膨胀土洞口滑坡及裂缝处治研究——李家坪隧道案例

膨胀土地区隧道洞口施工易引发滑坡、坍塌、变形开裂等灾害。文中通过对三淅高速李家坪隧道洞口滑坡综合治理进行研究,总结滑坡发展过程及监测数据,归纳膨胀土洞口滑坡的发展特征及规律,分析滑坡产生的机制及衬砌裂缝产生的原因。运用理正分析软件定量验证在自然工况和削坡卸载后的稳定性系数,对洞口边坡稳定性进行定量评价。综合考虑滑坡区的地质环境、工期及环保等因素,采用削坡减载+洞内注浆加固+封闭地表裂缝的综合治理方案,有针对性地处理不同性质的衬砌裂缝。此项治理使滑坡变形破坏得到了有效的遏制,洞内裂缝未发展,此工程实例有一定借鉴价值。     

铁路隧道洞口合理抗震设防长度

为确定隧道洞口段衬砌的合理设防长度,使隧道结构抗减震性能达到最优,以单线140 km/h、跨度6.4 m的铁路隧道为例,采用数值模拟方法,建立了隧道洞口段的动力分析模型;分析了围岩条件、衬砌物理力学参数等因素对地震作用下隧道洞口段衬砌内力响应的影响,讨论了围岩加速度响应和衬砌结构内力响应规律.数值模拟结果表明:距离超过洞口段3倍隧道跨度后,衬砌结构内力响应明显减小;振动台试验结果表明:洞口段抗震设防长度为3倍隧道跨度时,减震效果显著,验证了抗震设防长度的合理性.      

复合式套拱加固衬砌抗弯性能的足尺试验分析

隧道裂损衬砌采用复合式套拱加固后,补强结构的抗弯性能及新旧结构分担荷载如何确定还没有定论。以中等破损(裂缝深度达1/3衬砌厚度)的拱顶局部衬砌为研究对象,采用足尺试验和原衬砌预制裂缝的方案,开展裂损衬砌经复合式套拱加固后的抗弯性能试验,分析补强结构变形、截面抗弯刚度随荷载的变化规律及其破坏模式,并结合试验数据对加固结构荷载的分配原则、受弯承载力计算方法进行探讨。试验表明:中等破损衬砌采用复合式套拱加固时,①原衬砌既有裂缝贯通前新旧结构共同分担荷载、协同变形,贯通后荷载主要由新增套拱承担;②新增套拱裂缝分布较均匀,且未扩展至原衬砌,有效改善了隧道防水性能;③加固结构短期刚度可取原衬砌、新增套拱各自短期刚度之和,外荷载变化不大时可按刚度分配原则计算内力、设计加固参数;④加固结构受弯破坏荷载与新增套拱单独受力的破坏荷载一致,外荷载变化较大时,宜按新增套拱单独受力设计加固参数。试验成果一定程度验证了复合式套拱的加固效果,荷载分配及承载力计算结论可供加固设计参照。     

浅埋偏压隧道洞口施工技术

某隧道洞口浅埋偏压段,采用地表注浆、地表锚杆和喷锚加固地层,隧道结构采用偏压衬砌技术措施,结果表明,采用该施工技术可以有效阻止隧道变形开裂、地表沉降,保证了隧道安全。     

隧道过断层受力机理相似模型试验研究

为研究山岭隧道过断层衬砌结构的受力变形规律及破坏机制,以我国西南某地区山岭隧道过断层工程为例,基于相似模拟法进行隧道过断层的相似模型试验。研究结果表明:距离断层区域越近,隧道衬砌结构受到的影响越大;断层错动对隧道衬砌结构拱顶产生的应力集中在下盘区域,对隧道仰拱产生的应力集中在上盘区域,其破坏形式主要表现为张拉和剪切破坏。通过分析可知,该断层对隧道衬砌结构的影响范围在30 m以内,因此,须对该影响范围内的隧道衬砌结构进行加固。     

铁路隧道洞口应急抢修预案

为提高战时及平时发生突发事件时对铁路隧道洞口的抢修能力，分别对铁路隧道洞口的完全与不完全两种破坏形式的抢修预案进行了分析探讨，重点介绍了暗挖法、拱圈加固补强等技术措施，强调了在隧道抢修中因地制宜地运用新奥法原理设计施工的重要性。     

地震动输入方向对隧道洞口段动力响应的影响

隧道洞口段抗震分析中,需要考虑地震动输入方向的影响.通过数值模拟的方法对不同地震动输入方向输入时隧道洞口段仰坡和衬砌的动力响应进行了对比分析.结果表明:横向地震动作用时隧道洞口段的动力响应最大,纵向输入时次之,竖向输入时最小;横向和纵向地震动作用时,坡面位移放大系数(PGD)和加速度放大系数(PGA)均由减小段和增大段构成,竖向地震动作用时只有增大段;在距洞口20 m范围内,衬砌受地震惯性力的影响较大,超过20 m之后,衬砌上的惯性力作用在减弱.     

浅谈隧道复杂地质情况下浅埋偏压段施工

探讨了一定条件下(洞口存在松散堆积体;洞口浅埋岩石风化十分严重;洞口承受偏压)小七孔隧道进口处的施工工艺,重点讨论了施工中的地表加固、小导管施工、洞口管棚、堆积体和严重风化岩段的开挖及支护等技术。     

隧道洞口段超前管棚预支护体系数值分析

依托某公路隧道的进口段,建立了考虑加固区和管棚的三维数值模型,对超前管棚预支护体系下洞口段围岩的变形规律进行了研究。在此基础上,对管棚施作角度优化方案进行了研究。研究结果表明:隧道洞口段管棚预支护体系能显著改善洞口段地层的物理力学性质,提高软弱地层的整体性,有效地抑制围岩的不利变形。管棚打设角度对管棚预支护体系作用效果的发挥影响较大。     

增建二线隧道设计

本工程既有隧道衬砌裂纹,漏水现象严重。为保证新建隧道施工时既有隧道运营安全,新建隧道施工前应对既有隧道进行加固维修。新建隧道施工中进行爆破振速控制,以保证既有隧道衬砌安全。新建隧道设计借鉴了既有隧道病害情况,黄土地段采用钢筋混凝土衬砌结构,鸡鸣驿隧道低洞口段设计中心深埋水沟排水,保证排水通畅不冻结。     

隧道初期支护侵限处理施工技术

隧道初期支护侵限处理是指初期支护侵入二次衬砌限界后对初期支护进行破除,并重新支护的一种处理方法。为了保证二次衬砌的设计厚度,必须对已变形并侵限的初期支护进行拆换处理,针对大岐山隧道进口初期支护侵限处理施工,介绍了采用的拱部径向注浆、设置临时支撑、初期支护破除、侵限钢架处理等一系列隧道初期支护侵限处理施工技术措施,确保了施工安全。上述措施可供类似工程参考。     

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.     

既有铁路隧道衬砌开裂病害整治技术探讨

以拉滨铁路太平岭隧道为工程背景,分析了隧道衬砌开裂的成因、性质和特点,并根据不同程度的衬砌破坏情况,提出了整治衬砌开裂病害的原则、措施和施工方法,以期对类似既有铁路隧道衬砌开裂病害整治提供参考。     

在役隧道震害检测与评估

为了解公路山岭隧道因强震受损情况,避免次生灾害的发生,对隧道净空、衬砌厚度、衬砌强度、裂缝及渗漏水情况进行了全面的调查和检测,依据现行规范对其进行了技术状况评估。结果表明:隧道衬砌、路面、洞门结构及机电设施良好,可确保隧道安全运营;但需采取一定的堵漏措施,防止地下水渗流对隧道的影响。     

引大入秦工程盘道岭隧洞病害原因浅析

盘道岭隧洞是"引大入秦"灌溉工程总干渠上最长的无压引水隧洞,穿过大通河与庄浪河流域分水岭,随着第五个国家级新区—兰州新区的成立,引大入秦工程将承担为新区生产生活供水的任务,为重点控制工程.但是由于工程地质条件复杂,隧洞在建时和运营后出现多种病害问题,如地下水的侵蚀、渗漏水、衬砌裂缝等,多次维修仍不能控制.维修期间通过对地下水化学组成的分析,衬砌裂缝监测,裂缝渗漏水处白色沉淀物矿物成分分析,发现地下水具有化学和物理作用,衬砌侵蚀的式为溶出性和化学侵蚀,得到地下水对存在于衬砌中微观裂缝和微孔的发育起到促进作用,地下水是隧洞病害的重要因素,并且裂缝变化是时间效应的累积,盘道岭隧洞没有冻害形式的病害.     

公路隧道衬砌火灾后力学行为分析

公路隧道发生火灾后,衬砌结构将发生物理与力学性能的改变,如厚度变薄和弹模降低等。首先分析混凝土构件在火灾后的损伤机理、力学特性和耐火性能,然后根据混凝土火损等级,进一步研究衬砌结构厚度与弹性模量的变化对衬砌结构体系的影响。采用荷载-结构法分析超高次公路隧道结构体系在火损后的力学行为,探寻其残余承载能力及内力与变形规律,找出特征破坏点与破坏机制。     

寒区隧道衬砌背部空洞积水冻胀力学分析

造成高寒地区隧道冻害的原因有很多方面，如衬砌混凝土的冰冻破坏、局部存水冻胀破坏以及既有裂缝裂隙水的冻胀破坏等。以鹧鸪山隧道为工程背景，通过有限元软件ANSYS对隧道衬砌背后局部存水冻胀产生的应力进行计算分析，说明这种局部存水空间冻胀对隧道衬砌可能造成破坏原因，为寒区隧道的抗防冻措施提供理论依据。     

公路小桥涵水力特性试验研究

山区公路小桥、涵洞水毁现象较为常见,给路基稳定和交通安全带来了严重的威胁。小桥涵水毁成因机理复杂、影响因素较多,针对进出口形式这一重要因素,进行室内定床水力特性模型试验,为小桥涵水毁防治提供依据。     

浅谈山区公路的涵洞勘测设计

结合丹通高速公路在施工过程中产生的涵洞水毁、淤塞等情况,阐述山区涵洞位置、类型、进出水口的选择及防护的重要性。     

隧道衬砌背后注浆防水及裂缝渗水整治技术研究

由于隧道初期支护表面不平顺,防水板铺设施作衬砌后,则衬砌背后不密实或存在空腔,易造成隧道出现渗漏水危害。详细介绍了注浆粘贴防水板和回填注浆两种消除衬砌背后空腔方法的具体施工过程,详述了高压注浆法等隧道裂缝渗水整治技术,可为类似工程施工提供借鉴。