运营公路隧道衬砌病害力学模型及粘贴钢板加固研究

基于荷载-结构法隧道计算理论,建立了公路隧道衬砌厚度不足病害的力学模型,分析了粘贴钢板加固计算理论理论,研制了公路隧道衬砌病害及加固分析软件,可以量化评价衬砌厚度不足及粘贴钢板加固后对结构承载力的影响。以某公路隧道为依托,利用公路隧道病害加固软件,分析了二衬配筋不足、厚度不足等衬砌缺陷对其结构安全影响,提出采用粘贴钢板加固,并分析了治理后结构安全性,验证了加固措施的合理性。     

在役公路隧道衬砌病害分析及整治技术

随着大量公路隧道的投入运营,隧道衬砌病害导致的运营事故越来越多,所以对衬砌病害的研究显得日益重要。因此对隧道衬砌病害成因的研究现状进行了分析,指出了隧道质量病害和隧道病害的区别和转化关系,并从加固岩体和加固衬砌两方面对衬砌病害的整治进行了分析和研究。     

某隧道W钢带加固衬砌结构施工技术

利用W钢带对隧道衬砌结构的加固,可提高隧道衬砌结构抗弯承载能力,以抵抗隧道衬砌厚度不足时受弯拉变形发生的开裂变形破坏,增强拱形结构的整体受力性能。W形钢带对隧道衬砌结构的加固施工简便,工艺成熟。文章列举一座隧道,来阐明采用W形钢带对隧道衬砌结构加固的施工方法及施工控制要点。     

隧道病害诊断分析与维修加固

以我国西部地区某运营高速公路隧道为例,进行外观观察、检测和钻芯取样,对隧道衬砌厚度不足、衬砌裂缝、衬砌脱空及渗漏水情况进行统计和原因分析,并对土建结构技术状况进行评定。结果表明,隧道裂缝主要为环向裂缝,分布在拱脚(起拱线);衬砌厚度不足、脱空主要分布在拱顶范围;渗漏水多发生于拱脚处。在此基础上对不同病害严重程度进行分类,提出维修加固方案,以提高隧道安全性、耐久性和功能性。     

纵向裂缝隧道衬砌结构的安全评价与加固研究

 裂缝是运营期隧道衬砌结构的主要病害形式之一,特别是拱部纵向裂缝对隧道原有结构的承载力影响较大。通过公路隧道衬砌结构裂缝评价方法,对隧道主要裂缝进行安全评价,给出安全等级,同时应用刚度退化模型对隧道原结构进行承载力评价,给出加固前的隧道结构安全系数,通过工程实例验证说明,通过刚度退化模型计算承载力是可行的,为隧道的加固补强提供重要依据,并为今后纵向裂缝情况下衬砌结构的安全性评价、承载力的计算分析以及加固设计提供新的技术方法。     

既有包神铁路响沙湾隧道病害整治技术探讨

既有包神铁路响沙湾隧道(K44+748.4～K45+602.4)存在衬砌裂损、衬砌超限、衬砌渗漏水、基底下沉及衬砌空洞等病害,通过采用裂缝处理、拱墙接缝处理(刹尖口)、劣化混凝土置换、W型钢带加固处理、钢拱架嵌套加固处理、衬砌不密实注浆处理等措施进行病害整治,同时,加强整治期间的监控量测,彻底根除隧道病害,消除隐患,提高了隧道结构稳定性和可靠性,保证了既有线的运营行车安全。通过该工程实例隧道病害整治的技术研究论证,为后续(同类)既有线隧道维护及整治积累了经验。     

既有高速公路隧道衬砌裂缝处治技术研究

随着我国交通基础设施的迅速发展,建成并运营的隧道数量愈加庞大,隧道病害问题也愈加突出,其中衬砌裂缝为最常见的隧道结构病害之一。目前国内对于隧道衬砌裂缝的研究仍比较笼统,处治方法也相对片面。因此,文中依托天定高速公路秦州隧道工程,开展既有高速公路隧道衬砌裂缝处治技术研究,结合隧道工程地质状况、隧道施工情况、管养等因素对秦州隧道裂缝成因进行分析,并得出结果,地质因素、施工因素和运营管养因素等为秦州隧道裂缝产生的主要影响因素。根据病害情况不同进行分区裂缝整治和衬砌补强,裂缝处治和衬砌加固效果良好,可为类似高速公路隧道衬砌裂缝病害治理提供经验参考。     

公路隧道衬砌检测及维修加固效果分析

介绍了衬砌在隧道工程中的重要性,分析了隧道常见病害,对隧道衬砌的检测与维修加固方法进行了阐述,并讨论了其维修加固效果,从而有效提高隧道工程安全质量水平。     

采用钢板加固隧道二衬混凝土结构受力分析

针对某公路隧道局部段落衬砌厚度不足的情况,采用粘贴钢板法进行结构加固,通过对钢板加固结构的受力分析,指出运用钢板加固处治隧道二衬混凝土厚度不足可有效提高二衬混凝土抗弯承载力。     

赵家楞杆隧道病害及处置方案计算分析

黄土复杂的物理力学性质给黄土隧道施工和运营带来了巨大影响,同时也产生了一系列病害。为了提高类似黄土隧道结构的安全性和耐久性,利用SIR-3000和BJSD-2型激光断面仪对巉柳高速公路巉柳段赵家楞杆隧道病害情况进行了检测,结果表明隧道有明显的沉降段,并出现检修道倾斜、破损,衬砌厚度基本满足设计要求,测线位置并未发现明显含水区域和大面积脱空,依据检测结果分析了病害产生的原因。并针对病害形成的特征,提出了3种加固方案,从围岩稳定性和衬砌安全系数分析了3种方案的可行性,结果表明更换仰拱并加固仰拱地层改善了隧道结构的受力性状,衬砌的安全系数也得到提高。     

新建隧道病害处治加固技术

以新建孙家崖隧道为例,分析了隧道初期支护变形、二次衬砌开裂等病害产生的原因及现状,提出了隧道病害整治的原则,并根据裂缝宽度以及素混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌的不同形式,采取了相应的加固方案,保证了该隧道的施工质量。     

地质雷达在公路隧道养护管理中的应用

二次衬砌厚度不足及背后空洞是运营隧道常见的质量缺陷,其恶化了衬砌结构的受力状态,诱发衬砌开裂、剥落,严重影响隧道的运营安全。如何快速准确地获得衬砌质量情报,制订相应的工程对策,消除运营安全风险,是隧道养护管理中的重要课题。文章以高速公路隧道病害整治工程为依托,详细介绍了地质雷达在隧道养护管理中的应用。基于调查结果,分析了隧道衬砌病害的分布特征,并进行衬砌状态评级,制订相应的维修养护措施。研究结果表明,地质雷达可快速精确地确定隧道衬砌病害的重点段落,对于提高隧道养护管理水平具有重要意义。     

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。     

盾构隧道的结构病害及其成因探析和治理措施

随着大量盾构隧道投入运营,隧道结构的病害问题逐渐显现。本文从影响和引起隧道结构病害的原因出发,对盾构隧道服役寿命期内其结构病害的情况进行了总结,阐述了盾构隧道结构病害、劣化的主要类型及其内在和外在的表征形式。事实显示,引起盾构隧道结构病害的主要成因包括:运营期特殊荷载导致的隧道结构突发损伤、隧道结构耐久性不足和隧道结构变形等长期行为产生的损伤。盾构隧道结构的病害和损伤主要包括管片和路面结构混凝土开裂、破损剥落;钢筋锈蚀且与混凝土粘结力降低;管片连接螺栓锈蚀或长期受应力腐蚀作用产生扭曲变形甚至断裂;隧道衬砌环纵缝的错台变形、接缝张开等;另外还包括隧道管片、衬砌接头、螺栓孔等位置的渗漏。     

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。     

公路隧道二次衬砌边墙压裂病害成因及处治研究

公路隧道二次衬砌边墙压裂已成为目前运营隧道非常严重的结构变形病害之一，就某隧道出现的此类病害进行了专项检测，深入分析了病害产生的原因，结果表明其主要由围岩自身软弱、支护结构设计薄弱、工程实体质量较差导致。对此采用扰动较小的钻孔注浆+钢带补强方案，实施了病害加固维修，为类似病害处治提供了参考。     

滑坡区隧道自锚式新型加固结构理论研究

 针对位于深厚滑坡体中隧道的加固问题,提出了利用锚索、抗滑桩只对与隧道稳定直接相关的洞周滑坡体进行抗滑及锚固处治,同时加固隧道衬砌结构,使隧道衬砌结构、抗滑桩与锚索形成一种新型的滑坡隧道自锚式加固结构体系。该加固结构将滑床作为桩和锚索稳定的支撑点,属于超静定结构。针对该加固结构体系的特点建立其物理力学模型,并采用矩阵传递法进行理论推导,得到加固结构体系的内力与位移。通过算例分析结果表明,锚索的作用使隧道边墙不利受力状态有所改善,抗滑桩对隧道底铺和衬砌的变形有所约束,可以通过锚索和抗滑桩结构,使隧道衬砌结构的受力和变形得到优化控制。     

基于扩展有限元的隧道衬砌裂缝开裂数值分析

分别通过对浙江区域48条公路隧道衬砌裂缝病害的现场调查和大量裂缝病害实例的统计分析,获得了公路隧道衬砌裂缝的分布特征规律和衬砌开裂的主要影响因素。通过与衬砌原型试验的对比,验证了衬砌开裂扩展有限元分析方法的适用性。在这些研究的基础上,采用扩展有限元研究了衬砌在主要影响因素作用下的裂缝分布规律、裂缝扩展过程、裂缝外观表现形式及发生机制。该研究为衬砌裂缝产生原因的分析提供了借鉴,同时也为隧道衬砌裂缝病害的防治与加固修复打下了基础。     

公路隧道衬砌裂缝成因分析及治理技术

目前公路隧道衬砌存在不同程度的病害,衬砌开裂是其中最常见的一种形式,从外力、施工、设计等方面系统分析了公路隧道衬砌裂缝产生的原因,总结了隧道衬砌加固的常用方法的适应性,并将本文成果应用于实际工程中,对类似工程具有一定的借鉴作用.     

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。