公路隧道二次襯砌鋼筋環(huán)向間距對(duì)結(jié)構(gòu)安全性影響分析

針對(duì)常見(jiàn)的隧道混凝土材料劣化、襯砌厚度不足及背后脫空3類病害,基于荷載-結(jié)構(gòu)平面分析模型,通過(guò)設(shè)置不同病害程度等級(jí),分析運(yùn)營(yíng)公路隧道病害對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的安全性影響規(guī)律。研究結(jié)果認(rèn)為:(1)襯砌結(jié)構(gòu)截面最小安全系數(shù)隨混凝土材料劣化呈同比例線性下降,以發(fā)生劣化的局部位置最為顯著;(2)襯砌結(jié)構(gòu)厚度不足直接降低了結(jié)構(gòu)截面剛度,欠厚部位安全性能隨之下降;(3)襯砌背后脫空改變了結(jié)構(gòu)受力和變形模式,對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性能影響最大,特別是當(dāng)脫空范圍大于2m時(shí),在圍巖荷載作用下,襯砌結(jié)構(gòu)將很快出現(xiàn)開(kāi)裂、剝落等嚴(yán)重結(jié)構(gòu)型病害,直至完全喪失承載能力或退出正常使用狀態(tài)。

以某公路隧道為例,通過(guò)對(duì)比分析"先做邊墻基礎(chǔ)法"和"不做邊墻基礎(chǔ)法"2種施工方法的優(yōu)缺點(diǎn),提出二次襯砌邊墻混凝土與電纜溝之間需通過(guò)連接鋼筋來(lái)保證其成為一個(gè)整體。由于預(yù)埋連接鋼筋存在著"順直度不易保證、架立鋼筋的安裝需采取輔助措施"等問(wèn)題,在施工過(guò)程中采用了連接鋼筋的改進(jìn)方法—植筋法。最后從施工質(zhì)量、施工用料、施工進(jìn)度等方面比較預(yù)埋連接鋼筋法和植筋法,得出了植筋法優(yōu)于預(yù)埋鋼筋法的結(jié)論。

裂縫對(duì)公路隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)耐久性影響及其模糊評(píng)價(jià)

公路隧道混凝土二次襯砌結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)是不可避免的,而裂縫的出現(xiàn)將迅速的加快其腐蝕劣化過(guò)程。本文首先對(duì)隧道襯砌構(gòu)件裂縫的成因及其對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)耐久性的影響進(jìn)行了分析。鑒于裂縫對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的耐久性影響具有模糊性的特點(diǎn),論文分別建立了用于計(jì)算評(píng)價(jià)襯砌表面裂縫寬度、長(zhǎng)度、方向和密度等因素對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)耐久性損傷的模糊隸屬度函數(shù)。然后結(jié)合某次靜力實(shí)驗(yàn)裂縫觀測(cè)、統(tǒng)計(jì)結(jié)果,根據(jù)建立的隸屬度函數(shù)對(duì)裂縫諸因素的隸屬度進(jìn)行了計(jì)算,并運(yùn)用最大隸屬度原則對(duì)裂縫對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)耐久性的影響程度進(jìn)行了模糊綜合評(píng)價(jià)。

針對(duì)襯砌拱頂、左拱腰和右拱腰脫空組合工況,基于荷載-結(jié)構(gòu)法平面計(jì)算分析模型,通過(guò)設(shè)置不同的脫空范圍,分析襯砌脫空對(duì)在役隧道結(jié)構(gòu)安全性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:隧道襯砌各脫空位置相互之間的影響很小,對(duì)隧道整體的安全性影響不大;而脫空范圍主要改變了隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力和變形狀態(tài),對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的安全性影響極大,特別是當(dāng)脫空范圍大于20°時(shí),在圍巖荷載作用下,襯砌結(jié)構(gòu)將很快出現(xiàn)開(kāi)裂、剝落等嚴(yán)重病害,直至完全喪失承載能力或退出正常使用狀態(tài)。最后,針對(duì)不同缺陷情況,提出了相應(yīng)的處治措施。

采用有限元分析軟件ansys對(duì)鹙窩梁隧道二次襯砌進(jìn)行數(shù)值模擬分析,得出了襯砌結(jié)構(gòu)受力變化規(guī)律,并通過(guò)襯砌強(qiáng)度的安全系數(shù)計(jì)算分析,尋求襯砌的合理施工厚度。

以云南地區(qū)某高速公路隧道為研究背景,采用荷載-結(jié)構(gòu)方法和帶裂縫襯砌截面剛度退化模型,從截面承載性能和結(jié)構(gòu)安全性兩個(gè)方面,分析了縱向裂縫位置、裂縫深度對(duì)襯砌截面和整個(gè)結(jié)構(gòu)承載性能的影響。計(jì)算結(jié)果表明：隨著裂縫的出現(xiàn),襯砌截面極限承載力和剛度下降,并引起襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布,各開(kāi)裂部位安全系數(shù)隨裂縫深度的增加均表現(xiàn)為不同程度的降低,呈非線性變化。對(duì)于同樣的裂縫深度,拱頂部位安全系數(shù)最低,拱頂兩側(cè)安全系數(shù)隨偏離拱頂距離的增大而明顯增大。對(duì)于襯砌結(jié)構(gòu)而言,裂縫位于拱頂及其附近,對(duì)結(jié)構(gòu)安全影響明顯,裂縫位于拱腰、邊墻、拱腳等部位則影響較小。除拱頂裂縫外,結(jié)構(gòu)安全系數(shù)最小部位并未出現(xiàn)在裂縫處。

以云南地區(qū)某高速公路隧道為研究背景,采用荷載-結(jié)構(gòu)方法和帶裂縫襯砌截面剛度退化模型,從截面承載性能和結(jié)構(gòu)安全性兩個(gè)方面,分析了縱向裂縫位置、裂縫深度對(duì)襯砌截面和整個(gè)結(jié)構(gòu)承載性能的影響。計(jì)算結(jié)果表明:隨著裂縫的出現(xiàn),襯砌截面極限承載力和剛度下降,并引起襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布,各開(kāi)裂部位安全系數(shù)隨裂縫深度的增加均表現(xiàn)為不同程度的降低,呈非線性變化。對(duì)于同樣的裂縫深度,拱頂部位安全系數(shù)最低,拱頂兩側(cè)安全系數(shù)隨偏離拱頂距離的增大而明顯增大。對(duì)于襯砌結(jié)構(gòu)而言,裂縫位于拱頂及其附近,對(duì)結(jié)構(gòu)安全影響明顯,裂縫位于拱腰、邊墻、拱腳等部位則影響較小。除拱頂裂縫外,結(jié)構(gòu)安全系數(shù)最小部位并未出現(xiàn)在裂縫處。

該文簡(jiǎn)要介紹了阿爾及利亞?wèn)|西高速公路隧道二次襯砌的計(jì)算方法,從計(jì)算假設(shè)、荷載的確定及二襯配筋等幾個(gè)方面進(jìn)行了論述,與我國(guó)計(jì)算假定與習(xí)慣作法有一定的區(qū)別,可供參考。

巖石蠕變是巖石的重要力學(xué)特征之一。在隧道開(kāi)挖完之后的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),圍巖會(huì)因?yàn)槿渥兌M(jìn)行應(yīng)力調(diào)整,蠕變產(chǎn)生的荷載由隧道的初期支護(hù)和二次襯砌聯(lián)合承擔(dān)。在隧道設(shè)計(jì)中往往將二次襯砌作為安全儲(chǔ)備,而沒(méi)有分析圍巖蠕變荷載對(duì)二次襯砌的影響,因此分析隧道二次襯砌受力以及健康程度隨時(shí)間的變化是十分有必要的。文章結(jié)合泥巴山隧道工程,利用大型有限差分軟件flac3d的burgers蠕變模型,分析了不同時(shí)間蠕變對(duì)圍巖應(yīng)力重分布以及對(duì)二次襯砌的力學(xué)性能的影響,得出了一些有價(jià)值的結(jié)論。

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隧道二次襯砌作業(yè)要點(diǎn) 1、機(jī)械設(shè)配：襯砌臺(tái)車、混凝土輸送泵、混凝土運(yùn)送車。 2、襯砌施工總體原則:整體式模板襯砌臺(tái)車，泵送混凝土，全斷面一次成型。襯砌前應(yīng)根據(jù)量測(cè)收斂 情況確定襯砌時(shí)間。 3、襯砌施工作業(yè) 模板臺(tái)車施工工藝流程見(jiàn)下圖 中線水平測(cè)量，斷面尺寸檢查 場(chǎng)地清理，臺(tái)車軌道鋪設(shè) 脫模 外觀評(píng)定，制定措施 行走定位 中心標(biāo)高定位，凈空尺寸 涂油，全面加固 防排水材料安設(shè)，清理墻基 否 經(jīng)理部檢查 否是 報(bào)監(jiān)理檢查 是 澆筑混凝土 混凝土養(yǎng)生 3.1.模板架設(shè) ①、臺(tái)車就位前測(cè)設(shè)出隧道的中線、水平并檢查斷面尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求布設(shè)。 ②、臺(tái)車移動(dòng)穿行時(shí)，鋼模收攏到穿行要求位置，臺(tái)車上整理干凈，模板上所有作業(yè)窗一律關(guān)閉， 否則不得穿行。 ③、考慮到施工誤差，模板按設(shè)計(jì)斷面放大一級(jí)。 ④、立模時(shí)要充分考慮到超挖引起的回填混凝土重量及泵送混凝土側(cè)壓力大等因素，確保結(jié)構(gòu)的 剛度，強(qiáng)

公路隧道的二次襯砌施工是隧道工程的重要施工環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量對(duì)隧道工程穩(wěn)定性和安全性影響重大,針對(duì)公路隧道工程的二次襯砌注意重點(diǎn),進(jìn)行了具體的分析。

為深入研究砌石隧道襯砌背后不同規(guī)模空洞的存在對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全性及力學(xué)特性的影響規(guī)律,保障隧道運(yùn)營(yíng)的安全性,針對(duì)砌石隧道襯砌背后雙空洞分布空間和規(guī)模進(jìn)行安全性影響分析?；诔捎寰€某砌石隧道的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果,統(tǒng)計(jì)分析砌石襯砌背后空洞深度和寬度分布特征,獲得相適應(yīng)的正態(tài)分布規(guī)律以及概率性分布區(qū)間,利用ansys有限元軟件建立平面應(yīng)變模型,對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)整體應(yīng)力、典型截面的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)及灰縫截面的抗拉抗剪驗(yàn)算進(jìn)行研究,揭示不同規(guī)模空洞病害下襯砌結(jié)構(gòu)安全性的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:拱頂及拱腰雙空洞和左右拱腰雙空洞出現(xiàn)頻率最高,且砌石襯砌背后空洞分布的寬度及深度特征呈現(xiàn)正態(tài)分布；襯砌空洞深度近似服從n(24.88,6.67)正態(tài)分布,空洞深度主要為20~30cm；襯砌空洞寬度近似服從n(1.39,0.46)正態(tài)分布,空洞寬度大多分布于1.0~2.0m之間；兩空洞間襯砌截面安全系數(shù)低于其他截面,需作為砌石襯砌安全性評(píng)價(jià)及空洞病害整治的重點(diǎn)；左右拱腰雙空洞比拱腰及拱頂雙空洞對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)安全性危害更大；空洞寬度2.0m是影響砌石隧道結(jié)構(gòu)安全性的臨界空洞寬度,建議將空洞寬度控制在2.0m以內(nèi)。

基于公路隧道襯砌后空洞對(duì)結(jié)構(gòu)安全影響的模型試驗(yàn),利用ansys軟件進(jìn)行數(shù)值分析,研究隧道在不同的應(yīng)力場(chǎng)中,空洞位于不同位置以及空洞被回填前后,襯砌結(jié)構(gòu)的力學(xué)性狀,并結(jié)合模型試驗(yàn)結(jié)果,綜合評(píng)價(jià)隧道結(jié)構(gòu)的安全性。分析結(jié)果表明:空洞存在于拱頂上方或右邊墻背后,病害分別集中于隧道襯砌上半部區(qū)域或右半部區(qū)域;當(dāng)空洞被回填后,病害多集中于襯砌拱圈的下半部或左半部,且隨著側(cè)壓力系數(shù)的增大,這種情況越明顯;空洞回填一般能使其結(jié)構(gòu)安全性能提高10%～30%;結(jié)構(gòu)性能提升最明顯的區(qū)域是,在水平壓力為主的應(yīng)力場(chǎng)中,拱頂空洞回填后,承受彎矩減少達(dá)76%,在豎向壓力為主的應(yīng)力場(chǎng)中,右側(cè)邊墻空洞回填后,承受彎矩減少達(dá)71%。

1 公路隧道二次襯砌頂部脫空結(jié)構(gòu)的 受力分析及處理措施 【摘要】本文指出公路隧道二次襯砌頂部脫空現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因，用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法 分析了公路隧道二次襯砌頂部脫空結(jié)構(gòu)的受力和位移，并提出處理措施，供監(jiān)理和施工單位 在實(shí)際工作中參考。 關(guān)鍵詞公路隧道二次襯砌頂部脫空受力分析處理措施 1前言 隨著高等級(jí)公路的修建，公路隧道在路線中的比重日趨增大。同時(shí)在公路隧道公路施工 中，存在的質(zhì)量問(wèn)題也逐步顯露出來(lái)，其中二次襯砌頂部脫空現(xiàn)象已成為較為嚴(yán)重的質(zhì)量通 病。通過(guò)近年來(lái)的調(diào)查，幾乎所有的公路隧道均存在不同程度的二次襯砌頂部脫空現(xiàn)象。據(jù) 最近對(duì)四座公路隧道的抽樣檢查，共抽查29點(diǎn)，拱頂脫空15點(diǎn)，占51.7%，平均脫空高度 14.5cm，其中最大脫空高度79cm。最為嚴(yán)重的一座隧道由于二次襯砌頂部脫空，出現(xiàn)了數(shù) 條

為了提高公路隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定質(zhì)量,主要從隧道病害種類與危害、隧道病害整治措施兩個(gè)方面展了論述,以確保公路隧道結(jié)構(gòu)安全,對(duì)公路隧道結(jié)構(gòu)病害事故起到預(yù)防作用。

襯砌背后空洞對(duì)在役隧道結(jié)構(gòu)安全性影響研究

根據(jù)公路隧道二次襯砌的現(xiàn)場(chǎng)情況,制作了足尺的襯砌模型,并在模型中設(shè)置了模擬隧道二次襯砌背后空洞、回填不密實(shí)等典型缺陷工況,采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示:采用不同頻率的雷達(dá)天線時(shí),異常體的測(cè)試分析結(jié)果有較明顯的差異,并表現(xiàn)出了各自的優(yōu)缺點(diǎn);同時(shí)結(jié)合天線選用、探測(cè)方式選擇、時(shí)長(zhǎng)參數(shù)設(shè)定、信號(hào)位置調(diào)整及脈沖響應(yīng)濾波設(shè)置等條件提出了相應(yīng)的處理建議,可供使用地質(zhì)雷達(dá)法檢測(cè)隧道二次襯砌的工程技術(shù)人員參考。

仰拱是隧道結(jié)構(gòu)的重要組成部分,仰拱的病害缺陷直接影響隧道結(jié)構(gòu)的安全性能。新疆鹽水溝隧道在鹽漬土反復(fù)結(jié)晶-溶解作用下,仰拱出現(xiàn)大面積厚度不足的現(xiàn)象,影響了隧道結(jié)構(gòu)的承載能力。本文應(yīng)用有限元分析軟件建立該隧道仰拱厚度不足模型,在ⅳ,ⅴ,ⅵ級(jí)圍巖條件下改變仰拱厚度,分析仰拱厚度不足對(duì)隧道典型截面安全系數(shù)的影響規(guī)律。分析結(jié)果表明:當(dāng)隧道處于軟弱圍巖中時(shí),仰拱是隧道結(jié)構(gòu)受力的薄弱區(qū);墻腳因應(yīng)力集中是隧道結(jié)構(gòu)受力的薄弱部位;隨著圍巖條件變差、仰拱厚度不足率的增加,拱頂與圍巖之間出現(xiàn)脫空區(qū),導(dǎo)致拱頂承擔(dān)的荷載減少,安全系數(shù)反而增大。

淺談隧道二次襯砌方法——簡(jiǎn)述隧道二襯施工原則和步驟。

杭黃鐵路工程hhzq-3標(biāo)三分部 技術(shù)交底 編號(hào)： 工程項(xiàng)目新建杭黃鐵路工程合同號(hào)hhzq-ⅲ 單位工程名稱毛蓬崗隧道左線施工單位中鐵二十四局杭黃三分部 交底內(nèi)容ⅲa型二次襯砌里程dk30+230～dk30+445 交底日期2016.09.28交底地點(diǎn)施工現(xiàn)場(chǎng) 毛蓬崗隧道左線ⅲa型二次襯砌技術(shù)交底 一、交底范圍 本技術(shù)交底適用于毛蓬崗隧道左線dk30+230～dk30+445段單線隧道ⅲa型 二次襯砌施工。 二、交底目的 明確隧道ⅲa型襯砌仰拱及填充施工的工藝流程、操作要點(diǎn)和相應(yīng)的工藝 標(biāo)準(zhǔn)。 三、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ⅲa型襯砌二襯厚度為35cm，采用c40素混凝土襯砌。 四、施工工藝流程 1、襯砌臺(tái)車就位及固定 由測(cè)量班進(jìn)行測(cè)量放樣。根據(jù)測(cè)量資料進(jìn)行臺(tái)車定位，保證鋼模襯砌臺(tái)車中 線與隧道中線一致、標(biāo)高無(wú)誤。拱