺寸、线路刚度和稳定性,另外,在主梁尺寸以及横梁间距设置合理的情况下,采用下沉式无水平顶丝及横梁混凝土支座方案是隧底翻修的一种理想方案,该方案对重载或普通铁路隧道基底结构的病害处理具有重要的借鉴意义。     

重载铁路隧道基底病害微型桩加固技术研究

结合我国重载铁路隧道基底病害特点,提出了一种隧道基底微型桩加固技术。同时,利用大型有限元软件ANSYS建立隧道基底微型桩加固分析模型,采用30 t列车动压应力实测值模拟重载列车竖向动荷载,着重分析了30 t重载列车通过隧道基底病害区段时微型桩的加固效果,结合某隧道现场测试与混凝土检测结果以及新旧混凝土结合面强度统计分析结果,提出了基底采用微型桩加固基底混凝土厚度要求,为今后采用该法进行基底加固提供借鉴。     

郑西铁路客运专线湿陷性黄土隧道基底处理技术

为有效控制客运专线隧道基础沉降变形,根据湿陷性黄土隧道工程特点,结合郑西客运专线凤凰岭隧道设计方案、理论分析以及现场施工情况,阐述郑西客运专线湿陷性黄土隧道基底处理技术。     

铁路隧道基底病害整治现场试验研究

以蜈蚣岭隧道病害整治为例,采用动力试验检测技术,对两种不同铁路隧道基底工况在列车运行荷载作用下的动、静应力以及加速度进行现场测试。试验结果表明,隧道基底结构受列车冲击振动作用明显。作用于隧道基底结构上的最大动应力值在0 3MPa以内,而在列车限速(<30km·h-1)行驶条件下基底结构上的最大峰值加速度达5 80m·s-2。在列车荷载作用下,两种不同基底结构的动力响应测试结果比较表明,采用20cm厚钢筋混凝土,且隧道基底与基岩之间加铺粘性防水层的隧道基底结构形式更优。     

铁路山岭隧道井点降水设计

人工降低地下水位作为明挖基坑开挖的一种主要辅助措施,在市政地铁、高层建筑基础等明挖基坑施工中被广泛地应用,但在山岭隧道领域的应用并不常见。以精伊霍铁路克色克阔兹隧道出口明洞段明挖基坑井点降水为例,介绍井点降水的地层加固原理、设计方法。     

在建铁路隧道和路基基底岩溶物探技术探讨

研究目的:2013年11月17日中国铁路总公司工管中心下发《关于开展在建铁路隧道、路基基底岩溶探测工作的通知》,要求对在建铁路的隧道和路基基底岩溶开展物探。近3年来在贵广等线的在建铁路上通过开展大量的物探工作,在取得一些效果的同时也发现诸多问题,如物探成果资料难以满足岩溶病害整治设计的需要等,因此本文研究探讨所存在的问题,从而为物探工作正确定位和改进今后隧道和路基的岩溶探测方案提供依据。研究结论:(1)对于在建铁路隧道和路基基底岩溶物探,由于现场难以具备地球物理勘探前提条件、所选物探方法的局限性以及采用物探不能直接探测地下裂隙水等原因,只能部分解决隧底和路基基底的岩溶探测问题;(2)物探属于间接性勘探手段,并且为排除物探结果的多解性,应采用综合岩溶勘探手段,即选择30%的物探异常进行开挖揭示或验证性钻探;(3)当验证钻探资料表明岩溶特别发育时,应选择跨孔电磁波(地震波)层析成像法对岩溶进行比较精细的探测,为后续隧道和路基岩溶整治设计提供可靠的基础资料;(4)本研究成果可用于铁路隧道和路基的岩溶探测领域。     

既有铁路隧道内整体道床新型抬升技术研究

目前我国既有铁路隧道结构老化问题日益严重,尤其是隧道内整体道床出现了基底破损和沉降变形过大等现象。针对隧道内整体道床修复技术储备少、运营安全性要求高的特点,以太岚线柏崖头隧道整体道床局部下沉与翻浆冒泥病害整治为工程背景,研究解除边界约束、修补裂缝以及上挑下顶的隧道内整体道床快速抬升新技术,同时,引入阵列式位移自动化监测技术,实现了对各点抬升高度的精确控制,可为其他既有铁路隧道内整体道床抬升工程提供参考。     

重载铁路隧道基底病害锚注一体化复合整治技术

货车轴重的提高和编组长度的增加,使重载铁路隧道结构受力及疲劳特性发生根本变化。分析大秦铁路军都山隧道基底病害成因,开展整治技术研究,将新型胶液和新型注胶锚杆有机结合,提出锚注一体化复合整治的概念,并进行实际工程应用,取得良好的整治效果,为类似隧道工程基底病害整治提供参考。     

重载铁路隧道基底结构服役状态评价体系研究

基于模糊数学理论建立了重载铁路隧道基底结构服役状态评价方法。遵循科学性、完备性等原则,把重载铁路隧道基底结构服役状态评价体系划分为目标层、准则层和指标层。准则层由基底结构材料劣化等5个主要影响因素组成,指标层则由混凝土强度等11个评价指标组成。依据相关规范、现场检测和监测资料以及数值计算结果确定评价指标判定标准。采用可拓层次分析法确定指标层各指标的权重,采用改进的灰度关联法确定准则层各因素的权重,采用模糊向量单值化法对重载铁路隧道基底结构服役状态进行评级。     

富水铁路隧道基底翻浆冒泥预防措施探讨

为解决富水铁路隧道内基底翻浆冒泥难题,考虑到富水隧道地下水水量大且具承压性的特点,提出降水压、消隐患、排渗水的富水隧道洞内防排水设计总体思路,并给出了富水隧道洞内增设降水井、调整双线隧道侧沟位置并加深、优化中心水沟井壁、道床板下增设渗水盲管等具体防排水改进措施。针对隧底存在虚渣层问题,提出采用水平光面爆破开挖、增加人工清底工序、按隐蔽工程验收及无损探测检查等施工质量控制措施。工程实践证明,本文提出的隧道基底翻浆冒泥预防措施是有效、可行的。     

井点降水在铁路隧道病害整治中的应用研究

对既有铁路隧道尤其是重载铁路隧道运营过程中出现的基底病害进行了研究,重点论述和分析病害检测、评估与整治措施等方面的内容。针对铁路隧道中以地下水为诱因的基底病害,介绍了"井点降水+注浆"这种适合既有铁路隧道基底水害"疏堵结合"的复合式整治措施,并在大秦铁路九山隧道基底病害整治工程中加以推广应用,取得了良好的工程效果,可为类似工程提供参考。     

铁路隧道防灾救援技术研究

结合《国际铁路联盟规范》(UICCODE)和《特长隧道防灾救援、安全疏散及通风技术研究》阶段成果,介绍隧道防灾救援的研究重点、研究思路和主要结论。     

重载铁路隧道基底脱空条件下服役状态影响研究

隧道基底在重载列车动力荷载的长期循环作用下,将不可避免地出现累积损伤、疲劳破坏以及基底围岩脱空等现象。为了揭示重载铁路隧道基底脱空对仰拱结构的影响,采用数值模拟方法建立动载-隧道-围岩三维数值动力学模型,探明不同基底脱空状态下重载铁路隧道过车时基底结构的动力响应特征,并基于弯拉状态下的混凝土S-N曲线得到不同脱空状态下仰拱结构的疲劳寿命。研究结果表明：列车通过隧道时仰拱结构不同部位的各响应时程曲线呈现出波动起伏的峰谷交替现象,反映了重载列车车轮滚动通过的循环加载-卸载效应。基底脱空将使得过车时隧道仰拱的竖向沉降量以及最大主应力均有不同程度的增加,对隧道运营产生不利影响。基底结构受脱空宽度的影响较大,而受脱空深度的影响并不显著,在相同脱空深度下,仰拱的竖向沉降幅值随着脱空宽度的增加变化十分明显。基底脱空宽度对重载铁路隧道结构服役状态及运营寿命影响显著,为满足隧道运营的设计使用年限要求,V级围岩条件下隧道基底脱空宽度不能超过2 m,超限则必须及时进行整治,限制脱空的发展。同时在隧道建设过程中,若隧道基底围岩级别弱于IV级,应采取有效措施进行加固。     

桃树坪隧道深井降水技术

兰渝铁路桃树坪隧道在开挖过程中,出露的地层主要为第三系粉细砂岩和胶结松散的圆砾土,含有大量的地下水,由于这种特殊的地质条件致使隧道开挖时坍塌严重,钢架架设困难,支护段变形开裂时有发生,严重影响了施工安全和进度。针对这个问题,经过认真分析研究,先后采取了一系列的加强措施和辅助措施。在桃树坪隧道出口段,采取深井降水措施,有效改善了施工环境和施工条件。在此,对深井降水技术做一阐述,以期为今后类似工程提供借鉴。     

重载铁路隧道基底动力响应数值仿真分析

研究目的:重载列车作用下,隧道基底易出现开裂、破损等病害,严重影响行车安全.因此,研究重载列车荷载作用下隧道基底动力响应特征进而为隧道基底病害治理提供依据具有重要理论意义和实践价值.研究结论:(1)以山西中南部铁路某隧道为研究背景,采用ANSYS软件建立了重载铁路隧道基底动力响应分析模型,采用人工激励的方式模拟列车振动...     

铁路隧道基底脱空条件下的动力响应分析

列车荷载作用是诱发在役隧道基底病害的主要原因。为分析隧道基底脱空条件下对列车荷载的响应问题,以某铁路隧道工程Ⅲ级围岩正常断面为对象,通过现场在隧道铺底顶面埋设压力盒,对铺底混凝土层受力进行测试;在此基础上,通过数值计算,重点分析列车荷载作用下基底不同脱空长度下的基底中心线、轨道处与轨枕端头处的应力分布规律及铺底顶面振动特性。结果表明:在铺底顶面,动压力在轨道、轨枕端头处与基底中心线处分别为80,20 k Pa和60 kPa。经计算模拟,基底存在40 cm与80 cm宽脱空区时,在轨枕端头处、轨道处及中心线处应力规律基本一致,在脱空区处应力出现先减小再增加现象,且轨道处突变最大,脱空区侧壁处存在应力集中现象,脱空区影响深度范围约2 m。80 cm宽脱空区在数值上与40 cm宽脱空区相比,基底动应力、铺底顶面加速度与振动位移的最大增幅分别为50%、30%和3%。