隧道纵向中埋止水带张拉式安装工艺研究

在铁路隧道建设过程中,防排水的施工是关键环节之一,一旦出现质量问题,势必会对整体工程质量造成严重影响。施工缝纵向中埋止水带由于其特殊的设置位置,采用传统悬吊式夹具的安装工艺在很大程度上很难保证其顺直度和埋设高度,质量控制难度大,本文介绍一种新的止水带纵向张拉式安装工艺,施工质量标准高,可为同类隧道工程施工提供借鉴。     

铁路隧道橡胶止水带锚固性能试验研究

铁路隧道止水带与衬砌结构的锚固性能是衡量衬砌接缝防水能力、变形能力及施工适应性的关键参数。基于普通橡胶止水带与自粘橡胶止水带的锚固机理,对二者的锚固性能进行了对比试验。结果表明:自粘橡胶止水带在水泥砂浆中的锚固强度远大于普通橡胶止水带,提高了衬砌接缝防水能力及其与衬砌结构的变形适应能力,能满足铁路隧道衬砌接缝防水及工程使用的要求。     

铁路隧道用橡胶止水带的生产及应用

总结了铁路隧道橡胶止水带的应用现状、对比分析了铁路供货技术条件与相应国家标准的差别,指出铁路橡胶止水带的质量标准高于国家标准,并且在生产质量的控制中严格执行抽检制度,已有厂家进行3CRCC认证.     

隧道可排水复合橡胶止水带施工工艺探讨

传统隧道设计均在沉降缝处加设普通止水带或止水条,效果均不理想。通过采用可排水复合橡胶止水带解决二衬工作缝渗水施工工艺探讨,解决渗水问题。     

提高隧道止水带安装质量的方法

隧道施工缝为隧道衬砌最薄弱部位,其防水效果直接影响到结构的耐久性及后期运营的安全性,尤其是电化铁路,对隧道渗水要求极为严格。一般隧道设计施工缝防水为"三防",纵向施工缝采用背贴式止水带、钢边止水带,环向施工缝采用中埋式止水带。施工过程中由于施工工艺、工人技术水平、保护措施不到位等原因,止水带的安装经常出现安装线形不顺直、埋设位置偏移、止水带破损等质量问题,严重影响防排水效果。在采用测量定位、钢筋卡固定、垫层施工后,止水带施工质量可有效提高。     

铁路隧道衬砌拱部露筋整治工艺研究

针对某铁路隧道衬砌拱部存在露筋缺陷,通过现场调查提出缺陷整治方案,结合数值模拟计算结果,发现衬砌露筋对支护结构的位移影响极小,主要影响衬砌承载能力,对比分析整治前后衬砌结构的主应力和竖向位移,确定采用该整治方案能有效降低衬砌最大与最小主应力,但对衬砌竖向位移降低效果有限,通过对现场实际工程整治后的效果进行验证,发现该整治方案能避免衬砌外露钢筋锈蚀,可有效消除衬砌露筋所带来的安全隐患,整治方案简单易行,可为类似隧道病害提供参考。     

可伸缩式止水带卡具结构设计及安装工艺

针对现有铁路隧道止水带安装质量可控性差的问题,设计开发了可伸缩式止水带安装卡具,并进行室内模拟安装及现场验证试验。对比分析可伸缩式卡具与普通卡具在施工效率及安装效果等方面的差异,制定该型止水带安装工艺。结果表明:可伸缩式卡具解决了止水带安装过程中常见的打偏、卷曲等问题,保证安装质量,提高施工效率,实现产品标准化生产,较好地解决了隧道接缝渗漏水问题,具有良好的推广应用前景。     

铁路隧道衬砌随机性数值分析

随机性数值分析在岩土工程的应用已引起人们的重视。本文简要介绍随机性数值分析的现状,并以算例的形式介绍它在铁路隧道衬砌计算中的应用。     

西南地区铁路隧道衬砌病害分析

以西南地区既有铁路隧道衬砌病害调研资料为基础,归纳总结出该类地区铁路隧道衬砌主导病害的类型及危害,并对其进行了特征描述与原因分析。分析表明,西南地区铁路隧道衬砌病害的发生,是由设计施工、环境外力以及盐渍土地区环境水侵蚀(硫酸盐侵蚀)等因素共同作用的结果。     

铁路隧道衬砌目标可靠指标研究

研究目的:现行铁路隧道设计规范中概率极限状态法的适用范围局限于单线铁路隧道的整体式衬砌,而我国铁路隧道的现状是双线及大跨隧道越来越多,复合式衬砌已经广泛使用,因此现行规范中的概率极限状态法无法满足隧道工程设计需要。为拓展概率极限状态法在铁路隧道设计中的适用范围,便于开展国际交流,有必要开展铁路隧道概率极限状态设计方法研究,而结构目标可靠指标是应用概率极限状态的前提和基础。研究结论:研究表明:(1)现行铁路隧道复合式衬砌通用参考图可靠性水平较高,对于钢筋混凝土衬砌、素混凝土衬砌抗压及素混凝土衬砌抗裂三种极限状态下,其对应的可靠指标均值分别为4.27、13.71和7.48;(2)国内相近规范中在结构安全等级为二级的情况下,对于延性破坏状态其目标可靠指标变化范围为3.2~4.2,对于脆性破坏状态其目标可靠指标变化范围为3.7~4.7;(3)北欧国家的目标可靠指标不区分混凝土的延性破坏或脆性破坏,在结构安全等级为二级时,北欧国家规定设计目标可靠指标取4.26,而英国的CIRIA标准规定设计目标可靠指标取值3.71;(4)综合考虑参考图校准及国内外调研结果,提出我国铁路隧道衬砌承载能力极限状态目标可靠指标,对于延性破坏和脆性破坏两种情况:当安全等级为二级时,其对应的目标可靠指标分别为4.2和4.7,当安全等级为一级或三级时,对应的目标可靠指标分别提高或降低0.5;(5)本研究成果已经成功应用于《铁路隧道极限状态法暂行规范》。     

铁路隧道钢筋混凝土衬砌结构可靠度分析

研究目的:针对现行《铁路隧道设计规范》中钢筋混凝土构件极限状态方程存在的不足,本文细分钢筋混凝土衬砌中钢筋的各种受力状态,并寻求更精确适用的功能函数及可靠度计算方法,为按可靠度理论修订《铁路隧道设计规范》提供参考。研究结论:(1)基于荷载-结构法模型,通过调研分析得出钢筋受力状态判断的界定方程,建立了适用于隧道钢筋混凝土衬砌结构的大、小偏心受压构件的功能函数及极限状态方程;(2)根据钢筋混凝土衬砌功能函数,应用JC法基本原理,通过分析推导提出一套钢筋混凝土衬砌结构可靠度分析方法,并在铁路隧道标准图衬砌可靠指标计算中得到成功验证;(3)本文提出的钢筋混凝土衬砌的功能函数及可靠度分析方法可直接指导铁路隧道钢筋混凝土衬砌设计。     

铁路隧道衬砌健康状况模糊评价研究

研究目的:铁路隧道建在地下岩土介质中,属于半隐蔽工程,其衬砌病害状况受外界的隐蔽因素影响较大,具体病害情况难以确定。本文根据铁路维护人员对隧道衬砌病害现象的调查,利用改进的模糊层次分析法进行定权,并对多级模糊评价算法进行改进,建立一种适合铁路维护人员的铁路隧道衬砌健康评价模型,找出其主要病害及各种病害的影响程度。研究结论:该研究能定量地评价出铁路隧道衬砌的健康状况,能客观地分析出最主要的病害影响因素及各个病害的影响程度。工程应用表明,此方法对同类工程有借鉴意义。     

寒区铁路隧道衬砌抗冻主要设计标准与施工技术探讨

受长期低温环境作用,寒区铁路隧道衬砌易出现开裂、剥落等病害,影响结构的安全耐久性。通过梳理分析寒区隧道衬砌抗冻设防相关建设标准现状及存在问题,从设计和施工方面提出需要研究完善的主要内容,并结合具体工程实例,进一步探讨抗冻设防段衬砌的配筋参数、伸缩缝设置等主要设计标准和保温层防水施工工艺,提出寒区隧道衬砌模段长度计算方法。结果表明：(1)抗冻设防段衬砌的纵筋宜采用“细而密”的配置方式,有利于提高结构的抗裂性能;(2)“零缝宽”伸缩缝在一定条件下能够消减寒区隧道温度应力作用;(3)“喷涂式”聚氨酯保温板防水处理施工工艺可有效提高保温性能;(4)隧址区的年平均气温应作为寒区隧道衬砌环境温差的重点考量因素,计算结果表明,当最冷月平均气温-3～-8℃,年均温12～8℃时,12 m的衬砌模段长度亦可满足季节性温差要求。     

隧道衬砌混凝土养护工艺研究

养护的温度、湿度、时间是保证混凝土养护质量的关键,及时有效的养护是提高隧道衬砌混凝土强度和耐久性的必要手段。隧道衬砌混凝土的养护应在拆模后立即实施,才能保证混凝土质量。以强度作为养护效果的评价标准,从养护效果的优劣上讲,标准养护>洒水养护(人工)>喷雾养护>喷淋养护>养护剂养护>半自然养护。推荐喷雾养护(非雾炮车)和喷淋养护作为隧道衬砌养护的主要手段。采用喷淋养护时会造成混凝土表面强度的降低,当采用回弹法作为主要手段进行检测时应引起注意。隧道拱顶布管自动喷淋养护、隧道拱顶布管双流体养护、喷雾养护系统等几种新型养护工艺有其科学合理性,值得推广应用。     

铁路隧道复合式衬砌作用效应统计特征分析

研究目的:作用效应的概率统计特征分析是隧道可靠性分析的重要内容之一,本文运用Monte-carlo随机有限元法对铁路隧道复合式衬砌进行计算,从抽样次数、分布特征及各参数对结果的敏感性方面展开分析,试图给出定性结论。研究结论:(1)在用Monte-carlo随机有限元法对隧道支护结构进行作用效应概率统计特征分析时,可以选择抽样1万次对随机变量进行模拟;(2)复合衬砌作用效应的变异系数和荷载的变异系数基本相当;(3)通过直方图和假设检验可以得到作用效应接受服从正态分布;(4)通过分析基本随机变量对作用效应影响程度可知,等效塌方高度是影响初期支护和二次衬砌轴力的最主要的因素,其次是材料的弹性模量和结构的厚度,而对偏心距影响最大的因素是弹性反力系数,在今后的工作中应该加强对围岩压力和弹性反力系数的研究;(5)该研究结果可为《铁路隧道设计规范》的修订提供理论依据。     

铁路隧道衬砌表观病害等级评定研究

运营期铁路隧道衬砌存在不同程度的裂缝、渗漏水、剥落（掉块）等表观病害。本文首先分析了GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》、TB/T 2820.2—1997《铁路桥隧建筑物劣化评定标准隧道》等规范和标准评定隧道衬砌表观病害等级时存在的差异,针对QC/R 405.2—2019《铁路桥隧建筑物劣化评定第2部分：隧道》中存在的对细长裂缝没有给出判定规则、未考虑环向位置对等级评定的影响、不能依据检测图像对剥落（掉落）病害进行等级评定等问题,对裂缝长宽等级进行了细分,对病害环向位置进行了划分。在此基础上,对Q/CR 405.2—2019中高速、普速铁路隧道衬砌裂缝、渗漏水的等级评定规则进行了细化,实现了对不同属性特征的隧道衬砌表观病害等级的比较全面的评定。最后给出了隧道衬砌表观病害关注程度分类规则和不同等级病害的应对措施。