粉煤灰高性能混凝土在公路隧道二次衬砌中的应用

通过室内试验,结合青海公路湟源至倒淌河一级公路隧道二次衬砌的施工,采用三掺技术的粉煤灰高性能混凝土,克服了隧道常见的渗、漏水病害,取得了明显的经济效益和社会效益。     

公路隧道二次衬砌顶部脱空的分析与处理

分析了公路隧道二次衬砌顶部脱空现象的危害、原因、受力与位移，并提出了处理措施。     

公路隧道二次衬砌裂损病害机理研究

公路隧道二次衬砌裂损病害对隧道结构的稳定性有着很大影响,为研究公路隧道二次衬砌裂损病害发生的机理,首先划分了衬砌裂损病害的3种类型,并对每种裂损类型展开了力学行为分析.以断裂力学作为切入点,研究了在围岩荷载及结构自身作用下衬砌产生的裂缝的发展规律,通过获取应力强度因子K、J积分、以及裂纹面的最大张开位移δ求得裂纹尖端应力和应变值,在此基础上,通过最大周向应力理论分析了Ⅰ型＋Ⅱ型复合裂纹发生的临界条件.根据最大周向应力σθ所对应的应力强度因子值来对比临界强度因子值KIC,判断二次衬砌裂纹是否会发生扩展以及分析衬砌裂损病害发生的可能.获得了一系列有益的结论,能够对公路隧道二次衬砌裂损病害机理的理论研究和工程应用提供一定的参考和借鉴.     

不同混凝土隧道二次衬砌模型试验

为了研究掺加减缩剂和内养护剂的自制混凝土的抗裂性能,进行了湿热条件下隧道二次衬砌模型的荷载试验.研究结果表明:掺抗裂外加剂的混凝土强度较低,但抗裂性能得到了提高;各混凝土模型受力规律一致,且商混模型所受内力大于掺内养护剂的,掺减缩剂的最小;在混凝土出现裂缝的前提下,湿热循环会导致混凝土裂缝增大,耐久性降低的作用效果显著加剧.     

地质雷达在公路隧道衬砌质量检测中的应用

简要介绍地质雷达工作原理和在公路隧道衬砌质量检测中的应用范围和检测技术措施,并结合典型图例对地质雷达检测衬砌厚度、背后空洞、回填密实度、钢拱架和钢筋分布进行了详细分析和阐述。同时,对检测中存在的问题进行了分析,阐明地质雷达是隧道衬砌质量检测中的一种行之有效的方法。     

沥青混凝土路面铺装技术在公路隧道中的应用

研究了浇注式沥青混凝土、SMA、OGFC等路面结构体系,开发防水、耐油的混合料胶结层,结构层间的防水粘结材料及具有阻燃性能的改性沥青,深入进行配合比设计与施工工艺研究,以达到优化公路隧道路面铺装设计的目的。     

同进隧道二次衬砌开裂原因分析及治理

衬砌裂纹是隧道衬砌承受力超出其强度的反映,二次衬砌开裂是隧道工程常见的病害,针对同进隧道二次衬砌开裂段局部侵入净空进行了分析,围岩分级、地下水和施工因素是导致衬砌开裂的主要原因,对失效衬砌采取拆除重建进行整治,首先加固周围的围岩,加强对衬砌裂纹的监控量测,拆除旧衬砌时,及时进行初期支护,确保施工安全。提出了预防裂缝开裂的措施,设计方面正确判断围岩级别,选择支护和衬砌参数;施工方面规范操作,确保支护到位和衬砌强度,防患于未然。     

隧道浅埋段二次衬砌渗水研究

渗水病害对公路隧道的正常运营有极大的危害,关于隧道渗水的病害类型、产生原因和治理方法的研究也较多．对甘肃某在建隧道进口浅埋段二衬严重渗水检测和勘察的情况进行了分析,得出了其产生原因为周边地形地质水文环境、隧道的设计和施工中的不重视与不规范．针对施工缝渗水采取了凿槽引排和注浆的治理措施,用凿槽引排治理线状渗水;凿洞堵漏的方法治理点状渗水．通过对渗水治理前后的对比,可以看出治理效果较好,对于今后的类似隧道渗水病害治理具有一定的参考价值．     

黄土区公路隧道一次混凝土模筑施工技术

文章以黄土区公路隧道项目为例,首先分析了隧道洞身开挖施工,然后从上台阶施工面整平、衬砌台车就位、挡头模板安装、混凝土施工、拆模以及拱顶衬砌背后空洞处治等不同维度重点研究了一次混凝土模筑施工技术。实践表明,此项目采用的一次混凝土模筑技术有效提升了施工效率,控制了施工成本,保证了黄土公路隧道施工质量及安全,也为类似项目施工...     

隧道二次衬砌结构验算与裂缝原因分析

通过对国内外隧道设计中关于二次衬砌承担荷载比例的讨论,按照二次衬砌承受全部荷载的70%,初期支护与围岩共同承担荷载30%的原则,基于荷载-结构法建立有限元模型,用其计算了某隧道工程二次衬砌设计的结构安全性,分析了工程中二次衬砌出现裂缝的原因。     

公路隧道衬砌裂纹扩展机理

公路隧道衬砌裂缝作为公路隧道的主要病害,其问题日益突出,尤其是带裂纹工作衬砌的等级评价略显不足。为研究公路隧道带裂缝二次衬砌在受荷载作用下裂纹扩展规律,用离散元PFC软件对衬砌裂纹扩展规律进行数值模拟研究,揭示隧道衬砌中裂纹开裂的灾演机理,根据衬砌开裂状态进行病理灾害分析,并建立了相应的预测模型。衬砌的整体安全性受预置裂纹的影响,预置裂纹处往往是衬砌中较危险的位置;预置裂纹的深度对裂纹贯通时间有较大影响,随着预置裂纹深度的增加,预置裂纹贯通衬砌的时间逐渐减小;预置裂纹的深度对裂纹张开度的变化有较大影响,随着预置裂纹深度的增加,预置裂纹张开度逐渐增大,并在贯通衬砌时有明显的突变,这样便于确定衬砌治理时机。     

基于二次受力的隧道套拱加固损伤衬砌模型试验

松动荷载引起损伤衬砌失稳是不良地层隧道运营期间关键的科学问题.针对此问题,研制了双车道公路隧道带缝衬砌套拱加固模型试验加载装置,可对衬砌结构任意位置施加松动荷载,在损伤衬砌受力同时进行套拱加固,解决了衬砌加固二次受力的“瓶颈”问题;开展1∶10模型试验,研究了松动荷载作用下损伤衬砌套拱加固补强效果,对比变形特性、力学响应及破坏模式.结果表明:衬砌结构刚度随荷载增加而退化,套拱加固有效修复受损衬砌,整体结构刚度明显增大,损伤严重衬砌经套拱加固后承载力仍可提高1倍;原衬砌结构破坏位置为拱顶、拱肩和边墙;套拱加固带缝衬砌构件关键控制截面为拱顶和墙脚,拱顶易发生大偏心压弯破坏,建议加强拱顶纵向配筋,提高抗拉承载力;墙脚出现斜裂缝,属于压剪破坏,应增设墙脚箍筋,以提高抗剪承载力.     

公路隧道衬砌高性能混凝土的高温烧损试验研究

利用自行设计高温压力加载试验装置,研究了高温后受损衬砌高性能混凝土(HPC)残余抗压强度在不同条件下随温度劣化的规律和定量关系,建立了火灾后隧道衬砌HPC残余抗压强度与火场温度之间的数学关系式.研究表明:高等级的HPC强度很高,但其抗火性能很差;在高温过程中及自然冷却条件下,HPC残余抗压强度总体上呈降低趋势,在300℃时,C50HPC残余抗压强度有小幅增加;射水冷却条件下,HPC残余抗压强度随着温度升高一直呈衰减状态;相同加热温度等级条件下,高温过程中HPC的残余抗压强度略高于自然冷却后HPC的残余抗压强度,自然冷却后HPC的残余抗压强度高于射水冷却后HPC的残余抗压强度.     

二次衬砌台车荷载计算及数值模拟

为保证隧道衬砌模板台车的施工安全,以某高速公路分岔式长隧道为例,根据给出衬砌台车的尺寸,对隧道二次衬砌台车模板系统进行了设计,计算了其纵肋和环向肋内力和变形,并基于ANSYS分析软件,计算了台车门型结构内力和变形.结果表明,模板系统、台车结构的强度与刚度均满足设计要求.根据计算结果,建议浇筑二次衬砌混凝土时应注意对称浇...     

公路隧道衬砌裂缝检测与治理方案分析

公路隧道检测是公路隧道病害治理不可缺失的环节,能否高效、准确地检测出隧道各构件的病害决定了隧道整治的完成率和有效性,同时也决定了隧道的运营风险。本文从已有检测手段的优缺点及适用性出发,提出了一套适用隧道不同病害类型的综合检测方法,能够有针对性地对不同情况的隧道进行高效经济的病害检测,为隧道病害整治提供有力依据。     

钢板混凝土在隧道支护中的应用

针对目前隧道支护方法中存在的诸多问题,提出在隧道工程中采用钢板混凝土实行围岩支护。介绍了新支护方法的施工工艺,并且从隧道施工的安全、进度、防水、承载力4个方面出发,与管片衬砌支护和锚喷支护进行对比分析,发现该支护方法能提高隧道的工程质量,加快施工进度,降低工程造价,为后续隧道施工支护提供一个新的方案思路。     

公路隧道钢筋混凝土衬砌碳化耐久性区划

为了构建公路隧道衬砌碳化耐久性的定量设计方法,对比各碳化深度计算模型与实测数据,选定衬砌碳化的最优模型;根据实测数据分析隧道环境温湿度与洞外大气关系,基于全国气象监测站的温湿度数据,建立公路隧道运营环境温湿度区划;考虑公路隧道CO₂的释放源项并参照实测数据,构建隧道运营环境CO₂体积分数的计算方法;以碳化劣化速率梯度相等为原则,对我国隧道碳化环境进行分区,结合分区推荐我国公路隧道衬砌碳化耐久性定量设计的具体方法. 研究发现：隧道环境湿度与大气湿度相当,隧道环境温度变化趋势与大气环境一致,两者均值接近. 公路隧道内部CO₂体积分数与CO体积分数呈线性关系. 云南、贵州区修建的隧道工程衬砌受环境影响较大,西藏、青海、内蒙古、黑龙江、吉林等地区的待建隧道在进行衬砌耐久性设计时可以忽略碳化影响,其余全国大面积区域隧道衬砌的碳化耐久性设计可以对应《混凝土结构耐久性设计标准》中环境作用等级中的“轻度”进行设计.     

公路隧道衬砌裂缝成因分析及其治理

通过对某隧道衬砌裂缝的监测工作,总结了衬砌裂缝的基本特点,从地质因素、工程设计和施工工序等方面分析了衬砌裂缝产生的原因,并根据工程实际,采用适当的整治加固措施治理病害,取得了良好的效果.     

高性能混凝土在公路桥涵工程中的应用分析

随着我国社会主义市场经济的飞速发展,我国交通工程建设的力度不断加大,在开展交通工程施工时,应按照高性能混凝土特性强化各项技术在交通工程施工中的应用力度,在可靠施工技术支持下将高性能混凝土特性和实际作用表现出来.当然还需要从交通工程实际施工情况入手,扩展高性能混凝土技术在其中的应用范围,推进交通工程中高性能混凝土施工顺利...     

地震动力作用下纤维混凝土隧道衬砌的试验研究

通过与普通混凝土衬砌结构的对比,研究了纤维混凝土衬砌结构在地震动力作用下的反应和破坏形态.基于相似理论,采用5 m×5 m三向地震模拟振动台进行模型试验,通过输入不同大小的地震波,研究纤维混凝土衬砌在地震动力作用下的破坏特征,并探讨破坏机理.试验结果表明:素混凝土衬砌抗拉强度低、脆性大,裂缝基本呈直线型,断口干净整齐,裂缝挤压处有明显掉块痕迹;纤维混凝土具有限制裂缝发展和结构变形的能力;在地震动力作用下,纤维通过黏结应力能够使混凝土吸收更多能量,降低幅值,反应滞后,减轻了地震力对结构的破坏;纤维混凝土衬砌裂缝多呈锯齿形,挤压松散的小碎块通过纤维黏结在裂缝口.