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。     

盾构隧道结构病害状态综合评价方法研究

为了定量化评估运营盾构隧道健康状态,需要考虑结构病害对其安全性、耐久性和适用性的综合影响。将盾构隧道常见病害成因分为管片错位、衬砌材质劣化以及渗漏水等6个子系,对每个子系构建了病害故障树;从工程应用角度出发,从故障树中选取了23个可定量化因素作为评价指标,通过层次分析法建立了三层病害评价指标体系;对体系中单一评价指标的定量化分级方法进行简述,并给出所有指标的建议分级标准,采用改进的层次分析法-乘积标度法确定了各评判指标之间的相对权重;确定了基于Cauchy分布模型的隶属函数的关键参数。本方法修正了单因素诊断指标的片面性,考虑了多种病害对隧道结构综合作用,对"亚健康"的隧道结构的健康状态也能进行有效的定量化评价。     

公路隧道病害分析及结构安全评价

结合江西某公路运营隧道病害问题,通过对隧道衬砌裂缝、衬砌渗漏水,衬砌厚度及二衬轮廓线等检测结果进行总结,从地质、设计和施工方面分析其各自病害产生的原因,并对不同围岩类型的危险断面进行结构安全验算,验算发现衬砌裂缝和衬砌厚度对隧道顶拱和拱肩的轴力、弯矩和安全系数影响较大,顶拱和拱肩部位得出的安全系数小于规范要求。根据病害原因分析和结构安全计算的结果,提出针对性治理建议。     

软土地铁运营隧道病害现状及成因分析

地铁列车运营安全很大程度上取决于隧道结构的稳定性,为了对上海软土地铁运营隧道结构稳定状态进行评估,为及时进行病害治理提供依据,地铁运营管理部门通过日常巡查、长期监测等手段对地铁隧道结构状况实时监控.根据历年监护经验与成果,文章总结了目前隧道病害的主要形式,初步分析了病害产生的原因,并提出预防病害的相关建议,以期为类似地区运营地铁安全保护提供参考价值.     

高速公路隧道衬砌病害快速治理技术研究

以G75兰海高速公路重庆北环至合川段尖山子隧道为依托,根据对该隧道衬砌发生破损掉块事故危及行车安全后委托第三方进行的衬砌结构平行检测结果,并结合隧道实际地质情况及衬砌混凝土施工工艺方法,详细分析了在已运营高速公路隧道中衬砌病害的产生机理。通过对该隧道衬砌病害治理技术方案的对比分析研究,优化了隧道衬砌病害的快速治理技术,在此基础上总结并完善了一套相对成熟的高速公路隧道衬砌病害快速治理技术。该技术能在不影响隧道正常行车的前提下,快速高效的完成隧道衬砌病害的治理,保证隧道后期运营行车安全,同时也为类似条件下隧道衬砌病害的治理提供了良好的借鉴。     

高速公路隧道渗漏水病害分析及治理措施

公路隧道近年来呈快速增长趋势。根据当前运营隧道病害分类的有关规定及统计资料,目前隧道病害主要表现在:隧道渗漏水、结构衬砌腐蚀裂损、仰拱变形损坏,约占隧道病害的75%以上。这些病害中衬砌开裂变形和渗漏水多发于投入运营5~10年的公路隧道。隧道渗漏水的产生将直接危及行车安全,制约着汽车的运行速度,阻碍正常的交通运营,给国民经济造成了严重的损失。通过对隧道渗漏水病害原因的分析,提出了相应的治理措施。     

公路隧道衬砌质量安全评估方法及应用

分析公路隧道质量的影响因素,采用指标体系中评价指标的选取原则,确定了能全面反映公路隧道衬砌质量安全的评估指标体系;在层次分析法、模糊综合评价等理论的基础上,建立了公路隧道衬砌质量安全评价模型;利用典型实例进行综合定量化分析和评价。通过对公路隧道衬砌质量安全评估指标体系的初步研究,对正确评价公路隧道衬砌质量安全具有重要意义。     

盾构公路隧道结构损伤成因研究

从影响和引起隧道结构损伤的原因出发,研究了盾构公路隧道服役寿命期内隧道结构损伤和既有软土盾构隧道结构病害/劣化的主要类型及其内在和外在的表征形式,总结得出了引起既有盾构隧道结构损伤的主要成因和盾构隧道结构的病害、损伤的主要形式。     

拱顶背后空洞对直墙式隧道结构安全性影响分析

拱顶背后空洞作为隧道衬砌病害的主要诱因,威胁着隧道运营安全。为探究空洞对隧道结构安全性影响机制,依托某公路隧道工程,建立三维数值模型就空洞几何尺寸对衬砌结构内力及安全性变化规律进行分析。研究结果表明:拱顶背后空洞的存在改变了衬砌结构内力分布规律,空洞几何尺寸发生改变,衬砌结构内力也随之变化;当空洞环向范围发生改变,衬砌结构内力分布规律也明显变化,当空洞环向范围大于30°后,衬砌结构安全性大幅度降低;空洞纵向长度变大,恶化了拱部衬砌结构受力性能,当空洞长度大于1/2隧道跨度时,衬砌结构安全性急剧下降,当空洞纵向长度超过一定范围后,衬砌结构安全系数基本不随长度的变化而变化;空洞竖向高度对衬砌结构应力及弯矩变化规律影响较小,不改变衬砌内力的整体分布规律。研究成果可为直墙式隧道衬砌结构病害治理提供参考。     

寒区老旧隧道病害特征及治理方法研究

 以沈丹线运营期老旧隧道为例,结合现场工程实际开展渗漏水病害调查,通过病害情况素描和地质雷达扫描等方法,从隧道腐蚀开裂、衬砌渗漏水及冻害、衬砌围岩空洞及洞口仰坡坍方落石、附属设施损坏等方面,详细分析运营期寒区老旧隧道的病害特征,并从物理因素和化学因素两方面对劣化机制做简要描述。在此基础上,结合国内外相关资料和寒区铁路隧道运营特点,给出老旧隧道的维修体系流程,并针对主要病害类型分别给出相应的治理方法,最后结合分水岭隧道维修工程进行现场应用。为运营期寒区老旧隧道典型病害的治理方案设计和施工提供理论依据,对老旧隧道渗漏水病害综合治理及指导工程实践具有重要的实用价值。