裂隙发育区软弱夹层隧道病害机理及处治措施

围岩裂隙发育且存在软弱夹层时,将显著影响隧道衬砌结构的受力特性,导致出现不同程度的病害问题。本文针对某复杂地质条件下公路隧道出现的衬砌开裂、路面沉陷等病害,采用现场检测、室内试验和数值仿真相结合的方法对隧道病害产生机理进行深入分析,并提出综合处治措施,最后对处治后结构受力特性进行长期监测和评价。研究表明：病害段围岩破碎、节理裂隙发育且存在巨厚泥岩夹层;同时支护结构施工存在严重缺陷,两种不利因素的共同作用导致软弱夹层部位衬砌结构产生显著的应力集中,出现超过混凝土抗拉承载力的拉应力,导致混凝土开裂掉块,诱发隧道病害产生。     

甘肃某高速公路隧道二衬裂缝成因及整治技术研究

依托甘肃某高速公路8座隧道维修工程,以专项检测数据、现场调查及维修期间揭露的情况为依据,结合各个隧道的原设计、施工、运营、检测评估情况,采用排除法对隧道二次衬砌裂缝的成因进行了深入分析,指出衬砌产生裂缝的主因是隧底仰拱缺陷,其引发衬砌不均匀沉降,致使衬砌局部混凝土受拉产生裂缝,而衬砌背后脱空和厚度不足减小了衬砌刚度,引发应力集中效应进一步恶化了衬砌受力状态。以衬砌裂缝病害的发育情况和隧道质量缺陷(衬砌厚度、仰拱厚度)二者间的相关性情况为出发点,提出了针对衬砌裂缝产生原因的处治方案,取得了良好的维修效果。     

运营隧道病害综合治理技术

以某运营隧道为例,通过病害情况的调查及地质雷达无损检测,从隧道衬砌开裂、渗漏水、衬砌围岩空洞、衬砌厚度不足、排水设施损坏等方面,分析了隧道的病害特征及产生原因,并针对各种病害类型,给出了具体的治理办法,取得了预期的治理效果,保证了隧道的正常运行。     

木寨岭隧道大变形特征及机理分析

木寨岭隧道是国道212线改建中的控制性工程，地处青藏高原东北缘，地质条件复杂。隧道埋深大且地应力高，地下水丰富，断层发育，有5条大断层（总厚度273m，占全隧道长度的21．9％），岩体软弱破碎，隧道自稳能力差。隧道建设过程中，产生强烈变形和严重破坏。隧道最大累计下沉和水平收敛分别达1．712和1．081m；围岩初期变形迅速，变形速率大，变形持续时间长，隧道破坏严重，主要表现为拱顶下沉、边墙内挤、喷混凝土剥落、钢拱架扭曲、底鼓及仰拱开裂翘起、衬砌开裂等：变形破坏具有重复性和相似性。从围岩的岩性条件、地下水条件、地应力条件以及隧道变形破坏特征等方面，探讨了该隧道大变形的原因和机制，认为它是围岩塑性流动与围岩膨胀变形综合作用的结果。基于对围岩动态演化机制的正确认识，从围岩控制角度，修正并制定新的返修方案，对大变形段实施返修并取得了成功，同时将研究成果用于指导相同地质条件的后洞段施工，确保了隧道安全顺利贯通。     

隧道衬砌厚度不足及劣化对结构承载能力影响研究

文章依托某隧道围岩条件及设计参数,针对隧道衬砌厚度不足、隧道衬砌劣化等病害类型对不同病害程度情况下的结构承载能力影响进行了系统研究。得出结论如下:(1)隧道洞顶部位厚度欠缺时,结构受力分布规律影响及安全性能降低程度相对较大;(2)隧道拱肩部厚度不满足设计要求时,随着衬砌厚度不足程度的不断增大,拱肩的安全系数显著降低;(3)隧道墙腰部厚度不满足设计要求时,随着欠缺程度的增加,相应部位的安全系数呈线性减小趋势。     

铁路隧道病害有效整治技术研究

隧道工程施工中,其病害一直以来都很难避免,整治难度相对较大,整治费用更是相当地昂贵。文章从隧道工程病害的分类、成因等着手,从深层次,多角度的施工工艺、质量控制、技术特点进行分析,给出了隧道渗漏水、衬砌裂纹或裂缝、二次衬砌厚度不足、初期支护或二次衬砌背后脱空、仰拱或隧底虚碴、二次衬砌混凝土局部强度不足等的整治原则和针对性整治方法。最后,结合工程实际,提出了隧道施工过程病害控制的相关建议,以供同行或科技工作者分享、参考。     

三维激光扫描技术在隧道衬砌施工质量管理中的应用研究

隧道衬砌结构的弯矩、剪力和轴力都比较大,属于病害发生的敏感部位,当隧道衬砌出现厚度不足时,安全系数显著减小,甚至使隧道产生较大的变形,影响建筑限界和行车限界,发生断裂、塌落等灾难性后果。采用地质雷达进行隧道衬砌厚度检测是目前常用的检测方法,但由于检测方法和检测空间的限制,只能进行抽检得到局部的衬砌厚度信息。采用三维激光扫描技术,可以快速得到在不同施工阶段和工况条件下隧道内壁的全部几何信息和影像信息,通过不同施工阶段的信息对比进行隧道衬砌厚度的计算分析,进行衬砌厚度计算和质量评价,可全面掌握隧道的衬砌厚度和衬砌质量,进行项目的施工管理和运营管理,对保证隧道施工和运营安全具有重要的理论意义和应用价值。     

杭徽高速公路连拱隧道渗漏水分析及治理

由于多种原因共同作用下,使得连拱隧道出现了衬砌开裂、渗漏水等病害;由于其复杂性,很难准确的推断出造成衬砌开裂、渗漏水等病害的真正原因;使得连拱隧道渗漏水病害出现了拱顶渗水和滴水,拱脚处渗水和淌水,施工缝部位渗水和淌水、以及局部涌水、涌泥等,在冬天则表现为顶部形成冰挂,侧墙形成冰柱,在道床形成冰堆、冰坡等。通过对杭徽高速公路七座连拱隧道渗漏水的的实地调研以及所处的地质水文条件的考察,分析其渗漏水的原因,并结合现有的隧道堵漏材料性能的研究,给出了有效防止隧道渗漏水产生的治理措施。通过渗漏水治理前后的对比,可以看出治理效果良好,对今后连拱隧道的防渗漏施工具有一定的参考价值。     

运营期隧道灾后病害特征及整治措施分析

灾害事件下隧道结构的安全性将影响线路的正常运营。为了对运营期隧道灾后病害进行经济科学的整治处理,文章以大量隧道灾后病害资料为基础,系统分析和归纳了火灾、地震、极端天气(冻害、强降雨及洪水)灾害下的隧道结构病害特征。定义隧道结构病害指数以对运营期隧道病害程度及工作性能进行综合评价,并将运营期隧道结构灾后病害等级分为无破坏、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、损毁五级。同时,对衬砌混凝土开裂、衬砌背后脱空、衬砌渗漏水、隧底冒水、道床(拱底)隆起等常见灾后病害的整治措施进行说明。     

霍家梁隧道病害状况及整治措施

通过现场调查分析、地质雷达无损检测和收集工务部门资料，探明霍家梁隧道病害主要为拱墙裂缝、拱顶空洞、拱墙渗水及滴水、隧底积水、中心水沟裂缝及冒泥、结冰、道床局部下沉等。分析了各种病害产生的原因，采取了行之有效的整治措施。     

隧道病害综合整治施工技术研究

采用移动式简易架子车结构作为隧道病害整治施工平台,按照"清理原隧道衬砌混凝土表面→衬砌背后注浆回填→钢带加固→裂缝及渗漏水处治→衬砌背后地下水的疏排→镶贴瓷砖"的顺序进行隧道全断面的整治施工。利用改性环氧树脂胶来粘接二次衬砌模筑混凝土和钢带,同时采用化学锚栓进行锚固。以"大堵小排、封堵严密、排导通畅"为基本处治准则,凿槽埋管引排用于解决渗水的环向施工缝,灌缝嵌补用于处治无渗水环向施工缝的开裂,用防水渗透型涂料对部分点渗、面渗涂刷,用环氧树脂注浆嵌补衬砌局部开裂引起的干裂缝,衬砌背后地下水可通过钻孔排到横向盲沟,然后可通过中央排水管(仰拱底部)引排至洞外。     

浅谈公路隧道常见病害防治与处理

近年来,我国公路隧道建设取得了快速的发展,在隧道大量建设的同时,也出现了一系列质量问题,如衬砌渗水、变形、开裂、剥落、坍塌;路面开裂、推移、洞口边仰坡滑塌等。如不及时对这些病害进行排查处理,将会对隧道的安全运营造成严重的威胁,因此,及时采取科学合理的维修加固方法和措施,极为重要。     

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。     

梁家山隧道病害成因综合勘察分析与处治措施

针对运营隧道病害现状,采用地质踏勘、裂缝测绘、激光隧道断面仪观测方法对该隧道病害成因进行了系统调查。结果表明:截水沟径流水下渗软化土层,沟内水沿裂缝下渗加重基底土层软化,导致截水沟沉降拉裂破坏;坡积层错动或沉降引起隧道左侧边坡、路面裂缝;明洞回填土含水率急剧增加、强度丧失,导致衬砌向左、门墙向外变形;车辆荷载的作用下,坡积土路基沿土石交界面下错动,导致进口明洞衬砌、路面开裂。依据病害成因,提出采用截水沟改造、路面裂缝嵌补、封闭废弃的截水沟和接长明洞等处治措施。     

福州市金鸡山隧道衬砌结构病害检测与分析

公路隧道作为一种常见的地下结构形式,受地质条件、设计施工和运营环境的影响,在其服役寿命中后期常出现不同程度的病害,从而影响隧道内行车舒适性和安全性。为金鸡山隧道原位扩建的设计与施工提供详实可靠的基础依据和其他类似隧道衬砌结构的病害整治提供借鉴,文章以福州市二环路金鸡山隧道衬砌结构病害检测为背景,利用超声回弹综合法和钻孔取芯法检测了衬砌混凝土的强度与弹性模量,利用地质雷达法检测了衬砌厚度及其壁后空洞分布,同时分析了衬砌结构劣化以及壁后空洞产生的原因。     

公路隧道病害分析及结构安全评价

结合江西某公路运营隧道病害问题,通过对隧道衬砌裂缝、衬砌渗漏水,衬砌厚度及二衬轮廓线等检测结果进行总结,从地质、设计和施工方面分析其各自病害产生的原因,并对不同围岩类型的危险断面进行结构安全验算,验算发现衬砌裂缝和衬砌厚度对隧道顶拱和拱肩的轴力、弯矩和安全系数影响较大,顶拱和拱肩部位得出的安全系数小于规范要求。根据病害原因分析和结构安全计算的结果,提出针对性治理建议。     

既有铁路隧道衬砌病害检测与整治措施

文章结合实际,通过地质雷达检测,人工观测方法,发现某铁路隧道主要病害为:衬砌背后空洞较多,二衬裂缝大量存在,几乎全隧分布有施工间隙缝。主要的原因为:施工过程质量控制以及监督不严格,存在超挖的现象,后期注浆不到位,致使空洞出现。围岩中泥岩在水的作用下发生劣化及衬砌存在质量缺陷,导致衬砌不能满足受力要求以及压力变化而出现开裂。整板衬砌混凝土浇筑不连贯,间隔时间过长,从而形成施工间隙缝。利用类比设计法,针对性地提出了拱部对称整治措施,骑缝锚杆整治措施,背后空洞注浆整治措施,施工间隙缝整治措施与裂缝封堵措施等,对于后期既有隧道维修加固能够做出一定的依据。     

雪峰山隧道进口段仰拱填充结构开裂原因探讨

向莆铁路雪峰山隧道进口段仰拱底板填充结构施作后出现大量未贯通的“V”字型裂缝。通过对衬砌结构受力状态分析发现,若只考虑围岩压力,不会导致仰拱底板填充结构出现裂缝;而考虑围岩压力与水压力共同作用时,最大主应力极值出现在填充结构上部靠近隧道轴线位置,为拉应力,且最大主应力极值会大于素混凝土的极限抗拉强度,会产生拉裂缝。通过现场水压力试验验证了作用在仰拱中心水压力值较大,而两侧水压力值相对较小的结论,作用在仰拱填充结构上的水压力是导致其开裂的主要原因。因此,对于处在地下水位线以下的隧道不但要考虑衬砌背后排水系统畅通,也要考虑设置隧底排水措施,以降低作用在隧底结构上的水压力,从而减少类似隧道病害出现。     

家竹箐隧道煤系地层段病害监测措施

结合工程实例,针对由衬砌开裂,渗水等病害使隧道产生的不同程度、不同方式的变形,提出了激光变形观测方案,达到了动态监控隧道内力的目的,最终在发生病害前及时采取加固措施,避免因隧道病害发展导致更大损失。     

高坡隧道软岩大变形段拆换施工技术研究

成贵铁路的复杂地质条件,致使隧道初期支护和衬砌产生大变形、开裂和仰拱上鼓等缺陷。文章结合高坡隧道大变形段特征,采用预注浆、双层支护及圆形衬砌等措施,成功对大变形段进行拆换处治,化解施工风险,保证隧道施工安全与质量,为以后类似隧道项目提供有益参考。