隧道衬砌防脱空预警监控新技术研究与应用

隧道衬砌空洞是常见的质量缺陷问题,对铁路运营安全危害极大。文章分析了造成隧道拱顶脱空的主要原因,着重研究了用于防治隧道衬砌脱空的智能监测技术、视频监控系统,并通过智能预警技术进一步优化带模注浆施工技术。在京沈高铁北京段梨花顶隧道的成功应用效果表明,新型防脱空预警技术是一种较好的监控措施和监督管理手段,能从根本上解决隧道拱顶衬砌空洞问题,同时又降低带模注浆量,节省成本,提升经济效益。     

衬砌缺陷防治技术在运营铁路隧道中的应用研究

运营铁路隧道存在拱顶空洞、衬砌开裂掉块、渗漏水等缺陷,危及列车运行安全。基于此,文章从理论及破坏模型方面分析了衬砌空洞的破坏方式,对常规衬砌缺陷整治方法的优缺点进行了分析。针对已运营的某铁路隧道衬砌缺陷,提出采用衬砌缺陷成套技术中的带模注浆防治技术进行加固和修复。应用效果表明,经过注浆修复后的衬砌整体性良好,治理效果显著,具有节省工期、提高工效、不返修等特点。     

单线铁路隧道衬砌拱顶纵向带模注浆技术研究

文章针对传统衬砌拱顶带模注浆工艺存在的不足,结合叙毕铁路隧道施工实例,开展了单线铁路隧道衬砌拱顶带模纵向注浆技术研究,介绍了该技术机理与施工工艺要点,并评述了该技术应用的合理性,为后续铁路隧道带模注浆作业提供了可靠的理论依据。     

地质雷达正演在隧洞衬砌病害识别中的应用

水工隧洞衬砌病害会影响其正常使用,进而影响水利工程的安全性和耐久性.文章基于时域有限差分法(FDTD),建立了隧洞衬砌的二维GPR正演模型,研究了衬砌空洞形状、衬砌空洞填充介质、初期支护与二次衬砌脱空、不均匀衬砌和钢筋与衬砌混凝土脱离五种隧洞衬砌病害的GPR响应特征,总结出每种衬砌缺陷的识别特征,结合某水库泄洪排沙洞工...     

流变荷载作用下公路隧道二次衬砌开裂特征研究

针对流变荷载作用下公路隧道二次衬砌裂损情况随运营年限增加不断显现的问题,文章基于离散元-有限差分耦合计算方法,对流变荷载作用下二次衬砌的裂损过程进行分析,并探讨了地应力场及衬砌背后空洞对二次衬砌破坏特征的影响。结果表明:(1)地应力场对二次衬砌的破坏形态有较大影响,当λ=0.5时,裂损主要发生在拱顶与拱底区域;当λ=1或2时,裂损主要发生在左右拱腰区域;(2)当拱顶存在空洞时,衬砌裂损过程及最终破坏形态与无空洞情况存在差异;当拱肩存在空洞时,衬砌裂损过程及最终破坏形态与无空洞情况相似;当拱腰存在空洞时,衬砌裂损过程与无空洞情况不同,但其最终破坏形态与无空洞情况相似;(3)当拱顶及拱肩存在空洞时,衬砌裂损过程及最终破坏形态与仅拱顶存在空洞情况相似;当拱肩与拱腰或拱顶与拱腰存在空洞时,衬砌裂损过程及最终破坏形态与单一空洞情况存在差异;(4)不同空洞数量及空洞组合情况下,空洞附近处的混凝土均出现开裂。     

隧道衬砌脱空及厚度不足的原因分析与防治措施初探

隧道衬砌脱空及厚度不足是隧道施工及运营过程中常见的质量缺陷,存在极大的质量安全隐患。基于此,文章从隧道开挖、初期支护、防水板施工、模板安装、混凝土浇筑及养护质量等方面进行了分析和总结。结果表明,影响隧道二次衬砌脱空的因素涉及隧道施工的各个环节,必须从各环节加以严格管控;带模注浆、及时进行第三方检测以及改进衬砌混凝土施工工艺和研究开发新材料新设备对防治隧道衬砌脱空及厚度不足具有明显的效果。     

目前高铁隧道施工存在的问题及改进措施——以京沈铁路北台子隧道工程为例

目前在我国高铁隧道施工中,存在光面爆破效果差、隧道施工步距制约开挖进度、二次衬砌拱顶出现脱空、空洞等质量问题,以及长大隧道通风等问题。基于此,文章依托京沈高铁北台子隧道工程实例,针对这些主要问题进行深入分析,并提出了合理的解决措施。工程实践表明,施工效果良好。     

一种隧道拱顶智能取芯装置及取芯孔修补工艺

在隧道实体质量检测中,常规水钻无法安全、有效地对拱顶实施取芯作业。因此,研制一种隧道拱顶智能取芯装置,可解决冷却水回流烧毁电机及漏电危险等问题。该装置具有智能识别防水板位置,避免钻破防水板的风险;在取芯过程中通过取芯速度和钻机电流的变化情况,可对衬砌混凝土的密实度、强度、匀质性进行预判;通过对钻孔取芯,可检测隧道拱顶衬砌厚度、脱空深度等。同时,提出了一种取芯孔修复工艺,解决了钻孔取芯孔洞的修复质量问题。     

郑万高铁重庆段隧道二次衬砌施工质量管理实践

隧道二次衬砌的施工质量关系着铁路运营安全。文章以郑万高铁重庆段隧道二次衬砌施工为背景,针对二次衬砌质量缺陷问题,对工装设备、施工工艺和管理措施进行了优化,特别是针对初期支护平整度、防水板铺设、台车布料、混凝土振捣、拱顶防脱空监控、施工缝处理、止水带安装等方面采取了一系列改进措施,实现了隧道二次衬砌施工横向到边、纵向到底的有效管理,规范了作业标准,提升了施工质量,取得了良好的施工效果。     

衬砌空洞对隧道结构安全性的影响规律研究

为了研究衬砌空洞对隧道结构安全性的影响,文章基于FLAC 3D有限差分软件,建立六种不同工况下的隧道衬砌空洞数值模型(无空洞和衬砌空洞位置分别为拱顶、拱肩、边墙、拱脚和底板),并通过对比不同位置衬砌空洞下隧道模型的变形位移、应力分布特征、最大主应力和最小主应力数值特点,得到了空洞位置对隧道衬砌结构变形和受力的影响规律。     

铁路隧道衬砌施工自动浇筑振捣新技术北大核心CSCD

铁路隧道衬砌质量问题导致的衬砌背后空洞、开裂、掉块等病害会对铁路正常运营造成极大威胁,混凝土的浇筑和振捣是保证隧道衬砌质量的关键。为此,研发了一种隧道衬砌施工自动浇筑振捣新技术,以提升隧道衬砌质量。研究表明,自动旋转布料机逐窗浇筑技术每次换管时间仅为3~4 min,具有结构简单、操作方便、效果优良、安全可靠的特点,既加快了隧道衬砌进度,又保证了隧道衬砌质量;新型插入式振捣技术采用边墙自动提升插入式振捣技术和拱顶自动气动式插入振捣技术,可以有效地提高混凝土振捣效果;拱顶衬砌采用60°斜孔带压反向浇筑,与传统的拱顶浇筑方法相比,堵管次数、浇筑口模板变形次数都明显减少,混凝土浇筑质量得到了显著提升。     

飞鱼泽隧道裂缝处治设计

以平(远街)锁(龙寺)高速公路飞鱼泽隧道为工程背景.详述了对该隧道裂缝进行处治的措施.首先对裂缝分布情况进行展开描绘,然后制定相应处治施工程序,并严格依照该程序先后进行.支护脱空、积水及空洞区域注浆回填,裂缝集中、中墙顶等围岩松动区域注浆固结.渗水部位作了渗水引排,裂缝位置灌浆修补,内防水系统损坏处采用水泥基渗透结晶型防水涂料.二次衬砌混凝土采用粘贴碳纤维布加固补强.最后还建立一个隧道健康诊断监测系统.通过治理取得了较好的效果,隧道按时交付运营,公路按时通车.     

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。     

隧道衬砌缺陷防治技术研究

隧道衬砌缺陷主要包括厚度不足、空洞、开裂、掉块、渗漏水等,对铁路隧道运营安全的危害极大。文章结合现场施工情况,对衬砌缺陷产生原因进行了分析研究,提出了克服衬砌缺陷防治的技术措施,并在施工现场进行试验和检测。结果表明,该技术措施可靠,防治效果良好,达到了"以防为主,防治结合"的目的。     

寒冷地区隧道渗漏与冻害综合防治技术探讨

针对寒冷地区隧道渗漏水与冰冻产生的原因,提出了采用堵水、防水、排水、保温、供热等方法进行综合防治的技术措施.其中包括通过注浆在拱顶围岩中形成渗透性较低的密实体;防水板选用低温性能好的材料,并在防水层敷设前尽量降低喷射混凝土表面的粗糙度,以保持防水层的长期完好性;在防水层与二次衬砌之间设排水通道,使已经穿越防水层的渗水能顺畅下排;在衬砌施工缝中采用先排后堵的可排水止水带;在衬砌下隅角背后设置保温层并使之防潮;在衬砌紧靠防水层一侧设置环向电加热带,必要时通电加热为上部渗水提供下排通道.     

浅埋粉砂岩地层隧道洞口段施工的数值模拟研究

浅埋粉砂岩地层隧道开挖时若处置不当容易引起较大的地表与隧道沉降,甚至会导致隧道掌子面坍塌。文章结合广西沙弯隧道洞口进洞方案,采用数值模拟的方法,研究了首先采用超前小导管注浆与环向注浆加固隧道掌子面,再采用三台阶七步开挖法时,地表沉降与隧道拱顶沉降的变化情况。结果发现:这种施工方案能够保持隧道掌子面与洞口边坡的稳定性,同时地表沉降与隧道拱顶沉降可控,且隧道开挖对隧道中线两侧1.5b范围内地表沉降影响较大,锁脚锚杆能够有效控制隧道的横向收敛变形,二次衬砌应该及时施工。     

分离式套拱加固带裂缝衬砌的变形规律试验研究

文章基于1∶10的相似比制作拱顶带单条纵向裂缝且裂缝深度为原衬砌厚度1/3的隧道二次衬砌模型,采用弹簧模拟地层抗力,进行了分离式套拱加固衬砌(原衬砌与新增套拱之间增设防水板)的径向加载试验,得出了带裂缝衬砌经分离式套拱加固后的变形规律与破坏模式。结果表明,在松动荷载作用下,分离式套拱加固结构的受力过程分为"初期加载—预制裂缝径向贯通、预制裂缝径向贯通—套拱拱顶裂缝径向贯通、套拱拱顶裂缝径向贯通—试件破坏"三阶段,破坏荷载由原衬砌拱腰截面控制,关键部位破坏顺序为拱顶开裂—拱腰断裂—拱顶破坏,整体破坏性质为脆性破坏。     

隧道分区防水模型试验及工程应用研究

文章针对复合式衬砌在防水方面存在的问题,通过结构模型实验,对隧道复合衬砌卷材防水板分区防水的关键技术进行研究,对其防水效果进行综合评价,提出了分区防水的原则、设计参数和确保分区成功的拱顶注浆参数,同时为隧道分区防水的施工工艺提供确切的试验依据.阳宗隧道富水段工程运用分区防水技术,实现了隧道富水段不渗不漏目标,防水效果优异.     

道路地下空洞/脱空参数与分布特性统计分析

随着中国城市化的快速发展,道路工程安全问题已成为城市公共安全的主题之一,并引起了国家和各级政府的高度重视。结合多个城市道路空洞探地雷达检测项目的检测结果,对道路空洞/脱空病害的参数特征与分布特征进行统计分析,并就其成因与机理进行了剖析和讨论,旨在揭示空洞/脱空的客观发育特性,提高行业对道路塌陷隐患的认识水平,并为城市管理、市政园林、交通运输等相关管养部门提供数据依据,建立健全道路塌陷隐患管养机制。     

隧道涌水量及水压计算公式半理论推导及防排水应用建议

作者应用半经验、半理论方法详细推导了有帷幕注浆时隧道涌水量及衬砌水压计算公式,并根据"断源开流"原则提出利用系统锚杆进行帷幕注浆、增加衬砌背后环向排水管、施工缝排水处理等措施.作者还举例说明了抗水压衬砌水压力计算方法,以及限压阀门的使用和抗水压施工缝的构造要点.