深层地滑引致隧道变形与衬砌异状之案例探讨

诊断隧道衬砌异状之肇因,对症下药实施加固补强措施为营运中隧道维护的关键课题。本研究通过一深层地滑引致隧道变形与衬砌异状案例,归纳隧道内异状之特性与型态,详细探讨其发育过程与运动机制所造成之异状差异,以期提供后续类似隧道异状之肇因诊断与安全评估,并建议后续检测项目与方法。     

隧道维修补强技术与案例探讨

一般土木结构之维修补强技术已有丰硕成果,惟因隧道埋置于地下,结构具高度静不定特性,衬砌异状种类甚多,程度不一,肇因的诊断十分复杂,衬砌受力的型式、大小与变异难以完全掌控,一般土木结构之维修补强技术常无法直接运用。面对亟待维修补强或加固作业的隧道比例持续升高,实有必要针对隧道维修补强技术进行深入探讨。本文首先阐述隧道维护管理观念,接着探讨隧道维修补强之考量因素与设计流程,其次搜集汇整欧美及日本隧道维修补强之工法与技术,并按异状产生之现象及原因分为衬砌劣化或剥落、渗漏水、外力变化等3大类说明其可供选择之对策工法,最后以台湾数个实际案例研析各项工法与技术之适用性,以提供未来类似隧道维护工程之参考。     

山岳隧道衬砌裂缝肇因诊断方法研究——以力学因素为例

诊断衬砌异状肇因为隧道安全评估与维修补强对策设计至关重要之项目。依据隧道检测案例与技术文献报导,研究隧道衬砌裂缝力学因素,提出可诊断力学因素的5种典型裂缝型态。继而透过典型裂缝型态的特征与空间分布,开发出诊断山岳隧道衬砌裂缝力学肇因之流程与方法,并以一实际铁路隧道检测案例验证所提流程与方法。     

从检修案例探讨水工隧道全生命周期观点的设计考量

搜集台湾水工隧道结构安全检测与维修补强的代表性案例,探讨隧道检修作业的特性以及常见的异状类型与影响因素,并依据检修之经验,提出水工隧道全生命周期观点的设计考量相关建议。     

EXCEL VBA在隧道断面检测与维护管理数据库之应用

隧道检测中之断面量测,是营运中隧道之维护管理作业最直接的监测数据之一;长期而定期的断面变形监测,不仅可以掌握营运中隧道稳定性的变化,更可以进一步做为隧道安全评估与结构补强之重要信息。透过Microsoft Office 2003成员中之EXCEL及其VBA(Visual Basic for Application)开发隧道断面检测资料处理标准程序模块,处理数量庞大之潜盾隧道断面原始量测数据,使原始资料成为可查询及模块化的信息。程序自动展绘之断面图可配合现地变形状况交叉比对及研析应力影响程度,而爰此逻辑模式可突破不同断面扫描系统量测资料格式不一之限制,经程序模块处理之多次任何格式断面量测资料,皆能自动展绘、套叠前、后期检测断面图并比较其变化。后续以系统处理之断面信息汇入数据库,更可让维护管理主管机关作为主要之维护管理信息系统资料,并发展为加值型之决策支援系统。     

碳纤维补强公路隧道设计计算方法的研究

面对日益艰巨的公路隧道修复加固任务,碳纤维补强技术以其施工便捷、高强高效、耐久性好,扰动小等传统加固技术不可比拟的优点,有望被应用于隧道衬砌加固领域。本文针对碳纤维补强公路隧道衬砌,按荷载结构法,以碳纤维补强钢筋混凝土偏压构件截面承载力、裂缝和变形的理论为基础,提出了裂缝发展分析方法,初步形成了一套适用于碳纤维补强公路隧道衬砌结构的设计计算方法。本文研究成果将为碳纤维加固修补公路隧道衬砌结构提供设计依据,推动碳纤维补强技术在该领域的应用。     

地铁盾构隧道弯矩和变形控制值研究

为评估紧邻基坑施工对地铁盾构隧道结构安全和运营安全的影响,需确定盾构隧道结构的弯矩和变形控制值。以广州地铁一号线黄沙车站地铁上盖基坑工程为背景,首先,根据盾构管片尺寸、配筋和接头螺栓情况,计算盾构隧道管片的弯矩控制值,评估依托工程盾构隧道结构的应力水平;其次,通过等效轴向刚度模型理论和简易接缝张开量计算方法,分析盾构隧道纵向变形曲率与管片环缝接头张开量的关系;然后,结合地铁盾构隧道保护经验和管片环模型试验结果,提出盾构隧道变形的控制值;最后,通过依托工程地铁盾构隧道结构的三维变形实测数据分析,评估目前盾构隧道结构的安全现状,并对隧道变形的监测工作提出建议。研究成果可为今后类似工程地铁盾构隧道的安全保护提供指导。     

预埋件施工技术及锌镍渗层防腐技术在地铁工程中的应用探讨——延长工程寿命降低维护运营成本

在地铁隧道管线及设备安装过程中,目前大多采用人工钻孔,对环境及施工人员的健康造成严重影响的同时,还会造成结构破坏,降低工程寿命,增加运营维护成本。运营地铁隧道还存在钢构件及设备腐蚀严重的问题。为此,对地铁隧道电缆、管线、设备安装及钢构件、设备腐蚀的现状进行了调研,指出存在的问题。说明人工钻孔所带来的危害,提出预埋件技术这一解决方案,进行了相关实验;针对扣件设备腐蚀严重的问题,提出了锌镍渗层防腐技术。认为应： 1）全面推广预埋件技术,可提高设备安装效率,改善安装环境,降低对结构的损伤,延长工程寿命,使运营维护简便、易行; 2）全面推广锌镍渗层防腐技术,预防设备及钢构件锈蚀,降低营运维护成本。     

铁路隧道结构长期稳定影响因素探讨暨维护管理准则与解说研订考虑

隧道维护管理作业旨在查明影响服务功能的异状、掌握其变异性或发展性,并评估其对隧道功能性与服务性、结构安全性与耐久性的影响程度,使及早因应并符合永续发展理念。为实现现代化铁路隧道全生命周期维护管理目标,必须考虑隧道周围环境、地盘条件、施工质量及衬砌结构状况,运营过程可能承受的荷载变化以及维护管理需求等因素,研定一纲要性基本要求,供铁路隧道管理单位依据个案需求与隧道状况,进一步纳入配套措施研拟完整的实施细则,以供维护管理以至于安全检测作业的依据。本文报导台湾隧道工程界在此一领域近年的工作进展。     

台湾隧道衬砌异状类别之探讨

以台湾隧道为背景,搜集整理1990年代以来安全检测作业调查所得的异状,并纳入相关报导中早期隧道的破坏案例,继而区分不同的异状及其类别,并探讨采用砖(石)砌、混凝土与钢筋混凝土等不同的衬砌材料以及不同构筑方式之隧道所发生的异状形态.     

隧道稳定性分析与设计方法讲座之三：隧道设计理念与方法

本文作为一个讲座对以往研究成果作一综述。回顾了当前采用的3种隧道设计方法,提出了基于数值极限分析的地层－结构法,克服了地层－结构法缺点,可以求得设计所需的围岩稳定安全系数,解决了当前设计中的人为性问题。对隧道深浅埋分界线进行了探索,叙述了基于散体理论的隧洞深浅埋分界标准。提出了基于弹塑性理论的隧洞深浅埋分界标准,并对2种分解标准的优缺点进行了评述。阐述了隧道设计计算的5个基本理念： 1）隧道设计必须满足运行和施工中安全要求,提出初期支护后围岩安全系数必须保证施工安全; 2）隧道设计计算模型必须适应不同工程地质条件、围岩压力特征,符合隧道实际受力情况; 3）必须符合现代围岩压力理论与现代支护原理,充分发挥围岩自承作用; 4）隧道结构计算模型也应符合结构实际受力状态,树立初期支护作为围岩加固材料,按塑性理论计算的新理念; 5）采用合理的计算方法与计算参数,确保隧道设计计算的科学性。最后以一个地铁车站为例,采用本讲座提出的方法介绍了Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ级围岩中隧道的设计方法与成果。     

观音—谷风隧道、秦岭终南山隧道、关越隧道建设规划之比较

探讨3条长隧道建设规划内容比较,为日后公路长隧道设施规划引为参考:台9苏花公路山区路段改善计划优先段和平溪高架桥工程标已2011年1月开工,其中的观音7.8 km、谷风4.7 km等长隧道工程,以最高规格隧道设施标准设置,正赶办初、细设中,全线预计2017年通车。大陆秦岭终南山公路隧道,为世界第一长之双孔公路隧道,长18.04 km,双孔,单向,双车道,工程2002年3月开工,已2007年1月正式通车。世界第十大之关越隧道,为日本最长的公路隧道,系双孔,单向,双车道,北上线长11.055km,南下线长10.926 km,于1991年10月全线通车,设置大部分国家在隧道内所不采用的洒水设备,另率先运用电气除尘机和竖井相结合的纵流式通风模式,并禁止载运危险物品车辆通行。     

大洋滩隧道和樊村隧道的病害整治

通过对大洋滩和樊村隧道衬砌渗漏水、路面渗水、衬砌裂缝等常见病害的整治工程实践,详细介绍病害分析、方案制定、整治加固的整个实施过程以及新技术、新工艺、新材料在工程中的运用效果。     

盾构法隧道与矿山法隧道对接施工技术

由于盾构经过长距离砂层中掘进,刀具损坏严重,且由于该段地层上软下硬,盾构进入该段时掘进非常困难,根据工期要求及对接方案的可行性的综合分析评价,选择矿山法完成贯通对接.详细介绍了盾构法隧道与矿山法隧道对接施工技术.     

环保型进洞方法--前置式洞口

公路隧道在向山区发展,设置隧道有多种优越性,但公路隧道施工的环境保护工作必须加以重视,这样既可使行车安全舒适,也可使国民经济获得可持续发展。本文所介绍的隧道进洞方法较传统方法具有显著减少洞口边坡开挖、保护洞口环境的优点,具有明显的社会效益和经济效益。     

浅埋隧道双护盾TBM洞内拆机技术研究与实践

青岛地铁1号线青岛站附近无吊出井，双护盾TBM贯通后需进行洞内拆机且运输通过既有站后由轨排井吊出。为快捷高效拆解左、右线2台TBM装备，设计TBM洞内模块化拆机总体方案，采用模块化技术进行左、右线TBM主机各部件及后配套台车等的拆解；采用拆机洞室底部铺设钢轨和平移托架技术，将右线TBM主机平移至左线拆机洞室进行拆解；拆解完毕运输通过既有站过程中采用铺设道枕、垫高运输等措施，避免主驱动与站台的干涉；采用合理吊装半径，实现轨排井部件顺利吊装。所有拆解部件运输通过既有站由轨排井吊出，避免了以往返回始发井吊出耗时较长且影响后续工序施工。     

包家山隧道洞周湿滑返潮机制及防治对策

为减少由于部分路面出现水汽凝结现象从而影响高速公路行车安全,通过系统的洞内外气象观测及地质分析,对其形成机制进行分析,认为其根本原因是洞外湿热空气进入洞内冷却后"结露"所致,并提出相应的处治意见。     

大坡岭连拱隧道一侧浅埋段设计方案比选

对吉怀高速公路大坡岭连拱隧道怀化端洞口一侧位于山体内、一侧浅埋段各种设计方案进行必选,对连拱隧道在洞口段一侧位于山体内、一侧浅埋情况,浅埋侧采用明挖、暗挖、暗洞明作方案进行比较研究,为连拱隧道在隧道轴线与地形等高线斜交情况出洞,设计方案选择提供决策借鉴.     

合溪隧道的深基础明洞

福建省漳州至龙岩高速公路龙岩段的合溪甲线隧道,地形复杂,一侧为陡峻的山坡,一侧为深切的山河谷,经采用深基础明洞的结构形式,达到了预期的效果.对深基础明洞的结构特点及施工方法作了介绍.     

城市道路隧道与公路隧道的运营风险差异分析

为分析城市道路隧道与公路隧道的运营风险差异，通过运营隧道调研和交通事故数据收集，从隧道本体结构及设施、外界环境、交通特性3方面出发，对城市道路隧道与公路隧道的运营风险进行阐述和对比分析。分析得出： 1）与公路隧道相比，城市道路隧道在结构方面的运营风险较大； 2）城市道路隧道车辆发生重大交通事故的概率较公路隧道低，但对城市交通的影响使其社会风险较高； 3）在城市道路隧道运营风险的防控过程中，应当重点考虑周边环境扰动对于结构安全的影响和运营交通事故所造成的社会影响。