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Ⅴ级围岩全断面扩挖隧道的二次衬砌支护时机
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作者 杨俊 秦艺源 +2 位作者 谢支钢 丁雪菲 梁勇 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期205-211,共7页
为了研究既有Ⅴ级围岩隧道扩挖的二次衬砌支护时机,利用Midas GTS有限元数值模拟方法,建立有限元数值模拟模型,引入荷载释放率和位移释放率的概念,结合木鱼槽隧道扩挖工程实例,将数值模拟数据与监控实测数据进行对比分析.研究结果表明:... 为了研究既有Ⅴ级围岩隧道扩挖的二次衬砌支护时机,利用Midas GTS有限元数值模拟方法,建立有限元数值模拟模型,引入荷载释放率和位移释放率的概念,结合木鱼槽隧道扩挖工程实例,将数值模拟数据与监控实测数据进行对比分析.研究结果表明:相较新建隧道,既有隧道扩挖过程中变形量较小,且变化速率较慢;随着掌子面的不断向前推进,荷载释放率和位移释放率均不断增大,并最终达到稳定;随着二次衬砌荷载承担比例的增大,拱顶沉降和水平位移均有一定程度的减小,证明在隧道扩挖过程中,二次衬砌的提前施作有利于控制围岩变形;衬砌施作完成后变形仍会继续发生,需要后续的监控数据及时进行反馈,以保证隧道安全,同时还可以得到既有公路隧道扩挖过程中的以荷载释放率和位移释放率为控制指标的二次衬砌合理支护时机. 展开更多
关键词 隧道 全断面扩挖 二次衬砌施作时机 围岩变形 数值模拟
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既有隧道二次衬砌混凝土爆破振动响应及控制阈值确定
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作者 贾香宁 赵岩 +1 位作者 乔旭 闫海琴 《混凝土》 北大核心 2025年第3期51-58,共8页
铁路交叉隧道工程中,爆破施工引起的振动会影响既有铁路隧道的结构稳定和列车行车安全.针对交叉隧道开展爆破振动响应的研究与控制是相当重要的.依托京张高铁草帽山交叉隧道工程,利用现场监测和数值模拟的手段主要分析了爆破荷载作用下... 铁路交叉隧道工程中,爆破施工引起的振动会影响既有铁路隧道的结构稳定和列车行车安全.针对交叉隧道开展爆破振动响应的研究与控制是相当重要的.依托京张高铁草帽山交叉隧道工程,利用现场监测和数值模拟的手段主要分析了爆破荷载作用下既有隧道二次衬砌混凝土的动力响应特征,并通过数值分析的方法对交叉隧道合理间距的选择提供了理论建议.分析结果表明:爆破振动作用下,既有隧道底板中部为最不利位置.基于第四强度理论及相关爆破振动速度数据的拟合关系,提出了可以应用于工程监测实践的爆破振动控制标准.此外,数值模拟结果证实,不同隧道间距下,既有隧道二次衬砌底板中部的质点峰值振动速度与交叉隧道间距之间呈指数型衰减关系.根据相关的爆破振动控制规范,可以得到隧道合理间距允许值的取值范围.引入的研究思路及方法,可以为类似交叉隧道设计选线及既有隧道的爆破振动控制提供一定的理论借鉴。 展开更多
关键词 既有隧道 二次衬砌混凝土 爆破振动动力响应 现场监测 数值模拟 控制标准 合理间距选择
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隧道二次衬砌混凝土收缩开裂机理及影响因素分析
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作者 杨朝帅 王育江 +1 位作者 杨睿 牛富生 《混凝土》 北大核心 2025年第4期250-256,262,共8页
针对混凝土收缩变形所引起的隧道二次衬砌混凝土开裂较为严重的问题,首先通过某依托工程二衬结构混凝土的温度、应变监测数据,分析了二次衬砌混凝土的温升、内外温差和各个方向的应变发展规律。在此基础上,通过多因素耦合机制模型,基于... 针对混凝土收缩变形所引起的隧道二次衬砌混凝土开裂较为严重的问题,首先通过某依托工程二衬结构混凝土的温度、应变监测数据,分析了二次衬砌混凝土的温升、内外温差和各个方向的应变发展规律。在此基础上,通过多因素耦合机制模型,基于有限元软件详细评估了不同混凝土材料性能参数包括绝热温升、自收缩、入模温度以及环境参数对收缩开裂风险的量化影响,并基于开裂风险安全阈值提出裂缝控制技术指标。结果表明:二次衬砌混凝土内外温差较小,其混凝土材料收缩和温降收缩受到仰拱约束是导致早期环向裂缝的主要原因;二次衬砌混凝土收缩开裂风险随着混凝土绝热温升、自收缩以及浇筑温度的增大而增加。最后,为了有效控制二次衬砌混凝土的收缩裂缝,建议控制混凝土绝热温升值≤45℃、自收缩≤150με。 展开更多
关键词 隧道 二次衬砌 混凝土收缩开裂 裂缝控制 混凝土材料
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钢拱架锈蚀下二次衬砌力学演变机制研究
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作者 张艺腾 田四明 +4 位作者 王明年 马伟斌 王志伟 徐湉源 张金龙 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期104-112,共9页
为获得海底隧道钢拱架锈蚀后二次衬砌荷载分担比演化规律,进而保障隧道长期安全性,依托某海底隧道建立考虑钢拱架锈蚀作用的初期支护-二次衬砌的三维实体荷载-结构模型,分析不同锈蚀程度下初期支护-二次衬砌间接触应力、二次衬砌安全性... 为获得海底隧道钢拱架锈蚀后二次衬砌荷载分担比演化规律,进而保障隧道长期安全性,依托某海底隧道建立考虑钢拱架锈蚀作用的初期支护-二次衬砌的三维实体荷载-结构模型,分析不同锈蚀程度下初期支护-二次衬砌间接触应力、二次衬砌安全性及荷载分担比变化规律。研究结果表明:1)随着钢拱架锈蚀率由0%增加至60%,初期支护与二次衬砌的接触应力明显增加,拱顶、拱肩、边墙、拱脚、仰拱接触应力增幅分别为46%、45.11%、49%、47.42%、44%,相应二次衬砌安全系数呈下降趋势;2)钢拱架锈蚀率从0%至60%,二次衬砌荷载分担比由0.54增加至0.63,增幅达16.67%;3)综合考虑钢拱架锈蚀率、二次衬砌厚度、二次衬砌弹性模量3个因素,建立二次衬砌荷载分担比预测公式。 展开更多
关键词 海底隧道 钢拱架锈蚀 二次衬砌 力学演变 安全系数 荷载分担比
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混凝土浇筑过程二次衬砌台车结构应力分布及变化规律研究
5
作者 孔强 宋仁杰 +2 位作者 丁炜程 伍毅敏 迟作强 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期340-350,共11页
为完善台车结构设计理论,依托临滕高速方山隧道,通过数值模拟与现场实测分析二次衬砌台车在不同浇筑工况下的结构应力及模板变形,并对二次衬砌台车在不同浇筑工况下的应力分布特征及变化规律进行总结分析。结果表明:1)浇筑过程中台车应... 为完善台车结构设计理论,依托临滕高速方山隧道,通过数值模拟与现场实测分析二次衬砌台车在不同浇筑工况下的结构应力及模板变形,并对二次衬砌台车在不同浇筑工况下的应力分布特征及变化规律进行总结分析。结果表明:1)浇筑过程中台车应力主要集中在拱脚千斤、门架结构及承重立柱上,应力值最大达585.8 MPa。在边墙非对称浇筑时模板变形最大位置位于拱顶,达10.97 mm。2)边墙浇筑时台车行走方向上两端立柱受拉而中心受压,拱顶浇筑后两端受压而中心受拉。外侧立柱在浇筑至横梁且存在高差时,两侧应力差值达到极值,位于台车行走方向中间的左侧立柱拉应力在浇筑至横梁高度时达到极值12.2 MPa,右侧压应力同样达到极值23.6 MPa。3)存在浇筑高差时左侧横梁受压而右侧横梁受拉,拱顶浇筑后横梁承受的压应力在台车行走方向上由两端向中心减小。以台车行走方向首端截面为例,边墙未浇筑至横梁高度时应力无明显变化,边墙浇筑至横梁高度时,左右横梁所受应力都从拉应力转压应力,左侧达19.2 MPa,右侧达4.4 MPa。 展开更多
关键词 隧道 二次衬砌台车 结构应力 模板变形 应力分布规律 应力变化规律
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高速铁路大断面黄土隧道二次衬砌施作时机研究 被引量:38
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作者 路军富 王明年 +2 位作者 贾媛媛 喻渝 谭忠盛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期843-848,共6页
隧道工程二次衬砌施作时机是隧道界普遍关注的问题。依托正在修建的郑州—西安铁路客运专线大断面黄土隧道工程,以围岩及初期支护基本稳定速率作为二次衬砌施作时机判定指标,采用位移断面监测数据回归分析和数值分析相结合,建立基本稳... 隧道工程二次衬砌施作时机是隧道界普遍关注的问题。依托正在修建的郑州—西安铁路客运专线大断面黄土隧道工程,以围岩及初期支护基本稳定速率作为二次衬砌施作时机判定指标,采用位移断面监测数据回归分析和数值分析相结合,建立基本稳定速率的理论求解方法,从而确定二次衬砌施作时机;同时,选取贺家庄隧道试验段作为工程实例,对高速铁路大断面黄土隧道二次衬砌施作时机进行研究。研究结果表明:当拱顶下沉变形速率值小于0.55 mm/d,边墙水平绝对收敛速率值小于0.11 mm/d时,即可进行二次衬砌施作。此次研究为类似工程的设计和施工提供了参考依据。 展开更多
关键词 隧道工程 大断面黄土隧道 二次衬砌 施作时机 基本稳定速率
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流变荷载作用下隧道裂损二次衬砌结构安全性能研究 被引量:31
7
作者 徐国文 何川 +1 位作者 汪耀 汪波 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期114-123,共10页
围岩流变效应导致的衬砌开裂是软弱围岩地层隧道服役期间较易遭遇的问题。针对该问题,以某软弱破碎千枚岩隧道为例,在对该隧道二衬开裂情况及原因进行调查的基础上,建立锚杆-围岩复合体结构流变模型及基于壳-接头的二次衬砌开裂模型,对... 围岩流变效应导致的衬砌开裂是软弱围岩地层隧道服役期间较易遭遇的问题。针对该问题,以某软弱破碎千枚岩隧道为例,在对该隧道二衬开裂情况及原因进行调查的基础上,建立锚杆-围岩复合体结构流变模型及基于壳-接头的二次衬砌开裂模型,对二次衬砌在不同裂损程度、不同开裂位置及不同裂纹数量下结构的长期安全性进行了分析。结果表明:单条裂纹情况下,随着裂纹深度的增加,隧道各开裂截面处安全系数逐渐减小,拱顶、拱肩、拱腰处几乎呈线性降低,而拱底的安全系数变化最为显著;相对于开裂截面,未开裂截面由于刚度大,对流变荷载的反应更为敏感,即截面的安全系数随着衬砌服役年限的增加变化更为剧烈,部分截面安全系数甚至会降至1以下;当η>0.7(η为裂缝截面刚度折减系数)时,结构的安全性主要受流变荷载控制,当0.5<η<0.7时,结构的安全性受流变荷载及截面裂损程度的共同控制,当η<0.5时,结构的安全性主要受截面裂损程度的控制;在实际工程中,结构出现两处裂纹时,当裂损程度η=0.5时对结构进行加固是比较适宜的;而结构出现三处裂纹时,当裂损程度η=0.7时对结构进行加固是比较适宜的。 展开更多
关键词 流变 二次衬砌 隧道开裂 接头
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黄土连拱隧道二次衬砌的结构分析与监测研究 被引量:45
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作者 刘新荣 孙辉 +2 位作者 陈晓江 瞿万波 董占文 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期695-697,共3页
大跨连拱隧道受结构和跨度的影响,其初期支护与二次衬砌各自承受不同的围岩压力。通过数值计算和现场监测分析表明,二次衬砌所受荷载很大,在初期支护和二次衬砌间存在不均匀压力,二次衬砌也是隧道的主要承载结构。二次衬砌所受荷载大小... 大跨连拱隧道受结构和跨度的影响,其初期支护与二次衬砌各自承受不同的围岩压力。通过数值计算和现场监测分析表明,二次衬砌所受荷载很大,在初期支护和二次衬砌间存在不均匀压力,二次衬砌也是隧道的主要承载结构。二次衬砌所受荷载大小与其施筑时间有很大的关系,在设计和施工中要合理掌握二次衬砌所承担的荷载比例和以及施筑时间。 展开更多
关键词 大跨连拱隧道 二次衬砌 结构分析 监测
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高速铁路隧道二次衬砌的变形特性与极限承载能力 被引量:18
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作者 孙毅 张顶立 +2 位作者 于富才 王剑晨 黄俊 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期60-70,共11页
通过分析《铁路隧道设计规范》中二次衬砌结构与普通受压结构在边界条件、平衡方程上存在的差别,认为采用单轴抗拉、抗压强度作为判断高速铁路隧道二次衬砌材料破坏的参数过于安全。以Ⅴ级围岩、350km·h^(-1)速度的高速铁路隧道为... 通过分析《铁路隧道设计规范》中二次衬砌结构与普通受压结构在边界条件、平衡方程上存在的差别,认为采用单轴抗拉、抗压强度作为判断高速铁路隧道二次衬砌材料破坏的参数过于安全。以Ⅴ级围岩、350km·h^(-1)速度的高速铁路隧道为对象,运用MIDAS—NX数值模拟软件建立拟地层—结构模型,推导摩尔库伦强度准则下混凝材料强度参数与单轴强度的换算关系,在此基础上分析二次衬砌的变形特性与极限承载能力,并与二次衬砌受力实测数据比对。研究结果表明:在临界破坏状态下,随着侧压力系数的逐渐增大,洞形由扁平逐渐变到直立;二次衬砌结构受载后,内外侧塑性区的变化受侧压力系数的影响明显;在侧压力系数为1.4时,二次衬砌的承载效果最佳;二次衬砌中的钢筋主要控制衬砌单元的第一主应力(拉应力);二次衬砌的实际受载量远小于其极限承载能力,因此可对二次衬砌进行"减薄"。 展开更多
关键词 高速铁路 隧道 二次衬砌 摩尔库伦强度准则 侧压力系数 结构变形 极限承载能力
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纤维素纤维混凝土性能及在二次衬砌中的应用 被引量:19
10
作者 曹擎宇 孙伟 +3 位作者 赵勇 郝挺宇 黄嘉亿 郭丽萍 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期103-107,共5页
对纤维素纤维混凝土工作性能、强度、抗裂性能和耐久性能进行测试,结果表明:纤维素纤维混凝土比普通混凝土有较好工作性能、早期抗裂性能和耐久性能;可提高混凝土劈裂抗拉强度和抗弯强度。因此,可应用于Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下隧道二次衬砌... 对纤维素纤维混凝土工作性能、强度、抗裂性能和耐久性能进行测试,结果表明:纤维素纤维混凝土比普通混凝土有较好工作性能、早期抗裂性能和耐久性能;可提高混凝土劈裂抗拉强度和抗弯强度。因此,可应用于Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下隧道二次衬砌结构。纤维素纤维对混凝土增强作用机理可解释为:通过纤维在混凝土中乱向分布,改善混凝土内部微观结构;减少气泡含量和气泡间距;并减小混凝土裂缝萌生和扩展概率;从而改善混凝土性能。将纤维素纤维混凝土应用于某高速铁路隧道二次衬砌结构,可满足工作性能、强度、耐久性能要求,且成型后70、280d混凝土表面没有裂缝产生。 展开更多
关键词 二次衬砌 纤维素纤维 抗裂性 渗透性
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隧道二次衬砌病害通用处治方法研究 被引量:40
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作者 佘健 何川 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期25-30,共6页
通过对隧道病害形成的环境条件和结构条件进行分析,研究病害产生的原因。提出隧道病害按不同荷载形式、病害表现和发展程度划分为4个补强等级。给出隧道病害的三种主要处治方法及不同等级病害相应的通用处治方法。对垂直荷载引起的病害... 通过对隧道病害形成的环境条件和结构条件进行分析,研究病害产生的原因。提出隧道病害按不同荷载形式、病害表现和发展程度划分为4个补强等级。给出隧道病害的三种主要处治方法及不同等级病害相应的通用处治方法。对垂直荷载引起的病害进行数值模拟计算,其结果与现场实测结果相互吻合。 展开更多
关键词 隧道 二次衬砌 病害 分级 处治
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盾构隧道二次衬砌合理施作时机模型试验研究 被引量:13
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作者 王士民 陈兵 +3 位作者 王先明 鲁茜茜 阮雷 蹇蕴奇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期882-891,共10页
近年来,盾构隧道双层衬砌作为一种新的形式开始得到应用推广,但由于相关研究较少,导致盾构隧道双层衬砌结构体系关键参数尚不明确,其中二次衬砌合理施作时机便是其中之一。以狮子洋隧道工程为依托,采用相似模型试验对二次衬砌合理施作... 近年来,盾构隧道双层衬砌作为一种新的形式开始得到应用推广,但由于相关研究较少,导致盾构隧道双层衬砌结构体系关键参数尚不明确,其中二次衬砌合理施作时机便是其中之一。以狮子洋隧道工程为依托,采用相似模型试验对二次衬砌合理施作时机展开研究,研究结果表明:二次衬砌在盾构隧道双层衬砌中仅作为辅助承载结构,施作时机为57%~83%,结构径向收敛值和椭圆度随加载步变化最为缓慢,结构累计声发射数AE呈渐进性增长;施作过早或过晚,二次衬砌均不能有效抑制管片衬砌变形,且结构累计声发射数AE均呈阶梯型增长;随着二次衬砌施作时机推迟,二次衬砌与管片衬砌最大内力量值之比及结构开始出现宏观损伤破坏荷载级别均呈先增大后减小的变化规律。因此,在综合考虑双层衬砌结构加载过程中的变形历程及损伤特性,认为二次衬砌合理施作时机为57%~83%。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片 二次衬砌 施作时机 模型试验
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软岩公路隧道二次衬砌支护时间的优化研究 被引量:16
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作者 唐霞 陈建平 +1 位作者 孙洋 罗林 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第3期144-149,共6页
软岩隧道围岩变形速率快、持续时间长,变形量大,使得二衬最佳支护时间的确定成为传统新奥法在软岩隧道应用的难点。基于充分利用围岩自承能力的新奥法理念,对现场多个Ⅳ级围岩断面初期支护变形监测数据进行统计分析,得出二次衬砌的最佳... 软岩隧道围岩变形速率快、持续时间长,变形量大,使得二衬最佳支护时间的确定成为传统新奥法在软岩隧道应用的难点。基于充分利用围岩自承能力的新奥法理念,对现场多个Ⅳ级围岩断面初期支护变形监测数据进行统计分析,得出二次衬砌的最佳支护时间段为初期支护后22 d^26 d。采用拟合回归分析,得出油坊坪隧道的合理二衬支护时间为初期支护施作以后第24 d。借助FLAC3D内嵌蠕变模型对二衬支护时间进行验证,分析不同支护时机下支护结构的受力特征。结果表明:在蠕变计算计算第25 d以后混凝土喷层和锚杆已发生破坏或者错位,在初支以后第24 d进行二衬支护,二衬拱顶所分担的荷载为马上进行二衬支护的17.5%,周边为8.2%,下降明显,则监测数据分析所得二衬支护时机是合理的,适当提前施作二衬支护是有利的。 展开更多
关键词 公路隧道 软岩 二次衬砌 支护时机 回归分析 数值模拟
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基于变形稳定时间统计的挤压性围岩隧道二次衬砌施作时机研究 被引量:7
14
作者 李雷 朱超 +2 位作者 刘志春 安志飞 李宁 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第1期17-26,共10页
为获取挤压性围岩隧道二次衬砌施作时间,使二次衬砌施作可操作性更强,以变形速率限值为基础,对412个挤压性围岩隧道断面变形量测数据进行拟合和统计分析,得出不同变形等级的变形稳定时间范围值和施工期分阶段二次衬砌施作时机预测方法... 为获取挤压性围岩隧道二次衬砌施作时间,使二次衬砌施作可操作性更强,以变形速率限值为基础,对412个挤压性围岩隧道断面变形量测数据进行拟合和统计分析,得出不同变形等级的变形稳定时间范围值和施工期分阶段二次衬砌施作时机预测方法。具体结论为:1)提出了基于变形速率判据的变形稳定时间预测方法,通过最优指数函数曲线拟合,实现稳定阶段变形量u稳和最终稳定时间t′稳的预测;2)通过统计分析,确定了不同变形等级、不同跨度条件下变形稳定时间t′稳范围值,用于设计阶段初步拟定二次衬砌施作时机;3)提出了施工期二次衬砌施作时机分阶段预测方法,根据实测20、30、40 d和稳定时的相对变形,可实现分阶段预测最终变形稳定时间;4)经实测变形数据检验,采用二次衬砌施作时机分阶段预测方法所得预测结果可被工程所接受;5)以分阶段变形稳定时间t′稳为判别指标的挤压性围岩隧道二次衬砌施作时机预测方法,可操作性强,能避免以变形速率为判别指标时的操作困扰,可直接服务于工程实践。 展开更多
关键词 挤压性围岩 铁路隧道 二次衬砌施作时机 变形分级 变形稳定时间
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高地温隧道二次衬砌受力特性分析 被引量:13
15
作者 孙其清 郑宗溪 谭永杰 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2018年第4期70-74,80,共6页
研究目的:拟建川藏铁路的部分隧道工程施工过程中预计会遇到高地温(达30℃~80℃),高岩温将会给隧道工程的建设带来极大的挑战。本文拟通过衬砌外表面边界条件设定为固定温度约束(温度区间为30℃~80℃),利用ANSYS有限元软件建立三维荷... 研究目的:拟建川藏铁路的部分隧道工程施工过程中预计会遇到高地温(达30℃~80℃),高岩温将会给隧道工程的建设带来极大的挑战。本文拟通过衬砌外表面边界条件设定为固定温度约束(温度区间为30℃~80℃),利用ANSYS有限元软件建立三维荷载-结构模型,通过温度场和应力场的耦合,研究不同地温下、不同龄期的Ⅳ级围岩混凝土二次衬砌与Ⅴ级围岩钢筋混凝土二次衬砌受力特性,分析与评价其安全性,从而提出相应的工程应对措施。研究结论:(1)随着地温升高,隧道二次衬砌各个部位的安全系数呈下降趋势,特别是当地温从30℃升为50℃时,衬砌安全系数显著下降;(2)地温高于60℃时,Ⅳ级围岩隧道混凝土衬砌安全系数将不满足设计规范要求;(3)地温为80℃时,Ⅴ级围岩钢筋混凝土二次衬砌最小安全系数临近设计规范要求极值,位于衬砌墙脚附近;(4)地温超过60℃时,需设置隔热复合式衬砌;(5)本研究结论可为高温隧道的设计与施工提供参考。 展开更多
关键词 高地温隧道 二次衬砌 受力特征 安全系数
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高地温隧道荷载模式及二次衬砌安全特性研究 被引量:17
16
作者 王明年 王奇灵 +2 位作者 胡云鹏 王翊丞 刘大刚 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2019年第11期1769-1780,共12页
为解决高地温隧道衬砌结构受力特性不明晰问题,以川藏线桑珠岭超高地温隧道为工程依托,采用现场试验和热-力耦合数值计算手段,研究二次衬砌在高地温环境下的力学特性和安全特性,提出高地温隧道荷载设计方法。结果表明:高地温隧道二次衬... 为解决高地温隧道衬砌结构受力特性不明晰问题,以川藏线桑珠岭超高地温隧道为工程依托,采用现场试验和热-力耦合数值计算手段,研究二次衬砌在高地温环境下的力学特性和安全特性,提出高地温隧道荷载设计方法。结果表明:高地温隧道二次衬砌施作后10 d内应力变化较大,20 d后趋于稳定;最大拉应力位于拱顶处,最大压应力出现在边墙处;高地温隧道荷载修正系数可表示为围岩初始温度的多项式关系;衬砌内外侧压应力均随围岩温度升高呈现出增大趋势,但各点增大速率存在一定的差异,拉应力值随温度呈波动增长;最小安全系数出现在拱顶,随围岩温度的升高而降低,当温度高于60℃时,存在被破坏的可能性;二次衬砌最大裂缝宽度位于拱顶处,随着温度升高,裂缝宽度增大。 展开更多
关键词 高地温隧道 二次衬砌 荷载模式 受力特性 安全特性
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基于爆破振速控制下的掌子面与二次衬砌安全距离研究 被引量:5
17
作者 邓涛 李先章 +3 位作者 章仕灵 黄明 吴向东 臧延伟 《铁道建筑》 北大核心 2013年第4期54-57,共4页
以福建浦南高速连接线狮子山隧道爆破施工为例,采用FLAC3D软件建立隧道模型,对爆破振动影响下的稳定性进行计算,以安全振速为评判指标分析了爆破地震波作用下同一隧道掌子面与二衬之间的安全距离。计算结果表明,在单次爆破进尺为3 m的... 以福建浦南高速连接线狮子山隧道爆破施工为例,采用FLAC3D软件建立隧道模型,对爆破振动影响下的稳定性进行计算,以安全振速为评判指标分析了爆破地震波作用下同一隧道掌子面与二衬之间的安全距离。计算结果表明,在单次爆破进尺为3 m的条件下,新浇筑二衬与掌子面距离大于3倍洞径时,二衬混凝土对爆破的响应振速在安全范围以内,这一结果可为山岭隧道施工爆破控制提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 山岭隧道 FLAC3D 爆破振速 二次衬砌 安全距离
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隧道二次衬砌质量控制新技术 被引量:16
18
作者 贾海龙 张文新 邓川 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2019年第10期1704-1711,共8页
为解决隧道二次衬砌背后脱空、混凝土不密实、厚度不够、强度不足、施工缝开裂掉块等施工质量问题,依托在建的张吉怀铁路某隧道工程,施工中采用三维激光隧道扫描测量系统确保初期支护断面不侵限;采用激光定位和磁焊机焊接提升防水板固... 为解决隧道二次衬砌背后脱空、混凝土不密实、厚度不够、强度不足、施工缝开裂掉块等施工质量问题,依托在建的张吉怀铁路某隧道工程,施工中采用三维激光隧道扫描测量系统确保初期支护断面不侵限;采用激光定位和磁焊机焊接提升防水板固定效果;研发并使用新型台车分层逐窗自动布料系统,实现隧道拱墙衬砌混凝土自动分层逐窗浇筑;设置刹尖孔、拱顶安装防空洞监测装置和液位器装置,有效防治拱顶空洞;优化拱部振捣方式和施工缝施工工艺;制订并落实隧道二次衬砌质量管理新办法的技术和管理措施。通过以上措施,实现二次衬砌厚度零欠厚,拱部脱空率下降至5%以内,二次衬砌混凝土强度满足设计要求,总体施工质量得到大幅提高,为隧道施工和运营安全提供保障。 展开更多
关键词 铁路隧道 二次衬砌质量控制 三维激光扫描 新型台车 施工缝控裂 拱顶空洞预防 自动喷淋养护
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黄土隧道二次衬砌开裂原因及防治措施现状与发展 被引量:9
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作者 乔雄 杨鑫 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第10期1657-1676,共20页
针对目前对黄土隧道二次衬砌开裂的原因及其治理措施合理性认识不足等问题,结合黄土隧道二次衬砌开裂的相关研究,对二次衬砌开裂机制研究方法、开裂原因、治理措施等3方面的现状进行阐述和分析,讨论当前研究的不足之处及其未来发展趋势... 针对目前对黄土隧道二次衬砌开裂的原因及其治理措施合理性认识不足等问题,结合黄土隧道二次衬砌开裂的相关研究,对二次衬砌开裂机制研究方法、开裂原因、治理措施等3方面的现状进行阐述和分析,讨论当前研究的不足之处及其未来发展趋势。得出主要结论:1)黄土隧道二次衬砌裂缝的研究方法主要有调查分析、数值模拟、监控量测、理论解析、模型试验、现场试验;其中,调查分析、监控量测在施工阶段使用较多;数值模拟在运营阶段使用较多;理论解析、模型试验、现场试验更多的是作为研究深度的延伸。2)整理二次衬砌裂缝的分类情况,并确定黄土隧道二次衬砌开裂的主要部位为隧道拱部及边墙处,拱部处多为纵向裂缝,边墙处则纵向、环向、斜向裂缝数量较多。3)衬砌开裂的原因由工程地质条件、围岩环境恶化、设计施工不当、结构材质劣化、自然(人为)破坏等5大类因素所致,且黄土的结构与工程特性是衬砌开裂病害产生的内因,水的作用是关键因素也是主要外因。4)裂缝处治目前主要有病因处治和加固补强2类;病因处治的关键在于治水,其次为改善围岩性能,减少衬砌受力;加固补强多采用内部注浆、外部贴钢板等措施。最后,针对现阶段黄土隧道二次衬砌开裂机制研究、裂缝分类、开裂处治技术等方面的不足,提出未来应建立更为全面的隧道衬砌健康监测体系及理论模型,实施精细化建模分析,确立裂缝形态与原因的直观联系,关注裂缝治理材料与手段的创新。 展开更多
关键词 黄土隧道 二次衬砌裂缝 原因分析 处治对策
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隧道二次衬砌FBG智能监测与数值模拟 被引量:4
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作者 赵星光 邱海涛 李川 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2008年第1期114-120,共7页
随着公路隧道向长大型方向发展,对其进行长期安全监测是十分重要的工作.光纤布拉格光栅(FBG)传感器作为一种新型的光纤传感器,已被国内外应用于土木工程结构的状态监测和长期监测.在室内进行标定试验,研究FBG的传感特性,得出应变和温度... 随着公路隧道向长大型方向发展,对其进行长期安全监测是十分重要的工作.光纤布拉格光栅(FBG)传感器作为一种新型的光纤传感器,已被国内外应用于土木工程结构的状态监测和长期监测.在室内进行标定试验,研究FBG的传感特性,得出应变和温度灵敏度系数,证明FBG是一种理想的传感原件,并在某高速公路隧道进行应用.采用三维快速拉格朗日法,获得隧道二次衬砌中应力和位移分布规律,据此提出FBG传感器在隧道内的布设方法、串联粘贴方式及安装工艺;在不同时期对隧道8个断面进行应变监测,并与数值模拟结果对比分析表明,应变与应力和位移具有分布范围的均匀性和分布状态的一致性特点,进一步证明了监测结果的可信性;最后分析应变与降水量随时间的变化特征,评价了隧道的安全状况. 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅传感器 标定试验 隧道二次衬砌 数值模拟 应变监测 降雨量
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