高强度岩溶水致铁路隧道衬砌破损的处治理念与实践

岩溶区铁路隧道在高强度降雨后水害频发,严重影响隧道运营安全,冲击运输秩序甚至中断行车.以织毕铁路元宝山隧道水害案例为依托,从地质条件、降雨条件、水害段设计与施工等方面对衬砌破损原因进行探究,提出以"充分利用既有结构+重点区段开放性排水"为核心理念的隧道水害处治技术,并通过数值仿真对灾害形成与处治效果进行模拟分析.研究结...     

地形与地质构造偏压隧道结构受力分析

通过对贵州三凯高速公路松皆雅隧道工程地质情况的现场调查,对隧道支护结构压溃机理进行了理论分析,并提出了相应加固处治方案。结果表明,地形偏压和地质构造偏压的复合作用是引起地表岩体开裂和支护结构压溃破坏的主要原因,在地形偏压不显现的情况下,顺倾地质构造偏压对隧道支护结构受力和变形起着控制作用。针对不同偏压情况,提出了地表锚索、抗滑桩加固和洞内支护加强相结合的综合治理方案,应用实践证明了处治方案的合理性,可供类似隧道工程参考。     

下穿建筑物隧道施工风险评估方法

从灾害风险学的角度考虑,将隧道因素与地层因素构建成危险性指数F1,设施等自身因素确定承灾体的易损性指数F2。以风险分级系统为基础,通过对危险指数和易损性指数进行分析,并按照一定的原则对其赋予适当的指数(或点数),然后通过数学方法综合起来,得到一个子系统或系统的指数(或点数),从而快速简单地估算相对风险等级。     

紧邻铁路暗挖地铁隧道动力响应实测与数值分析

铁路下伏隧道时,其动力响应异于无隧道的情况。以深圳地铁5号线紧邻平南铁路深民区间隧道为依托,采用加速度传感器对列车荷载在隧道初支上引起的加速度进行测试,并通过弹塑性动力有限差分法对列车荷载与隧道组成的系统进行动力响应分析。研究结果表明:列车速度为40～60 km/h,紧邻铁路隧道拱肩振动加速度峰值为0.06～0.10 m/s2,较地表路肩处竖向加速度峰值衰减90%～96%;对比有无下伏隧道工况,下伏隧道使列车荷载在表层土中激发的振动减小,而在隧道周边围岩中的振动增大,延缓列车动载在地层中衰减;隧道初支内力受列车动载影响,弯矩约增大1.4%。     

复杂环境条件下地铁隧道下穿燃气管线加固技术

地铁隧道掘进对地下管线的影响已成为当前地铁工程中的重点问题.结合深圳地铁5号线深民区间隧道下穿梅龙路燃气管线的工程实践,基于现场量测结果,找到了前期地表沉降规律,分析了隧道开挖对燃气管线的影响.针对地表和管线沉降过大可能引起燃气管线破坏的实际情况,按照管线埋置深度,提出了分级控制地表和管线沉降的措施：对于埋深较浅段,采取了明挖加固法;对于埋深相对较大段,采用地表加固和洞内加固相结合的方法.现场监测结果表明：保护措施有效地控制了地表和管线的沉降量,确保了燃气管线的安全,对类似工程有一定的参考价值.     

高压富水岩溶隧道底鼓变形演化机制及防控对策研究

当隧道穿越高压富水岩溶地层时，易发生衬砌开裂、底鼓及渗水等灾害。为探索隧道底鼓变形演化机理，建立高压富水岩溶隧道底鼓变形控制体系，采用现场测试、室内实验、数值模拟相结合的方法，分析了贵州省德江隧道高压富水段底鼓病害成因及孕育过程。研究发现：围岩中大型隐伏溶腔通过地层中复杂的岩溶管道网络与上伏暗河水源连通，导致隧道结构承受高达2.1 MPa外水压力；隧底基岩在水岩作用下劣化严重，饱和状态下基岩抗压强度仅为27.7 MPa,且其强度随浸泡时长增加而显著降低。数值计算揭示了高水压力是诱发隧道底鼓破坏的主要因素；基岩软化对隧底变形存在一定影响，但与高水压叠加效应不明显。基于此，总结提出以“限排、泄压”为主，“主动加固”为辅的高压富水岩溶隧道底鼓防控基本思路，具体为“预留控制砼室+集水管引排+注浆加固基底围岩”的联合控制程序。实现深部溶腔岩溶水的可控排放，消解隧底水压力，辅以注浆重塑隧底基岩，从而改善隧道结构应力环境。长期监测结果表明：隧道衬砌背后水压力较处治前减少了97%,隧道结构稳固。研究结果可为类似岩溶隧道底鼓病害控制提供参考。