基于贵南高铁九万大山四号隧道多功能衬砌台车的研究与应用

本文基于实际工程案例,论述了多功能衬砌台车的设计方案,并以此分析了隧道衬砌的施工方案,结果表明衬砌结构整体性好,避免了后期运营出现衬砌表观质量、开裂、背后空洞、拱顶掉块等病害。     

寒区公路隧道病害检测与综合整治技术研究

针对寒区公路隧道在长期服役中产生的病害问题,采用地质雷达等方法进行检测,并通过整理、分析检测结果,评定隧道病害总体技术状况,详述隧道衬砌劣化、拱顶衬砌厚度不足、衬砌开裂及渗漏水等明显病害的检测与综合整治技术。提出两种病害综合整治方案,并比较方案的优缺点,重点论证三次衬砌方案的可行性,总结了一套较为系统的寒区公路隧道病害综合整治技术。施工方案安全可靠、效果良好,研究成果可为类似公路隧道病害的检测、评价与综合整治工程提供借鉴。     

地震作用下隧道衬砌背后不同位置空洞影响分析

以高烈度地震区的敦煌至格尔木铁路阔克萨隧道为工程背景,采用地震动力仿真模拟的方法,研究隧道衬砌背后空洞位置对隧道结构的地震动力响应规律及影响机制,为已运营隧道病害处理提出合理建议,确保地震作用下隧道运营安全。计算结果表明:空洞的存在改变了支护结构的受力状态,当空洞位于拱顶时,拱顶和拱肩为薄弱部位;当空洞位于左拱肩时,左拱肩、拱顶和左拱腰为薄弱部位;当空洞位于左拱腰时,左拱肩、左拱脚和左拱腰为薄弱部位。由计算结果可知,当空洞位于拱顶时对隧道衬砌结构影响最大。所以在实际工程中,拱顶部位更应避免产生空洞并应及时加固治理。     

钢带支护系统在隧道衬砌加固工程中的应用效果分析

以某隧道工程为研究对象,重点分析了隧道拱顶、拱腰和边墙存在空洞时,采用W钢带加固隧道所产生的作用和效果,得到以下结论:隧道衬砌背后不存在空洞时,采用W钢带加固之后拱顶沉降减小了45. 7%,说明W钢带具有良好的加固作用;隧道衬砌在拱顶、拱腰和边墙后侧存在空洞时,采用W钢带加固可以有效提高衬砌的承载能力,并可以改善隧道背后存在空洞带来的问题;采用W钢带加固之后,相比于未加固时,隧道衬砌竖向位移均减小,对于隧道衬砌在拱顶、拱腰和边墙后侧存在空洞时,加固后拱顶沉降依次减小了69. 9%、41. 9%和45.4%,即W钢带对提升拱顶位置处衬砌承载能力的效果最为显著。     

公路隧道衬砌厚度不足对衬砌安全性影响

针对Ⅲ级和Ⅳ级围岩两种不同的支护形式,建立衬砌厚度不足计算模型.在有无病害条件下,比较隧道衬砌各位置的内力和安全系数,并根据衬砌厚度不足病害程度和宽度,采用数值计算的方法,分析公路隧道衬砌厚度不足对衬砌安全性的影响.分析结果表明:隧道衬砌边墙、拱腰和拱顶的弯矩、剪力和轴力都比较大,属于病害发生的敏感部位;隧道衬砌出现厚度不足病害时,安全系数显著减小;衬砌安全系数随着病害程度的加剧,左边墙呈线性减小,而拱腰和拱顶呈曲线形减小;衬砌安全系数随着病害宽度的增加,先是显著减小,最后又有小幅增长,但整体呈减小趋势;随着病害区域从边墙向拱顶转移,衬砌受影响的范围逐渐增大.     

关兴公路蛇形坡隧道衬砌渗漏水的综合治理

衬砌渗漏水是公路隧道常见的病害之一。通常方法仅针对渗漏部位进行处理,导致病害未能得到彻底治理,病害容易再次发生。以贵州省关兴公路蛇形坡隧道衬砌渗漏水病害整治工程为例,从“防、排、截、堵”出发,采用了5种措施对渗漏缝（点）进行修复,同时进行衬砌背后注浆堵水,在两侧施作排水降压孔以降低衬砌背后地下水压力,清理改造隧道排水沟,对衬砌渗漏水进行综合治理,以达到彻底整治的目的。     

衬砌背后空洞对隧道结构安全影响的模型试验研究

隧道衬砌背后空洞现象是隧道建设与运营中主要病害之一,这会改变隧道衬砌与围岩的相互作用关系,引起隧道结构应力集中而破坏。采用物理模型试验方法,模拟了隧道衬砌背后无空洞、单空洞、多空洞等3种工况。通过对比分析这3种工况在上覆荷载的作用下围岩压力、衬砌轴力及弯矩变化规律,获得了以下主要结论:①隧道无空洞时,衬砌与围岩接触良好,围岩压力、衬砌轴力及弯矩均随上覆荷载的增加而增大;②隧道衬砌背后存在空洞时,空洞范围内围岩压力无法传递到衬砌结构上,导致围岩压力、衬砌轴力及弯矩均随上覆荷载增加而减小,但衬砌结构因偏心距增大容易发生开裂破坏;③衬砌背后空洞对衬砌拱顶安全系数的影响最大,空洞数量越多安全系数降低越明显,但未改变安全系数在隧道横断面内的分布规律。     

隧道衬砌结构裂损机理及定量评估

隧道衬砌裂损影响衬砌结构的整体稳定性,并易引起渗漏水病害、基床病害和复合型病害等隧道病害,降低衬砌结构的耐久性和安全性.基于衬砌裂损的力学机理分析,将隧道衬砌混凝土裂缝发展过程分为6个阶段,给出每个阶段的状态描述,并针对引起衬砌裂损的隧道衬砌厚度不足及衬砌背后空洞两个影响因素进行深入研究,分别利用隧道衬砌的拉、剪应力集中系数进行计算,明确不同围岩条件下隧道衬砌厚度不足或衬砌背后空洞等因素与衬砌内部应力集中程度之间的内在联系,为进一步建立依据隧道衬砌检测结果进行隧道衬砌状态评估的评估体系提供了量化基础.     

公路隧道常见病害及防治措施研究

隧道病害是长期困扰我国交通运输事业可持续发展的关键问题。针对国道307、省道315、阳泉天子庙隧道中存在的隧道衬砌结构开裂、隧道水害、衬砌腐蚀、衬砌结构背后空洞和不密实等病害,分析其产生原因及致灾后果。提出了隧道病害的预防措施,从而提高衬砌结构的承载力、围岩自稳性、底板稳定性等。针对隧道不同的病害类型,提出了相应的处治措施,预防与治理相结合,对提高公路隧道安全性有积极意义。     

岩溶隧道衬砌渗漏水分析及处治研究

渗漏水是隧道最常见的病害之一,在岩溶区因承受高水压力衬砌渗漏水更明显,对围岩及衬砌影响较大。基于此以在建某岩溶隧道为例,首先普查隧道渗漏水情况,分别从降雨、岩性及水压力等方面解释渗漏水病害的机理,再采用临时处治方案(钻孔泄压、设置暗洞及环氧树脂封缝)及永久性处治方案(设置排水隧道)。该工程实例可为岩溶隧道渗漏水治理提供实践参考。     

隧道衬砌背后空洞对其支护结构力学性能的影响性研究

为深入研究隧道衬砌背后空洞对其支护结构力学性能的影响,依托某高速公路隧道,利用室内模型试验、数值模拟手段分别对其支护结构应力进行分析,并对两种手段的研究结果进行了对比分析。研究结果表明,当隧道拱顶、右侧拱腰部位衬砌背后存在空洞时,对应部位的支护结构最先出现裂缝,且产生较大的弯矩值及衬砌应力;隧道衬砌背后空洞将减弱其支护结构与围岩的相互作用,严重影响其力学特性。     

复工隧道初衬病害缺陷对其安全性的影响分析

在对停工时间长达5年的某高速公路隧道初衬进行病害检测的基础上,建立了合适的隧道初衬病害缺陷数值分析模型,对隧道V级围岩段初衬结构中4种缺陷病害(钢拱架锈蚀、喷射混凝土厚度不足、初衬背后存在空洞及喷射混凝土开裂)的安全影响进行了模拟。分析结果表明:1隧道初衬结构在病害缺陷部位出现应力集中现象,4种缺陷病害发展都会引起初衬结构最大主应力的增大;2初衬结构拱顶部位的钢拱架锈蚀、喷射混凝土厚度不足及喷射混凝土开裂病害缺陷的发展会引起拱顶沉降变形增加,初衬拱顶背后存在空洞会引起拱顶沉降量减小;3不同程度的隧道初衬结构病害缺陷对初衬结构安全系数的影响是非线性的,喷射混凝土厚度不足和喷射混凝土开裂病害缺陷程度严重时,会造成初衬结构的安全系数低于规范值。     

公路隧道漏水的治理

公路隧道漏水治理是一项较大的技术难题。京承线广仁岭隧道自1984年建成后,于1985年底开始漏水,虽先后两次采用暗槽引导拱顶积水、开挖拱顶铺设外贴式防水层、衬砌背后空隙压注水泥砂浆、衬砌施工缝隙等堵漏方法,但都没有取得较好的治理效果。由于漏水,引起隧道内混凝土路面结冰,隧道墙壁与拱顶悬挂冰柱,经常引起交通事故。     

隧道衬砌背后空洞健康判据试验研究

从研究衬砌背后空洞单项指标判据出发,结合实例采用室内大比例尺模型试验,分析了衬砌背后存在不同尺寸空洞时结构的承载力大小变化、病害产生形式和变化规律等.得到了隧道衬砌背后空洞的单项指标健康判据:隧道健康状态时背后无空洞,处于亚健康时背后空洞小于100 mm,病害阶段时背后空洞介于100～550 mm之间,病危阶段时背后空...     

隧道衬砌背后空洞健康判据试验研究

从研究衬砌背后空洞单项指标判据出发,结合实例采用室内大比例尺模型试验,分析了衬砌背后存在不同尺寸空洞时结构的承载力大小变化、病害产生形式和变化规律等。得到了隧道衬砌背后空洞的单项指标健康判据:隧道健康状态时背后无空洞,处于亚健康时背后空洞小于100 mm,病害阶段时背后空洞介于100~550 mm之间,病危阶段时背后空洞大于550 mm。     

隧道过断层受力机理相似模型试验研究

为研究山岭隧道过断层衬砌结构的受力变形规律及破坏机制,以我国西南某地区山岭隧道过断层工程为例,基于相似模拟法进行隧道过断层的相似模型试验。研究结果表明:距离断层区域越近,隧道衬砌结构受到的影响越大;断层错动对隧道衬砌结构拱顶产生的应力集中在下盘区域,对隧道仰拱产生的应力集中在上盘区域,其破坏形式主要表现为张拉和剪切破坏。通过分析可知,该断层对隧道衬砌结构的影响范围在30 m以内,因此,须对该影响范围内的隧道衬砌结构进行加固。     

运营铁路岩溶隧道突涌水灾害原因分析与处治技术

水害是西南岩溶地区运营铁路隧道较常见的灾害,后果一般较为严重。针对某岩溶隧道突涌水灾害进行了成因分析,制定了针对性的整治方案,表明地下水侵蚀、不良地质作用及隧道防排水系统失效是该隧道水害产生的主要原因,采用增设排水洞和集水廊道、对衬砌背后溶腔处理等处治技术措施,有效解决了隧道水害问题,可为类似工程问题提供借鉴。     

某高速公路隧道衬砌开裂加固整治

针对某高速公路隧道的特殊地质条件,在施工中出现的衬砌开裂屈服现象,分析衬砌开裂产生的原因,在隧道投入运营前采取相应的加固整治工程措施治理病害。     

某隧道拱顶裂纹及剥落病害的分析

针对某高速公路隧道拱顶出现的裂纹及剥落情况,通过病害原因的具体分析,提出了相关的工程处理措施和注意事项,以期在今后的类似工程问题处理当中起到指导作用。     

隧道渗漏水病害的产生原因及整治技术

渗漏水、结构腐蚀损坏、仰拱问题以及铺底变形是隧道工程常见的病害类型,其中衬砌底部腐蚀损坏造成的渗漏水病害问题更为普遍.通过分析桑植隧道衬砌产生渗漏水的原因、衬砌结构损害形成因素等,针对无水和有水衬砌裂缝、变形缝裂缝采取不同的防治技术,收到良好效果.