地铁暗挖隧道无筋复合衬砌损伤加固试验研究

以北京地铁某线路复合衬砌结构裂缝病害为研究背景,采用室内模型试验方法开展对衬砌结构破坏规律和补强效果的研究。通过试验得出主要结论如下:(1)试验梁裂缝发展分为4个阶段,以试验荷载90 kN、120 kN、180 kN和350 kN为分界点。(2)芳纶纤维布补强试验梁的破坏试验显示,黏贴在试验梁下部的芳纶纤维布提升了试验梁的抗弯性能,其挠度由13 cm增加至18 cm;3 m的补强范围保证了试验梁在破坏时,芳纶纤维布的两边始终粘贴在试验梁下部,未出现拱顶掉块和直梁实验中常见的纤维布断裂破坏形式。(3)通过对比试验可以得出,芳纶纤维布补强不同损伤程度的试验梁可使其屈服荷载提高17%～39%,极限荷载提高46%～71%,对试验梁承载力提高明显。本文的研究结论对下一阶段的隧道衬砌结构裂缝病害综合治理工作具有重要的理论指导意义。     

纤维混凝土隧道衬砌地震动力响应特性的振动台试验研究

 为研究纤维混凝土隧道衬砌在地震动力作用下的动响应特性,对普通混凝土隧道衬砌与纤维混凝土隧道衬砌开展大型振动台模型试验,分析隧道衬砌的震害特征、地震动应变、结构内力和应变基线响应规律。试验结果表明：水平地震荷载及地层压力共同作用下,2种隧道衬砌均为仰拱最先开裂,其次为拱腰开裂,衬砌结构破坏模式主要为开裂、掉块和裂缝两侧挤压破坏;素混凝土隧道衬砌出现开裂破坏早,裂缝易贯通,裂缝两侧混凝土基体在振动过程中相对位移大;纤维混凝土隧道衬砌出现开裂破坏晚,裂缝两侧混凝土基体在振动过程中相对位移小,裂缝呈挤压破坏状;纤维延缓衬砌结构裂缝的产生和阻碍裂缝的扩展;地震波加速度峰值从0.1 g增大到1.0 g时,素混凝土隧道衬砌动应变极值和裂缝宽度显著增大,而纤维混凝土隧道衬砌动应变极值和裂缝宽度先在一定范围内缓慢增长然后迅速增大,但最终2种衬砌动应变极值和裂缝宽度大致相等,说明纤维混凝土隧道衬砌在一定地震荷载范围内可以有效避免开裂和减小裂缝宽度;纤维混凝土隧道衬砌压缩变形率较小,当输入地震波加速度峰值为0.1 g和0.4 g时,纤维混凝土隧道衬砌结构动弯矩极值较低,受力更均衡,能有效地抵御地震荷载。     

通用型隧道衬砌环的应用与隧道轴线控制

为了在盾构法隧道施工中更加准确地使用通用型隧道衬砌环,对武汉市轨道交通盾构法隧道目前所使用的衬砌环进行了研究,量化解析了衬砌环特性,介绍了其在隧道轴线控制时的作用和使用方法。     

纤维编织网增强混凝土加固隧道衬砌数值研究

为了克服隧道衬砌内表面常用补强方法的不足,探索纤维编织网增强混凝土(Textile-reinforced concrete,TRC)加固隧道衬砌的适用性。开展界面黏结试验,分析TRC加固隧道衬砌的界面应力分布规律,在此基础上建立TRC加固隧道衬砌的合理数值模型并开展加固参数优化分析。结果表明:TRC加固隧道衬砌的最大界面应力出现在加固层端部,并沿着加固层迅速降低;TRC适合加固处于大偏心受压的衬砌截面,偏心距越大,增强效果越明显;采用提高纤维编织网用量的方法在一定程度上可以增强加固效果,但是增强趋势呈现出减弱趋势;隧道衬砌前期受力对加固效果存在负面影响,前期受力越大,加固效果越弱;采用TRC抑制衬砌张拉裂缝扩展的效果优异。     

玄武岩纤维混凝土隧道衬砌承载特性模型试验研究

玄武岩纤维是一种环保高性能的无机材料。玄武岩纤维混凝土所具有的增强、增韧、阻裂等性能,对于控制软弱围岩隧道的变形具有重要的力学优势。通过钢筋混凝土和玄武岩纤维混凝土衬砌力学行为室内模型试验,对玄武岩纤维混凝土衬砌的承载特性进行研究。研究结果表明:相比钢筋混凝土,玄武岩纤维混凝土衬砌的初裂荷载提高了20%;掺入玄武岩纤维后衬砌结构的韧性增强,衬砌初裂后仍可承担较大的弯矩和变形。衬砌初裂前,钢筋混凝土和玄武岩纤维混凝土衬砌支护特性曲线基本成线形变化;衬砌初裂后,钢筋混凝土衬砌支护特性曲线在缓慢上升后,快速趋于收敛;玄武岩纤维混凝土衬砌承载特性曲线缓慢上升,至2倍初裂荷载时仍无收敛迹象。因此,玄武岩纤维混凝土能较好地满足软弱围岩隧道尽早封闭岩面、尽快提供支护力并具有一定变形能力的要求。研究成果对于软岩大变形隧道的变形控制具有重要的意义。     

纤维布补强地铁隧道结构的数值分析

隧道衬砌结构病害是铁路及地铁隧道的常见现象,对衬砌病害进行及时的补强工作是保证隧道结构长期安全使用的关键。以北京某地铁线路的衬砌结构病害为研究对象,介绍采用纤维布材料补强隧道衬砌结构的原始尺寸模型承载力破坏试验的设计工作。采用数值仿真方法,从钢筋受力、衬砌损伤两个方面综合讨论纤维布的补强加固效果,并确定了试验梁纤维布材料的补强形式。研究表明:试验梁下部粘帖3层3m长纤维布的补强效果最佳。补强加固后,格栅中拱顶处最大受力筋的应力减小3%;试验梁中超过300MPa的钢筋个数在各级加载应力下减少50%以上;分析混凝土中损伤因子超过0.7的单元数,初衬的损伤混凝土个数减小65%以上,二衬的损伤混凝土个数在100kN荷载作用下减小33%、在150kN荷载作用下增加11%;在高应力状态下二衬混凝土的损伤更加分散,有利于结构整体受力。试验梁内侧粘帖纤维布增加了试验梁的抗拉能力。该研究思路可以为纤维布补强施工的设计工作提供参考。     

连拱隧道衬砌裂缝成因分析与处治

对高速公路某连拱隧道二次衬砌开裂现象进行了调查,总结隧道开裂的规律,基于ANSYS软件将隧道二次衬砌作为受力实体,从隧道拱部受力不均匀、严寒季节温度应力方面进行有限元数值分析,得出隧道衬砌背后荷载分布型式、温度变化对衬砌内力的影响特点以及衬砌开裂规律,为该隧道衬砌裂缝成因分析及处治方法提供了理论依据。     

地质雷达在隧道衬砌无损检测中的应用

随着科学技术的不断进步,在隧道衬砌质量检测过程中,技术人员主要选用地质雷达装置来进行检测,同时,地质雷达检测技术也是最常使用到的隧道检测方法,能够提高隧道衬砌结构检测的精准度,主要适用于隧道工程混凝土厚度、密实度、钢筋使用状况以及钢筋的排布情况等方面。本文主要具体分析地质雷达对隧道衬砌无损检测中的具体使用价值,并就如何有效利用地质雷达技术提出了具体的对策,旨在为相关技术人员提供指导依据。     

隧道湿喷纤维高性能混凝土单层永久衬砌研究

针对复合式衬砌在施工、承载和防水方面存在的问题，按照挪威隧道工法(NMT)的原理和技术要求，以昆石(昆明-石林)高速公路小团山隧道为工程实例，从结构设计、抗渗性、耐久性、经济性和施工技术等方面系统地研究了隧道湿喷纤维高性能混凝土单层永久衬砌技术，并在小团山隧道施作了30m长的C45湿喷纤维高性能混凝土单层永久衬砌代替原设计的复合式衬砌。小团山隧道工程实践证明，湿喷纤维高性能混凝土单层永久衬砌代替复合式衬砌，变被动防水为主动防水，防水效果良好；同时，工程量小，施工速度快，节约造价。     

隧道结构可靠度设计探析

介绍了隧道整体式衬砌的可靠度设计过程 ,根据承载能力极限状态和正常使用状态的不同要求 ,提出了隧道衬砌结构概率极限状态的设计方法 ,并简述了隧道初期支护极限相对位移和稳定性的判别方法     

论地铁盾构法隧道施工中的风险防范

地铁工程施工属于高风险工程,其建设过程的风险管理备受社会各界关注,建立和实行工程风险管理制度已刻不容缓。该文针对地铁盾构隧道施工过程中存在的常见风险,将工程风险管理的基本理论应用到地铁盾构法隧道施工实践中,有效地分析和探究地铁盾构法隧道工程建设中的各项风险识别、风险评价与具体应对措施,从而详细诠释了风险管理在盾构隧道施工中的具体应用。     

几种火灾探测器在公路隧道中的应用

如何迅速探测公路长隧道的火灾,一直是国内外研究的课题。隧道火灾报警是隧道安全系统非常重要的一部分。隧道火灾探测器的种类很多,本文根据隧道几种常见火灾探测器的工作原理、结构、性能特点及优缺点,简述其在高速公路隧道上的应用,并为公路隧道火灾探测器的选择提供参考。     

齐岳山隧道无工作室管棚施工技术及应用

以宜万铁路齐岳山隧道工程为例,介绍了无工作室管棚技术在隧道超前支护施工中的应用,剖析了该工艺的工序、流程及技术要点,论证了该技术与常规管棚法施工相比的技术可行性、经济合理性。     

隧道地质预报中的瞬变电磁视纵向电导解释方法研究

瞬变电磁隧道超前地质预报最常用到的成果解释图为视电阻率等值线图,但由于视纵向电导相对于视电阻率等值线图具有更好的电性界面识别特征,因此,研究隧道超前地质预报中的瞬变电磁视纵向电导解释方法就显得很有意义。通过建立在全空间条件下的等效导电平面法来计算视纵向电导参数,并且详细阐述了视纵向电导曲线及其一次、二次微分曲线之间的关系。然后,通过建立隧道正演夹层模型和实际应用实例对视纵向电导的解释特点和效果进行较为全面的分析研究,并深入讨论了视电阻率等值线图与视纵向电导二次微分成像联合解释方法。最后,总结和归纳出视纵向电导在瞬变电磁超前地质预报解释中的一些方法特点和规律,以此指导瞬变电磁法在隧道内的超前地质预报工作,不断提高瞬变电磁隧道超前地质预报的精度及准确度。     

喷射混凝土常见质量问题分析及其预防措施

结合喷射混凝土在隧道工程中的应用,对喷射混凝土施工过程中常见的质量问题产生的原因进行了分析,并提出了相应的预防措施,以更好地提高喷射混凝土的质量,确保隧道的施工安全和成本受控。     

移动三维激光扫描技术在地铁隧道病害检测中的应用

常见的地铁隧道病害有渗漏水、裂缝、错台、侵界等,这些地铁隧道病害的存在会对隧道的安全使用造成不好的影响.因此,需要定期对隧道的病害进行检测,并进行相应的修复.对于地铁隧道病害检测,常用的方法有人工巡检方法、全站仪方法等,这些方法效率低下且采集信息量有限.针对这些问题,使用一种自主研发的移动三维激光扫描系统进行隧道检测....     

管棚预注浆技术在断层破碎带洞口中的应用

以沈应线公路隧道工程为例,介绍了浅埋段断层破碎带及富水地层中洞口超前大管棚的施工设计和施工工艺,总结了超前预支护技术在通过软弱围岩时的作用,以完善和推广管棚预注浆支护技术。     

综合管廊技术应用性研究

结合宁波某新城综合管廊工程,就综合管廊技术应用中存在的主要问题作了研究,并从技术层面、技术的重难点及建设管理模式三方面进行了探讨,提出了具体的解决措施,以供参考。     

潛盾隧道液化評估及抗液化對策之探討

液化對潛盾隧道之影響及設計檢核内容,一般包括液化時上浮之穩定性、震後產生之不均勻沈陷及環片因液化引致之額外應力等。整理目前工程寅務上常用之分析方法,並探討各分析方法之限制及待研究突破之問題點;整理台北、高雄捷迎潛盾隧道段抗液化處理對策及各項處理對策之優缺點,建議可行之抗液化處理對策,以供爾後類似工程之參考。     

可控源音频大地电磁法(CSAMT)在隧道勘察中的应用

本文详细论述了可控源音频大地电磁法(CSAMT)的工作原理、野外工作中发射源的布设原则以及几个重要参数的选择,介绍了可控源音频大地电磁法在隧道勘察中的应用情况。同时,通过对朔准铁路鹰鹞山隧道和京沪铁路张夏隧道两个工程的实际应用和详细分析,总结了可控源音频大地电磁法的应用范围及其可以解决的地质问题。