公路隧道二次衬砌厚度不足成因分析和治理

针对我国高速公路发展过程中存在的病害现象,从设计和施工两个阶段分析了公路隧道二次衬砌厚度不足的原因,并提出了相应的治理措施,为隧道病害整治提供借鉴。     

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。     

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．     

高速公路隧道衬砌厚度安全性分析

以某高速公路隧道为背景，针对其衬砌厚度低于设计值的情况，建立荷载结构模型，通过弹塑性有限元分析方法，计算衬砌的结构内力及其强度安全系数，提出了衬砌厚度变化对其安全系数、结构稳定性的影响。     

隧道衬砌结构可靠度分析的二次二阶矩法

隧道衬砌多为曲墙式，且所受荷载复杂，不易用解析的方法求得衬砌各个截面的荷载效应，一般情况下都要用数值法求解。在隧道衬砌结构可靠度分析中，常用较为简单的一次二阶矩法，并结合随机有限元法进行分析，但精度较低。虽然有很多高精度的结构可靠度分析方法，但大多太复杂或计算时间长，不适用于隧道结构的可靠度计算。经过对算法的比较分析，提出一种简单、实用的二次二阶矩法，与随机有限元法相结合，进行隧道衬砌结构的可靠度分析，并给出了具体步骤和算例，结果表明该法具有较高的精度。     

某公路隧道二次衬砌厚度偏差值影响分析

隧道二次衬砌对隧道结构安全,起着至关重要的作用。为了有效解决和控制二次衬砌厚度不足产生的问题,以某公路隧道为工程背景,对二次衬砌厚度设计和实际施工偏差值进行分析,选取具有代表性的衬砌断面,采用有限元方法,建立数值计算模型,对不同范围的偏差值进行建模分析,得出二次衬砌厚度偏差值在不同范围应采取不同的处治措施,并对处理范围进行了划分。该模拟分析结果对同类隧道工程二次衬砌厚度不足的处理具有一定的借鉴作用。     

不等跨连拱隧道衬砌结构可靠度分析

应用基于神经网络的随机有限元理论,把截面抗压强度条件视为承载能力极限状态,截面受拉开裂条件视为正常使用极限状态,进行高速公路不等跨连拱隧道衬砌结构可靠度分析,得出了衬砌结构可靠度指标的分布规律和衬砌结构的破坏规律.按照抗压强度条件计算,大洞比小洞相应单元的可靠指标小一些,说明大洞破坏的可能性比小洞大一些,不等跨效应明显.隧道的最小可靠指标在大洞的侧墙处,即大洞的侧墙很可能最先被压坏.抗裂可靠指标最小的单元在拱顶,尤以大洞拱顶单元最小,拱项和拱腰是最容易拉裂破坏的地方.     

隧道喷混凝土衬砌结构可靠度分析的位移方法

在隧道施工中，利用衬砌位移的监控量测数据进行衬砌结构的可靠性评价。对新奥法隧道的动态设计有重要的指导作用，从实测位移出发，提出了隧道喷混凝土衬砌结构的功能函数，讨论了衬砌位移，厚度，喷混凝土材料性能的变异性，并对两个实例用Monte-Carlo法进行了可靠度计算，得到了符合实际情况的结果。     

隧道衬砌按连续介质模型设计时的可靠度分析

采用连续介质模型对隧道衬砌进行可靠度分析，论述了基本思路，分析总结了该模型在实际应用中存在的困难，对今后要做的工作提出了建议。     

铁路隧道衬砌厚度不足质量缺陷整治

论文对在建铁路隧道工程衬砌厚度不足质量缺陷进行分析,确定衬砌厚度不足对隧道结构安全性的影响,提出缺陷严重程度判定建议及缺陷整治措施,从施工角度分析缺陷形成原因,并提出针对性的预防措施,为铁路隧道工程施工过程质量控制及缺陷整治提供借鉴。     

锚喷衬砌隧道结构稳定可靠度计算

根据地层特征曲线和围岩剪切滑移理论,分析围岩最小荷载计算方法。基于薄壁圆筒与锚杆端锚理论,分析喷射混凝土层(简称喷层)及锚杆的支护抗力确定方法。建立由锚杆支护抗力、喷层支护抗力和围岩荷载构成的圆形锚喷支护隧道结构功能函数。为了求解该非线性隐式功能函数的可靠度指标,首先,利用验算点与可靠度指标的关系,将极限状态方程由多自变量(结构基本变量)的隐式形式转变为单自变量(可靠度指标)的隐式形式;然后,通过泰勒公式将其展开成级数,截取其前若干项,导出可靠度指标的迭代逼近计算公式;再将复合函数求导法则与差分求导结合起来,推出逼近计算表达式中系数的导数求解格式。上述研究形成了基于泰勒级数与差分求导数结合的锚喷支护隧道结构稳定可靠度指标分析方法。采用该方法分析某公路隧道结构的稳定可靠度,并与蒙特卡罗方法的精确解进行对比,两者的绝对差异为0.018%,相对差异为4.47%。     

隧道衬砌按连续介质模型设计时的可靠度分析

介绍了喷锚复合衬砌的现行设计计算方法,阐述了采用连续介质模型设计时围岩原始应力和物理力学指标统计特征的获取及可靠度的计算,以及此方法的前景和应用条件.     

列车动载下衬砌厚度对隧道结构动力响应的影响研究

以北京市某在建地铁盾构区间为工程背景,探究列车动载下衬砌厚度对隧道结构动力响应的影响。采用英国几何不平顺值提供的公式模拟列车运行过程中产生的激振力,研究80 km/h车速下隧道结构不同监测点的动力响应。运用有限差分软件FLAC3D建立计算模型,计算分析了250、300、350、400、450 mm 5种管片厚度下结构的动力响应。通过计算得出:列车动载下结构出现整体运动趋势;位置特点相同的监测点具有更加相近的振动时程曲线;隧道两拱脚及拱顶和仰拱处均产生位移差,进而引起附加应力;最大主应力峰值远小于结构材料的极限抗拉强度;管片厚度较大的结构在动力响应方面表现出一定的优势。     

公路隧道混凝土衬砌结构的耐久性与保护层厚度

对影响公路隧道混凝土衬砌结构耐久性的因素进行了分析,基于氯化物对混凝土的侵蚀和混凝土碳化规律的研究,对公路隧道衬砌结构的设计基准期改为100年后最小保护层厚度的确定方法提出了估算模式,对其取值提出了具体建议。     

地铁单线盾构隧道管片衬砌合理厚度的探讨

目前我国地铁区间单线盾构隧道的外径为6．0m左右、采用钢筋混凝土平板型管片，其厚度为30cm和35cm两种。本文采用梁-弹簧模型对不同拼装方式下两种不同厚度的管片结构进行了力学分析。经过比较分析，得出管片衬砌的合理厚度和在不同管片拼装方式下的一些力学规律，可供有关工程设计时的参考。     

管片衬砌结构可靠度分析的优化方法

从结构可靠度指标的几何意义出发,推导了管片衬砌结构可靠度指标计算的优化模型,在此基础上研制了基于复形优化思想的数值计算程序。算例表明,管片衬砌结构可靠度指标优化模型无需功能函数对变量求偏导数,将当量标准正态变量在验算点上的值用原始变量统计特征值和验算点的坐标来表示,就避免了每次迭代时要进行R-F变换,提高了计算效率,且精度较高。该优化模型对功能函数非线性程度高、隐式表示的管片衬砌结构可靠度分析比较适用,为地下结构可靠度分析提供了一种新的选择。     

公路隧道围岩压力监测及衬砌结构受力分析

通过对公路隧道深埋段围岩压力进行监测,绘制围岩压力变化曲线,分析围岩压力变化规律。通过有限元数值模拟分析衬砌结构受力情况,为日后类似隧道工程的合理设计与施工提供了借鉴与参考。     

隧道二次衬砌厚度不足及脱空原因分析与整治措施

高速公路、铁路等交通基础设施需求旺盛,山岭地区隧道施工越来越多。隧道二次衬砌厚度不足及背部空鼓现象将影响衬砌混凝土结构的耐久性,随着时间的累积,隧道衬砌会出现掉块、脱落等问题,影响行车安全。因此,发现隧道衬砌厚度不足及脱空要及时进行整治。论文结合工程实例,分析了衬砌厚度不足及脱空的原因,并提出了整治措施和施工方法,旨在为提高隧道施工质量提供借鉴。     

公路隧道衬砌背后空洞分布特征及其 对衬砌结构的影响

针对公路隧道衬砌结构病害问题日益突出的现状,基于160余座公路隧道衬砌检测资料对衬砌背后空洞形态特征进行统计分析,在此基础上对衬砌结构受力性能和安全性进行了评价。结果表明:空洞主要分布在衬砌拱部位置及围岩状况较差的Ⅴ级、Ⅳ级围岩段; 空洞纵向长度主要分布在0～20 m范围,其分布曲线呈指数降低分布规律,空洞径向高度主要分布在0～25 cm范围,其分布曲线呈正态分布规律,空洞平均长度及高度按照拱顶→拱腰→边墙、V级→Ⅳ级→Ⅲ级的规律逐渐减小; 空洞高度的增大对衬砌结构力学性能影响较小,而空洞环向范围的增大显著降低了衬砌安全性,衬砌结构受力性能随空洞纵向长度增大而逐渐向着不利状态转变,但当空洞纵向长度增大到一定值后衬砌结构安全性进一步降低的幅度有限; 研究结果可为衬砌背后空洞的整治提供参考。     

软岩隧道衬砌开裂机理分析及预防措施

衬砌开裂是高速公路隧道重要病害之一,穿越软弱片岩区的某高速公路隧道衬砌开裂现象严重,给隧道的安全施工与运营带来隐患;以该高速公路上某隧道为研究对象,利用现场监测、勘察资料结合室内试验结果,得出导致该区域衬砌开裂的主要因素:地下水、软岩蠕变和地形偏压。并依据实例针对性地给出了防治措施,取得了较好的处理效果。