地质雷达在铁路隧道仰拱质量检测中的应用与探讨

隧道仰拱是隧道施工中比较容易产生问题的部位,隧道仰拱的质量检测是保证隧道施工质量和隧道安全的主要途径。本文简要阐述了地质雷达的检测原理,探讨了地质雷达在铁路隧道仰拱质量检测中存在的问题,并通过自身经验及多组检测数据分析汇总提出了合理化建议。     

可移动式仰拱栈桥在西渴马一号隧道施工中的应用

大长隧道的施工往往会成为一个项目的关键控制性工期,如何有效的解决隧道开挖和仰拱施工的干扰问题以及解决仰拱砼的施工进度问题,确保隧道在安全的前提下又好又快的施工,成为隧道施工中急需解决的问题。传统的隧道仰拱栈桥一般采用简单的工字钢进行焊接,焊接成两个拱形便桥,并简单的安放在已浇筑完的仰拱和待开挖的底板之间作为仰拱栈桥,其很容易发生安全事故,并增加仰拱的施工时间,从而影响整个隧道的工期。如何实现高速铁路隧道的快速、安全施工,通过对隧道仰拱施工进行了深入研究,结合铁路隧道的施工特点,进行了32m可移动式仰拱栈桥的设计、制造,并于2008年10月15日在京沪高速铁路西渴马一号隧道正式投入使用。     

软岩铁路隧道支护受力及优化分析

以玉磨铁路曼么二号隧道为背景,分析软岩隧道受力特征,以及施作临时仰拱对隧道围岩压力、位移的影响,为以后的工程方案比选提供参考。通过采用数值模拟和现场监测实际数据对比分析的方法,分析了三维隧道围岩、钢拱架的真实受力状态,模拟了有无临时仰拱时隧道的围岩压力和位移变化情况;探讨在软弱围岩地质情况下,有无临时仰拱对隧道应力场和位移场的影响,得出了施作临时仰拱对控制软弱围岩隧道的变形效果比较明显。结果表明:钢拱架右侧受力明显大于左侧,玉磨铁路曼么二号隧道受力不对称,可能存在偏压现象;实测数据与模拟数值变化趋势基本相同,验证了MIDAS/GTS能够有效地模拟隧道施工过程;通过模拟对比分析,施作临时仰拱时拱顶沉降值减小了15.5%,左拱腰位移减小了69%,右拱腰位移减小了66.7%,隧道围岩压力最大值为143.4 kPa,出现在拱顶位置,最大围岩压力减小了6.5%。     

泥岩地质隧道大变形施工控制技术

本文主要针对宜万铁路红瓦屋隧道的施工情况,对由于泥岩地质而产生的大变形问题进行了分析和研究,泥岩地质隧道施工的主要变形原因有：地质不良、设计不规范、操作不合理等。笔者结合宜万铁路红瓦屋隧道工程的具体特点提出相应的施工控制技术,详细介绍了上台阶临时封闭仰拱法和上台阶扇形临时支撑法的工艺流程。为同一类地质情况的隧道施工提供可以借鉴的例子。     

合武铁路隧道施工关键技术

在传统隧道施工技术的基础上,针对合武铁路客运专线隧道的特点,从钻爆、渗漏、施工通风、台阶法施工及仰拱施工几个方面提出了相应的施工关键技术攻关思路。     

重载铁路隧道清扫系统的研究与应用

大秦铁路是一条以运煤为主的铁路,其特点是车流密度大、载重量大、线路弯道多、桥隧相连、地形复杂。因车流密度太大,隧道内作业时间十分有限,导致洞内煤尘大量堆积,轨道扣件被埋没,无法进行正常维修养护。为了确保隧道设备的状态良好及铁路运输的安全,对隧道内煤尘清理设施进行了探讨,研究了隧道清扫系统在高密度重载铁路隧道内的使用,解决了多年养护管理部门中的技术难题,具有推广价值。     

大断面黄土隧道仰拱受力特性及变形规律研究

为了研究大断面黄土隧道在受压时仰拱的受力特性与变形规律,分别采用现场实测与室内模型试验2种方法,监测隧道仰拱与仰拱模型的应力、应变与变形位移,并对测试数据进行归一化对比分析。结果表明:隧道围岩压力在仰拱部分的分布呈现两头大、中间小;仰拱处的钢拱架两边受压,中间受拉,而仰拱混凝土应变全为压应变,其中拱底的混凝土压应变最小;仰拱模型破坏时围岩压力以压应力为主,左、右仰拱拱脚部分的压应变最大,且拱底出现了拉应变,导致拱底开裂;仰拱受压时左、右仰拱拱脚和拱底都会产生弯矩,使得拱底的压应变逐渐转变为拉应变。     

黄土隧道施工质量缺陷分析与处理探索

通过对陕北地区黄土隧道施工管理的工程实践,对黄土隧道施工中常出现的初期支护入侵二次衬砌断面导致二次衬砌厚度不足、初期支护施工出现钢拱架间距过大、下导坑拱架底部没有伸入仰拱且有黄土夹层、二次衬砌错台、仰拱厚度不足、衬砌背后有空洞等质量缺陷进行了分析,并总结了处理方案和预防措施,最终提出施工管理措施,以便更好地管理黄土隧道的施工,保证工程施工质量.     

“梳子”整体钢模板在铁路隧道仰拱施工中的应用

新建铁路大同至西安客运专线马家庄隧道成功使用“梳子”整体钢模板实现了仰拱整幅施工,精确定位了仰拱纵向水平分布钢筋及环向中埋式橡胶止水带,精简了施工工序,加快了施工进度,降低了成本,收到了较高的经济效益。     

高铁弱胀缩性隧道底鼓病害及仰拱结构分析

高速铁路隧道穿越红粘土等弱膨胀地层,隧道仰拱底鼓病害是常见问题之一。为探索弱胀缩性土隧道仰拱底鼓病害形成原因及合理仰拱结构形式,以某弱胀缩性地层高铁隧道为依托工程,通过数值模拟正交试验,确定了弱胀缩性土隧道仰拱底鼓病害的敏感性因素;将仰拱结构单元简化为三铰拱模型,将其所受胀缩力简化为沿隧道结构的均布荷载,考虑膨胀力作用,建立仰拱-围岩的受力模型,确定胀缩性黏土地层中隧道仰拱的最优拱轴线线型;在此基础上,通过改变仰拱结构的矢跨比来对仰拱结构进行优化,得到了穿越红粘土等弱膨胀地层高铁隧道仰拱最优矢跨比。研究结果表明:隧道仰拱结构变形最受围岩等级及胀缩性控制,其次为衬砌厚度,最后为仰拱曲率半径、混凝土强度、隧道洞径;增大仰拱厚度可有效控制仰拱底鼓变形,但对隧道拱顶沉降的抑制效果欠佳;胀缩性黏土地层中隧道仰拱的最优拱轴线应为圆弧线;在合理拱轴线的条件下,仰拱结构所受最大轴力与其矢跨比呈反比,且矢跨比越大,仰拱与过渡圆弧接茬处所受轴力越大,对拱脚产生的影响越显著。研究成果为特殊土地层高铁隧道底鼓病害的致灾机理及控制技术提供参考。     

基底刚度影响仰拱混凝土疲劳损伤的试验研究

为探明铁路隧道基底刚度对仰拱混凝土疲劳损伤的影响,研制了一种可变换基底刚度并模拟仰拱力学环境的加载装置,结合MTS疲劳试验机进行了仰拱混凝土疲劳损伤的试验研究,揭示了静动载耦合作用下隧道仰拱混凝土的疲劳损伤机理,构建了引入抗力系数的仰拱混凝土疲劳损伤计算模型,阐明了基底刚度对仰拱混凝土动态应变特征及疲劳损伤的影响程度.结果表明:隧道基底刚度对仰拱混凝土疲劳损伤和累积应变增长影响显著;随着基底刚度的降低,混凝土动应变及损伤值快速增长并发生疲劳破坏;混凝土损伤演化曲线与动应变曲线相似,均具有明显的三阶段变化特征;基于疲劳损伤拟合公式和抗力系数表达式,量化了基底刚度对混凝土疲劳损伤的影响程度;均布弹簧基底有利于混凝土抗疲劳性能的提高,其疲劳寿命约为三点弯折条件下混凝土疲劳寿命的10倍.     

软弱围岩隧道临时仰拱法快速施工质量关键因素控制

保持围岩稳定是影响隧道施工质量和安全的关键。临时仰拱法是软弱围岩隧道施工的常见方法，通过控制钢架加工和安装精度，提升小导管与钢架的配合紧密性，配合监控量测，调整隧道开挖工艺和衬砌混凝土施工时间，能够有效提高临时仰拱法质量。     

公路隧道装配式仰拱结构形式优化设计

为研究公路隧道装配式仰拱结构形式及其受力变形特征,基于收集的国内外不同装配式隧道结构应用案例,对钻爆法公路隧道预制仰拱结构形式进行优化设计,并分析了其受力特征；针对钻爆法公路隧道断面特点,以甘肃省某高速公路隧道工程为例,从施工难度、施工速度、防排水能力、造价成本等方面对弧形、箱型预制仰拱结构形式进行综合比选,并分析了仰拱分块数量、仰拱厚度以及幅宽对箱型预制仰拱结构的最大位移、混凝土损伤破坏、钢筋应力的影响。结果表明:箱型预制仰拱为较为合适的仰拱形式,7分块、上部厚度20.cm、下部厚度40.cm、幅宽1.2 m的箱型预制仰拱结构形式最为合适；装配式仰拱和二衬结构调整,改善了隧道受力,对保证整体支护结构稳定作用明显。     

暗挖区间仰拱对支护结构影响数值分析——以合肥地铁2号线为例

隧道在施工过程中需设置合理的支护结构来保证围岩施工的安全性,仰拱作为一种重要的支护结构,需要对其支护力学效应进行探讨。以合肥市轨道交通2号线为工程背景,采用有限元软件Midas对隧道底部的仰拱支护效应进行数值模拟,对比分析了有仰拱施工与无仰拱施工的隧道围岩力学效应,研究结果表明:隧道仰拱能有效增加衬砌结构的稳定性,能有效减少隧道底部隆量起与隧道顶部下沉量,并且通过分析最佳仰拱半径,找出最合理半径值,能有效指导今后类似工程施工。     

基于浩吉铁路万吨扩能改造的车站道岔选型研究

随着我国铁路重载运输的发展,列车牵引质量逐渐增大,这将对重载铁路车站的通过能力产生重大影响。重载运输背景下的道岔选型,对重载铁路场站设计、加强重载列车组织、提高重载运输经济效益等具有重要意义。结合浩吉铁路车站万吨改造项目,根据重载铁路的运输特点,研究了既有车站万吨改造的道岔选型,并从车站改扩建条件、运输组织、工程投资等方面进行研究,为以后类似工程项目提供借鉴。     

地质雷达在隧道质量检测中的应用

地质雷达作为一种高分辨率和高准确率、并且快速高效的探测技术而得到迅速推广 和应用.本文结合近几年在铁路隧道质量检测中的工程实例,阐述了地质雷达技术在铁路隧 道衬砌质量检测中的应用特征及效果.并对一隧道实体检测的隧道衬砌典型雷达图像的识别进行了概述,为类似检测提供参考.     

地质雷达在隧道衬砌质量检测中的应用

利用地质雷达进行无损检测是地球物理探测技术中的一种方法,并在隧道质量的检测中受到广泛重视。本文结合某再见铁路隧道质量检测中的工程实例,阐述了地质雷达技术在隧道质量检测方面的应用特征及效果。     

膨胀岩隧道二次衬砌结构受力特性及工程对策分析

膨胀岩对水敏感性强,遇水发生膨胀变形,并产生膨胀压力。为探究膨胀岩隧道在膨胀压力作用下的结构受力特性,以实际隧道项目为工程背景,基于荷载结构法理论,对膨胀岩浅埋隧道在不同的膨胀位置、不同仰拱矢跨比和不同仰拱厚度时的二次衬砌结构的受力特性及变形规律进行了分析和研究,研究结果表明：隧道常规设计断面下,当围岩发生膨胀时,结构承载力不足;当围岩在隧道仰拱和边墙处发生局部膨胀,此工况下的仰拱及拱脚位置处的内力最大,仰拱隆起变形最大,对结构的危害最大;提高仰拱矢跨比和加大仰拱厚度可降低结构内力和抑制仰拱隆起变形,发挥重要作用,但二者提高到一定范围后作用减弱,工程中应视实际情况选择最优仰拱矢跨比和厚度;当围岩在隧道全环发生膨胀时,可通过提高结构混凝土强度等级和配筋率增大结构承载能力。     

浅谈黄土隧道的施工控制与管理

本文从黄土隧道开挖、初期支护、仰拱施工、二次衬砌各施工重要环节，阐述对黄土隧道质量控制与设计技术措施的落实，并提出施工管理经验总结，对类似黄土隧道施工有一定的借鉴意义。     

软弱隧道拱顶防沉降技术

通过对西汉高速公路51标段酉水3号、4号隧道的施工,针对软弱地质隧道水平收敛大、拱顶下沉快的特点,提出了相应的预控施工方案,包括开挖和支护、监控量测、大拱脚和临时仰拱的施工等。