巨型溶洞回填体内桥梁隧道高效施工技术

成贵铁路玉京山隧道穿越一处巨型溶洞,溶洞空腔体积巨大、洞壁不稳定、水文地质条件复杂;隧道穿越溶洞段长约86 m,高悬于溶洞顶板附近,距离溶洞底部堆积物顶面约40～45 m.该溶洞处置方案复杂,施工安全风险高、工期紧.针对溶洞回填体中暗挖隧道和隧道内桥梁部分,通过开展回填体注浆加固、隧道五台阶设钢管临时横撑法开挖支护...     

连拱隧道衬砌厚度对结构安全影响分析

基于有限元分析了不同厚度下衬砌结构的受力特征,通过对比总结了衬砌结构安全系数随厚度的变化规律,得到了连拱衬砌厚度的合理取值。分析结果可以为连拱隧道衬砌工程设计提供参考。     

冻胀力对寒区隧道衬砌结构的影响及其防治

分析了冻胀力产生的机制，从理论分析、数值计算和现场实测等方面讨论了冻胀力对寒区隧道衬砌结构的影响特点，总结了目前所采用的冻胀防治措施。     

巨型溶洞回填处置与超厚回填体沉降机制研究

黔张常铁路高山隧道施工时揭露一处巨型溶洞,溶洞体量巨大、发育复杂、围岩稳定性差且落石风险高,隧道穿越距离长(影响区总长145 m),悬空高度大(隧道底板下净空30～55 m),施工处置难度高;通过综合比选,采用了"洞砟回填+上部注浆"的综合处置方案。针对超厚回填体可能产生的沉降问题,采用现场监测、数值模拟和理论分析的方法,对回填体静载作用下和动载作用下的沉降规律进行综合研究。施工期表层沉降和分层沉降监测表明,超厚回填体表层沉降主要受回填洞砟自身重力及上部新增结构荷载的影响,沉降收敛速度快,沉降主要来源于下部未注浆回填体和溶洞底部堆积体的表层部分。通过有限元软件建立三维数值仿真模型,模拟列车动载作用对超厚回填体的影响,分析表明有砟轨道和3 m厚钢筋混凝土路基板大幅降低了列车动应力向下部回填体的传递,再经过回填体上部注浆层阻断,回填体未注浆层基本不受列车动载影响,即列车动荷载不会造成回填体新增沉降量。工程实践表明黔,张常铁路高山隧道巨型溶洞回填处置可靠,工后沉降可控,满足设计要求,可为其他类似工程提供参考。     

隧道衬砌裂缝深度测量方法和设备研究

衬砌裂缝是隧道最为常见的一种病害,我们不仅仅要关注其治理方法,而且要将裂缝检测作为治理的关键环节。该文通过文献调研,总结了隧道裂缝的成因、现有裂缝检测技术及其不足之处,并运用水在衬砌裂缝中的渗流作用,提出了一种衬砌裂缝深度测量方法,给出了具体的裂缝深度测量设备,方便实用、安全可靠、成本低廉,为隧道裂缝深度的测量提供了新的思路和选择。     

隐伏溶洞对隧道开挖稳定性影响研究

研究隐伏溶洞对隧道开挖稳定性的影响,对于提高隧道工程的安全性和可行性具有重要意义。以呼北高速金岩隧道为工程背景,采用Midas GTS NX软件建立隧道三维有限元模型,研究了不同溶洞位置、不同溶洞大小和不同溶洞与隧道间距下隧道围岩塑性区发展以及隧道衬砌结构变形受力规律。研究结果表明：位于隧道侧面的溶洞对隧道开挖稳定性影响最为明显,围岩塑性区分布最广,其次为位于隧道底部的溶洞,最后为位于隧道顶部的溶洞;溶洞与隧道间距越小,对隧道开挖稳定性影响越大,当距离足够近时塑性区的发展会贯通隧道与溶洞之间的中岩柱;地表V形影响区随着溶洞直径的增大而增加,也随着溶洞与隧道间距的增大而增加;中岩柱的破坏是由隧道侧面的围岩和溶洞侧面岩体同时向中间产生塑性发展而产生的。相关结论可为岩溶发育区山岭隧道安全施工提供参考。     

铁路隧道衬砌结构可靠度分析

本文提出一个与地面结构相似的铁路隧道衬砌结构可靠度分析方法．此法是根据铁路隧道现行规范和已有的统计数据拟定的．当然它亦可推广到适用其它规范的情况下．目前,国内外尚没有被广泛接受的隧道支护结构可靠度分析方法,故本文所提方法可以认为是一次有益的赏试．     

隧道衬砌结构的安全评估

为保证隧道衬砌实际套拱结构的安全,采用MIDAS/civil有限元分析软件和桥梁博士建立套拱结构模型并进行了计算,通过分析和实践检验得出实际套拱结构是安全适用的。分析了使用过程中套拱结构存在的风险,并提出了相应的防范措施。     

地下水对隧道衬砌结构力学行为影响的研究

隧道防排水系统是隧道设计、施工的关键，直接关系到衬砌结构的可靠性、耐久性及隧道的通行能力。因此，研究有压地下水对隧道衬砌结构力学行为的影响，以指导隧道的设计、施工具有重要的实际意义。     

火灾对隧道衬砌结构的损害及防范措施研究

由于隧道火灾温度高,升温速度快,会对衬砌结构造成严重的损坏,并影响衬砌结构体系的可靠性。文章以上海某地铁隧道火灾为背景,在对国内外隧道火灾案例调研的基础上,分析了火灾高温对衬砌结构的损害形式,指出了提高衬砌结构耐火性能的必要性和紧迫性,并初步给出了提高隧道衬砌结构耐火性能的思路和方法,可供类似研究参考。     

明挖及埋置方式对隧道衬砌的受力影响研究

对于埋深比较浅的隧道会采取明挖法施工,待开挖完毕后,边回填边进行隧道施工。文章通过有限元分析法,研究在开挖角度分别为90°和70°时,待隧道上方土体回填后,隧道衬砌的受力对比分析,并通过改变隧道距开挖边缘的位置进一步对比分析,位置不同时,隧道衬砌所受外力的不同,通过研究发现:当明挖法开挖时,具有一定倾角时,有利于减小作用在隧道衬砌上的外力,隧道位于开挖底部的中间位置时,衬砌拱圈的受力更为合理。     

隧道与溶洞施工安全距离分析研究

为有效解决隧道穿越岩溶区遇到溶洞时安全距离的确定问题,通过弹性力学的相关理论对隧道与溶洞之间的安全距离进行了研究。利用突变理论确定了岩梁系统发生突变的必要条件,并根据突变特征值和判别准则对隧道围岩稳定性进行判断,并将梁结构简化为固支梁力学模型,在突变理论的指导下求解并建立了溶洞位于隧道上方时的安全距离计算模型。以新建昆渝高铁乐业隧道工程的参数为例,利用ABAQUS软件构建隧道与溶洞施工安全距离的数值计算模型,采用数值模拟的方法验证了该模型的工程适用性。结果表明：隧道与溶洞施工安全距离计算模型具有良好的工程适用性,与数值模拟的计算结果拟合良好,且经过0.01 m岩层厚度折减后,得出所依托工程的溶洞安全距离区间为2.76～2.82 m;当突变特征值Δ>0时,围岩稳定且塑性区尚未贯通;当突变特征值Δ≤0且b>0时,围岩失稳,但塑性区已贯通,因此可根据塑性区的贯通情况判断隧道围岩的临界失稳状态;溶洞跨度、高跨比、围岩参数是影响两者安全距离的主要因素,且该安全距离随溶洞跨度的增加而增加,随高跨比的增加而减少,随围岩水平的增加而增加。该研究结果可为类似工程建设提供理论指导与参考。     

软岩隧道衬砌结构安全性评估方法分析研究

结合重庆礼让隧道石膏岩段工程,采用荷载-结构法计算分析二次衬砌内力变形特征,在此基础上采用FLAC~(2D)对该隧道进行数值模拟分析,通过对比不同方法的分析结果,并结合隧道衬砌结构的现场变形失稳情况,提出了一种在初支与二衬间施加缓冲区的方案并进行了数值模拟分析。     

值得借鉴的盾构隧道衬砌结构构造

介绍了德国新颖隧道衬砌结构构造,改环形企口为卯眼、榫头式。通过深入的分析,与现行的隧道衬砌结构构造比较,大大减少了管片顶裂的可能性;保证剪力的可靠传递;即使榫头受剪破坏,防水密封性能不受影响;接头拼装损坏可能性少,加快拼装成环速度。故可推荐在地铁隧道工程中应用。     

不同衬砌结构缺陷对隧道结构整体安全性的影响

为研究不同衬砌缺陷对隧道结构整体安全性的影响,以某实体隧道工程为依托,采用荷载 结构法建立有限元数值模型,分别对衬砌在正常状态、强度不足、厚度不足及背后脱空4种工况下进行数值计算,对比分析了不同衬砌缺陷对结构安全性的影响。结果表明:当隧道衬砌存在强度不足和厚度不足缺陷时,缺陷部位单元的安全系数减小,而其他部位的安全系数基本不变,随着衬砌厚度不足程度的加深,相应缺陷位置的安全系数也随之降低;当衬砌背后脱空面积较大时,衬砌脱空部位与其相邻位置处的剪力和弯矩均发生正负突变,衬砌结构受力与变形模式发生改变,脱空区域安全系数明显减小,但脱空部位相邻区域衬砌结构的安全系数反而增大,其他部位安全系数没有明显变化,与正常状态下基本保持一致。     

高速铁路隧道衬砌质量问题及对策研究

对隧道衬砌施工中常见的安全质量问题进行了归纳总结,研究分析了影响安全质量的原因和关键因素,提出了加强现场施工管理和改善衬砌质量的对策及处理措施,为以后的施工提供借鉴。     

落石冲击对隧道结构安全影响评估

主要分析了落石冲击对二次衬砌的影响,介绍了计算落石冲击力的方法,并通过初砌冲击荷载设计值的计算,得出了一些有价值的结论,指出衬砌背后产生空洞后,其所产生的间接影响应引起高度重视。     

公路隧道衬砌裂缝对结构受力分布影响规律研究

近些年我国高速公路隧道规模迅猛增长,与此同时也出现了较多的隧道病害和缺陷,其中二衬衬砌裂缝及渗漏水问题非常突出,大量运营隧道都出现了类似问题。本文结合依托工程,对隧道不同位置出现衬砌裂缝情况下的结构受力分布规律进行了分析与研究,探讨了裂缝对衬砌结构安全性的影响,得出结论如下：(1) 素混凝土隧道衬砌贯通型裂缝,隧道结构成为多铰环形结构,结构在断裂处轴向承载能力变化不大,但不能继续承受弯矩|(2) 通过计算分析发现,结构在某处断裂而不能继续承受弯矩时,其整个受力分布规律会发生改变,在其它局部会产生较大的弯矩,从而诱发新的开裂|(3) 裂缝的存在对隧道周边岩体的受力和变形存在着很大的影响,裂缝的存在改变了既有隧道力学分布规律。在隧道运营过程中,当发现存在裂缝时,必须加强监测并严控裂缝的发展。