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。     

开行大轴重列车既有线隧道基底病害的井点降水整治方案研究

为整治某开行大轴重列车既有线隧道基底下沉及翻浆冒泥病害,采用钻探与物探相结合的检测手段进行隧道病害区段检测。检测结果表明,隧道病害区段底板混凝土为素混凝土且较薄(25cm左右),基岩与混凝土间存在厚度约5cm的软弱夹层,病害区段基底含水量较大,导致底板混凝土破损严重。在掌握隧道基底现状的基础上,确定对其采用"井点降水+注浆"复合式整治措施。通过理论计算、降水效果的数值分析和施工可行性分析并兼顾工程造价确定的具体方案为:单侧降水,井点系统布置于重车线外侧,在100m病害区内按间距2m布设50根井点管;注浆在重车线轨枕头两侧实施,注浆管直径为60mm,长度2m,间距1m,注浆压力0.3MPa。"井点降水+注浆"整治措施实施后,该区段基底水位始终保持在基底下1.5m左右,再无基底下沉及翻浆冒泥病害发生,说明采用该方案是有效的。     

某铁路隧道隆起病害整治及自动监测成果分析

由于西南山区地质条件复杂,日益增多的隧道仰拱隆起病害已严重威胁到高速铁路的安全运营。某客专隧道全长8 075 m,设计速度250 km/h,采用双块式无砟轨道。建成通车后,K690+755～K690+835区段道床板出现不同程度的隆起,引起无砟轨道板开裂,并导致线路动态不良,影响列车运营安全。经过地质勘探及现场调查,表明高地应力条件下的软岩大变形是造成病害的主要原因。采用"锚杆锚索加固、注浆加固、引导排水、加强监测"的综合方案对病害段开展整治工作,并通过对锚杆锚索开展实时监测获取隧道底部岩层力学特性,可为工程整治效果分析评价提供数据支撑。     

大秦铁路隧道基底病害整治方法探讨

依托大秦铁路隧道基底病害整治工程,采用钻探与物探相结合的方法对典型病害区段进行了综合检测,分析了基底病害成因、机理。针对大秦铁路隧道的特点,提出了密井暗管降水+注浆、轻型井点降水+注浆、基底注胶、基底置换4种整治措施,并选择典型隧道进行现场应用,取得了良好效果。     

京包线旗下营隧道基底结构病害整治对策探讨

针对京包铁路旗下营隧道存在的基底下沉与翻浆冒泥等,分析了基底病害类型及成因机理,确定了基底结构病害整治的总体思路,采用了钻探与物探相结合的基底病害检测手段,在掌握隧道基底现状的基础上,提出了可改善隧道基底结构受力性能的锚固桩结合灌注高分子树脂材料的病害加固处理措施,对既有铁路隧道基底结构的病害处理具有借鉴意义。     

钢带支护系统在重载铁路隧道衬砌开裂整治中的应用

朔黄铁路寺铺尖隧道有多处衬砌混凝土出现交叉开裂或错牙开裂。结合现场勘查以及无损检测情况,对隧道衬砌开裂原因进行了分析。考虑到朔黄线天窗修状况,提出采用"W钢带+钢丝网+平钢带+锚杆"的联合支护方案进行病害整治。通过工程类比并结合现场条件阐述了该加固方案的设计参数、施工工艺以及施工注意事项。加固方案实施后,取得良好整治效果。     

层状岩体隧道病害机理分析及整治措施研究

兰渝铁路玄真观隧道穿越高地应力泥、砂岩水平互层围岩地段,出现了喷射混凝土开裂、仰拱隆起破坏和衬砌开裂等病害。采用现场测试和室内实验手段,并结合数值模拟方法,对隧道病害原因进行调查分析。在此基础上,提出病害段的整治方法和施工控制措施,病害整治取得了比较理想的结果。     

综合地质方法在关峡隧道病害整治中的应用

结合关峡隧道裂缝病害,在收集病害区段各类资料基础上,绘制裂缝展示图,分析裂缝产生原因。地质雷达及地质钻探相结合的综合地质方法可直观反映裂缝的分布特征及发育程度。通过对山体稳定性的分析,考虑衬砌裂损原因、裂损程度、隧道净空及整治费用等因素,并结合陇海线运营情况,提出从围岩加固与结构补强方面制定整治方案。     

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.     

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。     

某膨胀性围岩地层铁路隧道仰拱上拱原因分析及整治

某隧道长10 649 m,设计行车速度250 km/h,采用双块式无砟轨道结构,洞身通过地层主要为白垩系下统泥岩,局部夹薄层砂岩;在铺轨完成后,隧道局部段落基底出现不同程度上拱,导致无砟轨道道床板与仰拱填充表层脱空,仰拱及填充层开裂,轨道结构几何状态发生变化。通过现场调查、基底钻探、取样化验及局部破检探查等手段,查找、分析病害原因,根据病害情况及整治工期要求,分别采取仰拱返工、基底钻孔桩加固或锚杆加固等方式进行处理,如期完成了整治,确保线路开通运行。     

朔黄铁路长梁山隧道基底结构病害整治措施

针对长梁山隧道出现的多种病害进行调研,分析隧道基底病害表观特征和成因,采用基底结构钻孔探测和雷达检测方法,对基底病害分布及规模进行检测,提出采用“树根桩+注浆”等隧道基底病害整治措施,并建立模型及确定参数.通过对基底振动加速度和树根桩桩体的计算与分析,验证病害整治效果.“树根桩+注浆”整治措施对天窗时间短、施工空间有限的长梁山隧道基底病害整治行之有效.     

铁路隧道基底病害产生机理及整治措施

运用理论分析及模型试验和现场试验的方法,对铁路隧道基底结构的受力状态、病害产生的机理以及病害的整治措施进行研究。研究表明:隧道基底结构在列车静载作用下处于受弯拉的受力状态,在列车运行荷载作用下则会产生挠曲振动,其基底结构会随之产生疲劳破损直至断裂;隧道基底病害的产生和发展是列车动载、地下水、施工质量等多种因素综合作用的结果,各因素之间又有着相互促进,相互恶化的关系。对隧道基底病害的整治要采用改善隧道基底的结构形式和排水设计、减弱列车振动对基底结构及基岩的影响以及保证施工质量等多种措施和手段进行综合治理。     

铁路隧道内无砟轨道结构病害检测与快速修复技术

分析北京一通辽快速铁路梨树沟隧道内无砟轨道基底结构病害现状,提出病害整治原则。论述基底换填、整体轨道板维修、加强或增设排水设施、增加扣件可调变形量和灌注水泥浆整治方法。针对梨树沟隧道整体道床裂缝、下沉等病害,采用高强发泡树脂（4．75＃）进行注浆加固处理,对注浆前后动变形进行对比测试、物探测试和原位探测并进行分析,检验实际效果。结合我国无砟轨道结构病害类型及产生机理,进一步研究无砟轨道结构病害检测与快速修复技术。     

铁路隧道运营状态评估及病害整治措施

从隧道结构变异因素、结构运营状态检测、评估与病害整治措施等方面论述和分析;针对铁路隧道水害问题,提出采用“排、截、堵”结合措施,形成完整的隧道治水体系;针对隧道基底病害,提出采用“轨道架空+基底换填”、“树根桩+注浆”和“降水+注浆”整治措施;针对衬砌背后空洞病害具体情况,提出行之有效的整治措施;从隧道检测、评估及病害整治角度,提出开展新材料、新设备、新工艺的研究.     

大秦线九山隧道的病害整治

大秦线九山隧道存在过车时翻冒、流淌白浆,个别地段还出现石碴快速下沉、流失等病害。阐述了九山隧道病害的检测方法和检测结果,详细介绍了采用隧道基底加固法加固隧道的施工作业程序以及整治效果。     

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。     

大准铁路南坪隧道-滑坡体系变形特征及处治技术

通过地质勘查、现场监测、理论分析等方法,对大准铁路南坪隧道-滑坡体系变形特征、成因及治理措施进行研究。结果表明:滑坡方向与隧道走向夹角87°;隧道变形主要发生在滑坡侧拱脚及边墙处,表现为边墙纵向裂缝延伸长,多见错台,拱脚错位,避车洞底板隆起;滑坡属于大型破碎岩石及黄土复合深层滑坡,平面形态具有二级滑动特征;滑坡由坡体结构、施工扰动、降雨和地下水综合作用所致。采用"刷方减载+全埋式锚索抗滑桩加固+隧道既有衬砌加固+设置仰斜排水孔及截排水沟"措施对南坪隧道-滑坡体系病害进行整治,效果良好。     

水压力作用下隧道底部结构裂损机理及其防治

研究目的:近年来,水压力作用下隧道底部结构裂损病害时有出现,严重影响隧道运营安全。本文以水压力作用下某仰拱填充结构开裂病害隧道为例,采用数值模拟和现场实测的方法,研究案例隧道仰拱填充结构开裂机理,并提出该类隧道病害的整治措施。研究结论:(1)水压力作用下,仰拱填充结构裂缝上宽下窄,呈"V"字型,仰拱填充面出现中间上抬、两侧下沉现象,裂缝主要出现在仰拱填充面隧道中心线附近,沿隧道中心线分布,在边墙附近未见裂缝;(2)该隧道仰拱水压力最大值,数值计算和现场测试结果分别为0.213 MPa、0.2 MPa;(3)若只考虑围岩压力,不会导致仰拱填充结构出现裂缝;若考虑围岩压力与水压力共同作用,最大主应力极值出现在填充结构上部靠近隧道轴线位置,为拉应力,且最大主应力极值会大于素混凝土的极限抗拉强度,会产生拉裂缝;(4)在既有隧道仰拱水压力较大段落,可采取在仰拱及填充结构中配筋、刚性袖阀管注浆加固基底,并对隧底地下水进行排导的综合整治措施;(5)该案例隧道仰拱填充结构开裂病害经整治后,由近几年的情况来看,本文提出的整治措施效果良好,可供类似的病害隧道整治参考。     

河茂线k37+994罗江桥浅基综合整治

本文分析了河茂线k37+994罗江桥浅基病害产生的原因,针对存在的问题提出了对桥墩基础进行防冲刷加固和对桥墩基底进行加固,提高基底的稳定性及承载力,以及对发生不均匀沉降出现倾斜的桥墩采用高压化学注浆进行纠偏的整治方案,通过对整治后桥墩的观察检测证明,罗江桥的浅基病害整治达到治标又治本的最佳效果。