大断面隧道拱顶脱空钢板加固机理及效果研究

为研究黏钢加固对大断面隧道拱顶衬砌脱空的加固机理,基于某大断面隧道拱顶脱空加固方案,建立三维有限元模型.模型考虑结构胶固定、化学锚栓固定、结构胶与化学锚栓共同固定钢板3种工况,分别分析化学锚栓、钢板与衬砌的受力特性,探究钢板加固机理,并在此基础上优化加固方案.结果 表明:钢板加固是一种有效的拱顶脱空病害处治措施,可降低脱空衬砌不利拉应力,提高了结构的承载能力,防止衬砌掉块脱落.不同的钢板加固方案对衬砌的加固效果有所差异,当仅使用化学锚栓时,衬砌最大主应力下降22.7％;当仅使用结构胶时,最大主应力下降了41.6％;当同时使用结构胶和化学锚栓时,衬砌最大主应力下降了49.3％.在加固结构中,化学锚栓主要受环向剪力,钢板主要受环向拉力.在加载过程中,结构胶先于化学锚栓起到传递衬砌应力的作用.当存在结构胶时,化学锚栓对钢板的锚固效果有限.基于模拟结果,对现有的加固方案进行了优化,并设计了相应的施工流程,提高了化学锚栓的使用效率.     

隧道衬砌混凝土面状渗漏的反渗注浆技术与方法

面状渗漏问题在运营隧道中普遍存在,其特点为隧道结构表面存在大面积的湿渍,但观察难见明显裂缝。对于面状渗漏问题,注浆处理难度较大,采用渗透结晶型涂料可有效解决这一问题。通过模拟试验对常见的渗透结晶型涂料进行测试,提出隧道衬砌混凝土面状渗漏的反渗注浆技术。通过该技术的运用,可提高渗透结晶型涂料对隧道面状渗漏问题处理的效率与质量,同时可以有效防止渗漏问题的再次出现,为隧道运营阶段的渗漏水病害提供了一种快速、高效的处治方法。     

晋北地区气温的降尺度特征及其对隧道防冻的影响研究

本文对寒区隧道衬砌表面温度的动态监测以每小时变化为记录基准,对晋北地区气温变化特征进行了分析,揭示了寒区隧道在年度周期内经历的多频次短周期冻融循环特征,并探讨了其对寒区隧道混凝土材料和衬砌结构防冻的影响。     

特长公路隧道通风设计若干问题与对策

目前,我国在特长公路隧道的通风设计中,在隧道自然风阻力计算、根据稀释烟雾计算隧道需风量、送排式通风系统中“不应有短道回流”和通风斜井倾角选用等方面存在一定的问题。文章在对问题进行分析论证的基础上提出:(1)隧道自然风阻力应由自然风等效压差确定,在缺少工程实地观测资料的情况下,假定隧道自然风阻力为常量,并在10~30 Pa之间取值;(2)依据稀释烟雾计算隧道需风量时,在公式中应引入烟雾的质量浓度或烟雾的体积浓度,并用其替代公式中的一般烟雾浓度;(3)竖井送排式通风系统中宜变短道顺流为有控制的回流;(4)隧道通风斜井的倾角不要受矿山常用的斜井倾角的限制,应视隧道的具体工程条件灵活取用。     

晋北地区气温的降尺度特征及其对隧道防冻的影响

将观测尺度降低到小时,对晋北地区气温变化特征进行了分析,揭示了寒区隧道在年度周期内经历的多频次短周期冻融循环特征,并探讨了其对寒区隧道混凝土材料和衬砌结构防冻的影响。     

公路隧道通风设计若干问题探讨

长大公路隧道的通风系统工程造价高、运营能耗大,通风系统设计合理与否,对长大隧道工程建设有重要影响。现行的《公路隧道通风照明设计规范》(JT J 026.1-1999)在隧道自然风阻力计算、根据稀释烟雾计算隧道需风量、竖井送排式通风系统中“不应有短道回流”等方面存在一定问题。在分析论证的基础上提出:(1)隧道自然风阻力应由自然风等效压差确定,在缺少工程实地观测资料的情况下,假定隧道自然风阻力为常量,并在10~30 Pa之间取值;(2)依据稀释烟雾计算隧道需风量时,在公式中应引入烟雾的质量浓度或烟雾的体积浓度,并用其替代公式中的一般烟雾浓度;(3)竖井送排式通风系统中宜变短道顺流为有控制的回流。     

山岭隧道围岩—结构层间堵排水效能现场测试分析

围岩—结构层间堵排水效能是山岭隧道防排水设计施工和渗漏水防治的重要依据和基础,以往缺乏专门的现场测试和分析研究。以张桑高速公路沿溪坡隧道为依托,对山岭隧道层间排水能力的实际效能进行现场实测,通过对测试数据进行处理和分析,掌握了围岩与结构各接触界面的实际堵排水规律,可为山岭隧道层间排水渗流模型的建立和防排水调控技术的开发提供支撑。     

连拱隧道整体式中墙凿薄安全性分析

某高速公路连拱隧道将已施工的整体式中隔墙凿薄改为分层施工中隔墙,采用有限元方法对两侧凿薄25 cm、30 cm和35 cm三种工况进行了数值模拟,分析不同工况下的主应力、位移及地表下沉量。研究认为:凿薄在结构安全上是可行的;为改善二次衬砌受力,可取较大值;凿薄过程中中隔墙顶与正洞初期支护交接处是薄弱环节,应加强监测。     

寒区隧道冻害防治研究进展

冻害防治长期困扰寒区隧道,传统方法主要从加强支护衬砌结构、改善防排水效果、采取保温隔热措施等几方面着手,效果仍不理想。论文通过梳理以往寒区隧道冻害防治的基础理论与工程措施,提出供热防冻是解决寒区隧道冻害问题的根本方法,并从节能、环保的角度对衬背U型供热管方法和施工缝衬背双源供热排水防冻方法进行了探讨,可供进一步研究和试验参考。     

基于建养统筹理念的高速公路设计施工优化

结合多年来的公路建设和运营经验,针对建设和养护分割给养护工作带来的困难及不利影响这一问题,提出以遵循建养统筹规划的理念进行设计施工优化,并从桥涵工程、隧道工程、节能环保、附属设施等四个方面对建养统筹规划的一些要点进行探讨,对广大公路建设管理者的建养工作有一定参考价值。