公路隧道常见病害的成因与处治

随着我国隧道建设的快速发展,隧道病害问题日益突出。本文首先就公路隧道病害常用的检测技术进行概述,然后对隧道常见病害的成因与相应的处治措施进行归纳总结,最后提出隧道病害需要进一步研究的工作。     

甘肃省运营公路隧道仰拱缺陷特征及处治技术

运营公路隧道仰拱病害是严重影响行车安全、结构安全的隧道主要病害类型之一。通过对甘肃省429座(单洞)运营公路隧道的调查与检测,统计了仰拱变形病害的主要表现形式与仰拱缺陷的主要类型,分析了仰拱变形病害的主要原因。基于仰拱结构层厚度、仰拱底面深度、密实程度提出了运营公路隧道仰拱缺陷评定标准。在选择隧道仰拱病害与缺陷处治方案时需要综合考虑病害与缺陷组合情况、病害发展程度与趋势以及对隧道结构长期安全稳定性的影响、地质与地下水情况、维修措施的施工便利性与快捷性等4个方面的因素统筹选定,总结提出了不中断交通仰拱加固处治时应注意的关键点,为类似工程问题提供一定的技术参考和经验借鉴。     

运营铁路隧道病害检测、监测、评估及整治技术发展现状

铁路隧道病害具有一定的发展过程，如何在隧道病害进一步恶化之前采用相关仪器设备进行有效检测和实时监测，并进行定量化的科学评估，是铁路隧道检测、监测和评估领域面临的问题与考验。通过在铁路隧道运营维护领域的多年探索和积累，总结当前运营铁路隧道检测、监测、评估及整治技术的发展现状，对运营铁路隧道的日常运维养修具有重要的参考意义。首先，通过对铁路隧道病害进行普查和调研，对运营期铁路隧道病害进行梳理；然后，利用由验收检测、周期检测、日常检测、重点监测构成的运营铁路隧道检测、监测体系，及时掌握运营铁路隧道的运营状态；此外，基于运营铁路隧道状态评估方法，实现隧道建筑物劣化状态的快速评定；最后，通过对铁路隧道病害类型的归纳和原因分析，总结出一套适用于运营铁路隧道的病害整治技术体系。     

建立隧道病害诊治与养护公司的可行性研究

通过对中国隧道的设计、施工、运营等现状的阐述,分析了隧道病害产生的类型和原因,并通过实例进行了说明,提出了以组建隧道病害诊治与养护公司作为处理病害防护及养护的意向,进而对隧道病害诊治的市场进行了分析,提出了组建高科技国字号隧道病害诊治与养护公司的思路和准备。     

基于有限元对某复工隧道初衬的安全性分析

依托某停工达6年的高速公路隧道工程,基于复工初衬病害检测,运用ANSYS有限元软件建立适于该隧道初衬病害及缺陷的模型,分别从初衬背后存在空洞、钢拱架锈蚀、喷射混凝土的厚度不足及开裂等缺陷病害对隧道V级围岩段初衬结构的安全影响进行了模拟分析。结果表明:隧道初衬结构中,病害缺陷处存在应力集中情况,初衬结构最大主应力随着各种病害的发展逐渐增大;初衬结构拱顶沉降变形随着钢拱架锈蚀、喷射混凝土的开裂及厚度不足病害缺陷的发展逐渐增加;隧道初衬结构的不同程度病害缺陷对其安全系数的影响呈非线性。应对病害加以治理,确保隧道     

重庆市6座城市隧道病害分析及思考

根据重庆市内6座城市隧道病害检例测评佑结果,综合考虑隧道修建时设计施工技术水平、运营环境、使用年限、病害发展特征等要素,对城市公路隧道病害的形成原因进行总结,分析隧道病害运营过程中存在的问题和安全隐患.为减少城市隧道病害,降低城市隧道运营安全隐患,提出运营过程中应加强的管理工作和相关亟需开展的研究.     

多因素综合作用下含膏隧道病害特征及诱发机理研究

石膏质岩遇水会出现复杂的力学性质变化,改变了隧道结构原有的受力模式,从而诱发隧道病害的产生。为探究石膏质岩特殊性质与隧道病害的内在联系,依托山西某隧道工程,首先对隧道中产生的病害进行调查与归纳。而后,通过数值模拟进一步探讨石膏质岩的膨胀、溶蚀以及腐蚀特性对隧道结构稳定性影响,并由此揭示各类病害的破坏机理。结果表明:石膏质岩隧道病害可分为膨胀破坏类、溶蚀空洞类、腐蚀-侵蚀类3种类型,实际典型病害特征常为该3种类型的综合体现。     

公路隧道病害检测、评估研究现状及进展

公路隧道病害普遍存在,如何准确检查、检测病害并评估运营隧道技术状况是隧道工程中的重要问题.根据国内外隧道病害检测评估研究现状,对隧道病害研究方法和特点进行分析与综述,结合隧道检测、评估工程实际需要,指出目前研究中存在的问题,在此基础上,提出病害检测、评估研究的总体思路.     

探讨高速公路隧道病害处治技术

公路隧道病害是公路病害的主要表现,病害对隧道结构的稳定性以及整体安全性造成影响,隧道病害处治是一种技术难度大、风险高的特殊工作,处治绝不允许失败和再次处治。利用有效的方式进行隧道病害检测,在检测与分析的基础上,根据病害的严重程度、病害类别等,综合比较各种处治方案后确定安全、合理的设计方案。     

日本铁路隧道病害和运维管理现状及对我国隧道运维技术发展的建议

日本铁路隧道（包括城市轨道交通）经过100余年的发展，产生了隧道老龄化严重、剥落掉块、开裂、劣化以及渗漏水等病害。通过调研日本铁路隧道建设情况、性能要求、病害类型与原因，得出日本铁路隧道约40%的病害与设计施工有关，27%的病害与运行环境有关，23%的病害与所用材料有关，10%的病害与外力变化有关。介绍日本铁路隧道维护管理体系（隧道检查、健康诊断、措施对策、记录存档）、自动检测技术和智能化技术等新技术的发展应用及存在的问题（相同条件下同类隧道的运维无法统一；自动化检测技术因成本过高或未达到标准要求，只能作为辅助检查手段服务于部分隧道；很多信息因保密无法实现资源共享；运维技术人员、隧道专业人才不足及人才老龄化严重等）。指出这些问题不仅阻碍了运维技术的高质量发展，也影响了整个运维成本和质量。针对我国隧道运维技术的发展，提出以降低隧道设施的全生命周期成本与延长服役寿命为目标，构建基于结构性能与成本的“预测型”运维体系，建议发展一体化运维技术、研发快速维修加固技术、开发智慧运维管理系统等，通过多学科融合交叉，构建系统性的运维管理体系。     

岩溶发育位置对近接高铁隧道施工影响分析

为研究岩溶发育位置对三台阶七步开挖法隧道施工稳定性的影响规律,建立隧道施工力学数值模型,分析四种工况下隧道围岩应力场、隧道变形和支撑结构应力的变化情况.结果表明:岩溶发育位置在隧道侧边时,比岩溶发育在顶部、底部,对隧道施工稳定性的影响更大.     

城市隧道工程建筑装饰研究

随着城市交通建设的发展,城市隧道作为城市交通的重要手段,逐步成为城市交通建设重要组成部分。城市隧道的装饰工程是城市交通建设中的重要组成,体现城市发展的面貌,表达出城市建设发展的地域化、现代化、系统化。城市隧道的建筑装饰可以展现一个城市的发展历程,体现城市交通发展的方向。该文结合实际工程,阐述了城市隧道工程中有关洞口部位、隧道内部及通风管道的建筑装饰,可供同行参考。     

城市隧道与地下空间协同建设模式及技术研究

随着城市的规模化发展，多种地下空间的开发、改建方兴未艾。当前城市隧道与地下空间协同建设已成为发展的基本趋势，但同时必须解决协同建设中的安全及效率问题。基于隧道与地下空间开发过程的多种问题，揭示了城市隧道与地下空间协同建设的内涵，提出了城市隧道与地下空间协同建设模式，分别为共建式协同、预留式协同、保护性协同，揭示了各种协同模式的过程及协同目标，开展城市隧道与地下空间协同建设技术研究，为隧道与地下空间协同开发集约化利用和安全控制提供技术保障。     

我国隧道及地下工程的历史机遇、发展困局及若干建议

改革开放40年来,我国隧道及地下工程建设取得了令世人瞩目的成就,但隧道及地下工程建设项目存在的问题同样突出,重视和解决当下的隧道及地下工程困局已经到了刻不容缓的地步。首先,从国家基本建设的发展态势及隧道与地下工程的优势分析,得出我国隧道及地下工程发展有着良好的历史机遇。通过实例说明目前隧道的发展困局主要是隧道工程巨额亏损。然后,从工程理念、技术运用、管理体制和实务操作等方面分析导致我国隧道及地下工程发展困局的原因： 1）处于主导地位的理念措施造成专业领域建设指导思想的混乱,包括低造价“王者称霸”、“狂躁症”害人害己、旧思维难以生新; 2）在技术方面,主要是工法运用不当带来的严重后果; 3）隧道工程建设管理体制失调和管理实务操作失控,造成的不良后果明显。最后,从事业和产业进步的角度出发,提出对我国隧道及地下工程发展的建议： 1）改革建设管理体制; 2）加大对生态环境保护的投入; 3)走机械化、自动化、智能化之路; 4）培养和造就隧道建设专业队伍; 5）重视和提倡工程经济学研究。     

综合管廊借助桥梁跨越河道的设计应用

修建地下综合管廊是新型城市市政基础设施建设的发展趋势,伴随新建道路的开发在不断拓展.当管廊布设线位与大型江河、重要道路、轨道交通相交时,地下穿越形式大幅增加了施工难度及工程造价,对管廊结构自身及穿越目标的安全都形成了一定威胁.现通过实际工程,提供了利用同期建设的桥梁结构实现跨越的管廊设计形式,打破了地下管廊的固有约束,为后期管廊穿越设计提供了比选思路.针对桥上管廊的管线类型、布设方式、承载吊架的计算分析和安装条件提出了技术建议,并对地上地下连接段及安装检修人员通道的设计形式提供了工程样例.     

岩溶发育机理研究在隧道岩溶超前预报中的应用

在岩溶地区修建隧道过程中进行岩溶超前预报,其必要性和重要性是毋庸置疑的。岩溶发育机理研究属于地质超前预报方法中地质分析法的范畴,其在隧道岩溶超前预报中同样发挥着基础指导作用。介绍岩溶隧道超前地质预报的任务以及岩溶发育机理的研究现状,并以长乐山隧道为例,对其进行岩溶发育分布规律研究,在此基础上有的放矢进行相应的探测预报,并综合解释探测结果及取得的良好预报效果。     

隧道建设碳排放计算方法及预测模型

隧道建设消耗资源和能源，并向环境中排放大量温室气体。为解决当前隧道碳排放计算的清单数据难以获取、隧道施工碳排放难以估计的难题，通过在隧道碳排放方面的长期探索，总结当前中国公路隧道碳排放计算、清单数据、影响机制和排放预测的研究进展。首先，通过调研国内外隧道碳排放计算的文献，介绍隧道建设碳排放计算方法； 其次，结合算例阐明使用数据清单和排放系数评估隧道施工期碳排放的计算方法，明确不同施工工序和材料能源对碳排放的贡献； 然后，基于大量隧道施工碳排放计算结果，使用统计分析方法探明隧道施工碳排放的关键影响因素，并使用线性回归方法建立碳排放预测方程； 最后，针对当前隧道碳排放计算中的2大难题，即难以获取隧道碳排放的基础清单数据、排放数据难以在不同部门和企业中流通，提出发展资源能源计量和区块链技术，促进隧道行业节能减排的持续发展。     

既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽快速开槽技术综述

采用人工手持混凝土切割机、凿毛机等通用机具进行既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽开槽施工,存在机械化程度低、开槽速度慢、难以满足隧道病害快速整治要求且施工安全难以保证等问题。在调研国内外隧道病害整治开槽方法和设备现状的基础上,基于金刚石锯片切削混凝土属于脆性破坏机制,提出“组合式刀具一次切削成槽”的隧道衬砌钢拱架安装槽开槽方法及施工工艺; 针对水射流切割技术,提出隧道衬砌钢拱架安装槽“水射流切槽”施工工艺; 针对切割轮和环形轨道开槽机,提出“多次切削成槽”方法及施工工艺。基于“组合式刀具一次切削成槽”、“水射流切槽”和“多次切削成槽”3种开槽施工技术,提出既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽开槽设备的研制建议。     

中国公路隧道近10年的发展趋势与思考

中国公路隧道在规模、数量、建设速度等持续快速发展的形势下,近10年来又取得了众多隧道建设技术的突破,已由隧道大国步入向隧道强国转变的轨道。首先宏观研究分析近10年来中国公路隧道建设状况,对比论述了山岭、水下、城市地下道路等类型隧道的发展特点、趋势及相关建议;从隧道建设需求导向、地质超前预报、节能环保、应急救援等方面提出了公路隧道建设理念的变化,对比总结了钻爆法、盾构法、沉管法及TBM法等4类修建公路隧道常用施工方法的应用情况及未来发展趋势,并在此基础上,对中国公路隧道未来建设中将遇到的一些问题进行了研究与思考。结果表明:应改变以支护参数设计为重点的隧道设计理念,建立以介质场为主体的隧道结构设计方法,在隧道场解重构理论与技术体系方面进一步创新;对于采用双洞布局模式的长大公路隧道,为减少长深斜竖井设置,提升建设速度,应优先采用“钻爆法+小TBM导洞扩挖法”相结合的混合方法来修建;针对越来越多的公路隧道进入后运营期,提出了隧道智能监测评估与快速修复的技术途径,以将隧道修复作业所带来的影响降到最低;中国公路隧道建设应融合大数据、智能装备、5G等先进技术,并尽快完成配套标准的制定。