岩溶区连拱隧道二次衬砌的受力特征分析

在宜叙高速石人山岩溶双连拱隧道施工期间,曾预报并揭露侧面溶洞,类似工程报道较为罕见,给隧道施工带来一定的安全隐患。本文利用FLAC3D设计并实施二维数值试验,模拟双连拱隧道在侧面溶洞的影响下的开挖过程,对二次衬砌的结构内力(弯矩、轴力)进行了分析,结果表明:侧面溶洞对二次衬砌的弯矩有显著的影响,右洞内拱腰、右洞外拱脚、左洞仰拱和右洞仰拱处的弯矩值有明显的增大,对二次衬砌的轴力的影响主要集中在左右洞的拱脚和拱腰处。该研究可以指导二次衬砌的合理设置,降低衬砌破坏的概率,避免经济、材料的浪费。     

膨胀性围岩隧道施工及病害整治

四角田公路隧道为上、下行分离的双洞隧道,最小线间距为20 m,隧道围岩为膨胀性岩体,施工过程中多次出现二次衬砌混凝土开裂、拱墙错台、钢支撑变形、钢筋折断、拱底鼓起等多种病害。文章重点介绍了隧道的施工方法和对病害的整治措施。     

大断面矩形顶管隧道衬砌结构病害防治研究

大断面矩形顶管隧道施工在城市地下空间施工中得到广泛应用,但其衬砌结构病害日益突出。为了防治大断面矩形顶管隧道衬砌结构病害,分析隧道大断面矩形顶管施工风险,探讨大断面矩形隧道沉降、姿态控制重难点,阐述隧道衬砌混凝土施工常见病害的分类及成因,提出隧道衬砌混凝土施工病害的防治措施,讨论大断面矩形隧道顶管顶进施工技术发展趋势,为实际工程应用提供理论和技术指导。     

城市浅埋隧道的病害整治

结合南京鼓楼隧道工程实例,重点论述了复杂地质条件下浅埋城市隧道大规模维修加固的工程概况,分析了隧道的病害及原因,开展了隧道加固方案、结构的力学计算及渗漏水的综合治理研究工作,提出了有效的设计方案和加固措施.该隧道竣工后使用三年以来的实践表明:采取增设钢筋混凝土壁板拱的措施有利于加强隧道结构的受力,使其长期变形趋于稳定,提高了结构的安全及耐久性;新增壁板拱起到结构防水壳及防水通道的作用;对隧道原初期支护和二次衬砌间隙采取注浆充填及其他防渗漏、抗裂缝措施,其效果显著.这次维修加固设计与施工的成功经验对今后类似工程具有一定的借鉴作用.     

基于数值分析的隧道衬砌病害检测技术研究

在高速公路隧道质量控制中,隧道衬砌质量常常因其隐蔽性,而难以做到直观有效的检测。现阶段,关于隧道衬砌质量检测技术的研究主要集中在地质雷达探测、声波探测、回弹检测等无损检测方法的应用方面,而关于检测中发现的衬砌质量缺陷对结构稳定性影响方面的研究较少。文章依托工程实践,通过地质雷达探测的病害分布信息,采用MIDAS GTS NX有限元数值模拟手段,建立荷载-结构法的二维平面模型,研究不同脱空位置对衬砌结构受力的影响,发现隧道衬砌结构受力对拱腰部位的衬砌脱空最敏感,当脱空尺寸达0.2m(高)×1m(长)时,衬砌结构最大von Mises应力位置发生变化,应力增幅达58%,从而为有效指导工程实践提供了数据支撑。通过探索雷达检测与数值分析相结合的手段在公路隧道衬砌质量检测中的应用,可为类似检测工程提供参考借鉴。     

高严寒高海拔公路隧道深埋中心水沟施工技术

本文就大武至久治高速公路隧道受到寒冷气候的影响,容易发生周期性的冻融循环,冻胀作用将对隧道主体结构尤其是洞口结构造成严重破坏,极易造成隧道衬砌挂冰、仰拱填充积冰等病害,严重危及行车安全.水是隧道发生冻害的基本条件,因此深埋中心水沟在高严寒公路隧道施工中被广泛应用。     

膨胀岩铁路隧道运营期基底病害综合整治技术研究

某高铁隧道在运营期出现隧底开裂、上拱变形等病害,极大影响行车安全,文章以此为研究背景,从地层岩性、地下水及施工因素等方面对隧底结构病害原因进行了分析,提出了隧道基底注浆挤密加固、轨道板裂缝壁可法注入处理、基底纵向裂缝水泥浆高压灌注处理等综合整治方案。整治施工监测表明,隧道仰拱及道床板整个观测断面处于上拱趋势,上拱速率较小,累计上拱(180 d)基本分布在0.5～1.6 mm之间,变形基本处于稳定状态。     

多心圆拱隧道支护结构内力反演分析的理论研究

在施工环境下对多心圆拱隧道支护结构的内力分布特征进行研究,是保证隧道施工安全的关键措施之一。文章采用弹性地基曲梁理论,基于初参数法和现场围岩量测压力,从理论上推导了多心圆拱隧道支护结构内力计算的反演表达式,并结合集呼高速旗下营隧道某断面围岩压力的实测数据,反演了隧道衬砌结构的内力分布情况,对衬砌结构的薄弱部位进行了安全性评价。结果表明,隧道BG弧段衬砌结构弯矩和剪力较大,在施工过程中应加强该部位的现场监测工作;隧道拱顶部位混凝土可能出现弯拉造成的开裂现象,应注意加强观测。     

聚脲喷膜材料在隧道衬砌掉块病害整治中的试验研究

针对传统掉块病害整治工艺施工工序复杂、劳动强度大、施工速度慢、工效低和费用高等缺点，提出采用聚脲喷膜材料对隧道衬砌掉块病害进行整治。通过对聚脲喷膜材料承受掉块自重和空气动力学荷载的理论分析，以及现场建立隧道衬砌模型的实测试验，重点研究了聚脲喷膜材料的粘结强度和拉伸强度。试验表明，在试块自重和空气动力学效应约14 t荷载的共同作用下，厚度为5 mm的聚脲喷膜材料未发生拉伸断裂破坏，能够承托住衬砌掉块；加载过程中试块周边一定范围内的喷膜材料发生了剥离，表明剥离范围内喷膜聚脲材料与隧道衬砌混凝土表面之间粘结强度逐步降低。为防止隧道衬砌拱部掉块，可采取增加喷膜材料与混凝土之间的粘结强度或增加喷膜材料厚度等措施。     

城市地下立交隧道交叉口施工方法研究

城市立交隧道施工的难点在于两条隧道合并为一条隧道的交叉口施工,该处存在特大断面隧道、偏连拱隧道和小净距隧道型式的多重转换,施工风险高,对工法、工艺要求苛刻。文章以杭州市紫之隧道的地下立交交叉口工程为依托,提出了一种小洞开大洞,然后再横向开挖,最后反向开挖的施工方法和施工工序。结合工程特点,采用有限元数值模拟和监控量测方法验证了该施工方法的合理性。结果表明:对隧道交叉口采用导洞爬坡反向施工方法可以保证分叉段施工安全,解决小洞往大洞方向开挖的难题;分叉隧道开挖过程中,围岩所受拉应力主要集中在拱顶、拱底及中间岩柱上,所受压应力主要集中在中间岩柱及大拱拱腰、小净距外侧拱腰处;衬砌结构最大拉应力出现在拱底,最大压应力发生在拱腰处。