运营隧道裂损衬砌置换后新结构受力特性测试 被引量：7

1

作者 张素磊 刘昌 张顶立 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期41-48,共8页

为了分析衬砌置换的适用性,依托某二级公路隧道治理工程,对裂损二次衬砌置换后的结构受力特性进行了现场测试.测试结果表明:原初期支护与新施作的衬砌间接触压力较小,其值低于围岩松动压力计算值,且其分布呈现较为明显的非对称性;二次... 为了分析衬砌置换的适用性,依托某二级公路隧道治理工程,对裂损二次衬砌置换后的结构受力特性进行了现场测试.测试结果表明:原初期支护与新施作的衬砌间接触压力较小,其值低于围岩松动压力计算值,且其分布呈现较为明显的非对称性;二次衬砌内力分布规律与接触压力分布规律类似,其轴力及弯矩值整体较小,表明衬砌置换后并未发挥明显承载作用,反映出依托工程采用衬砌置换手段并不合理.结合现场测试结果及衬砌置换施工实际情况,对衬砌置换的适用性进行了讨论,并给出了衬砌置换的适用条件及施工时的注意事项. 展开更多

关键词 隧道工程 裂损衬砌 衬砌置换 受力特性 现场测试 结构内力

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强震作用下运营隧道裂损衬砌动力响应分析 被引量：2

2

作者 王立忠 王海彦 +1 位作者 黄黆 李永珑 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第28期325-332,共8页

运营隧道由于地质因素、施工因素与地下水因素造成衬砌结构带裂缝工作。在地震力作用下,带裂缝的衬砌的安全性难以保证。基于隧道衬砌结构裂损的不同位置和裂缝不同深度的考虑,建立了三维数值有限元模型,采用时程分析的方法研究了衬砌... 运营隧道由于地质因素、施工因素与地下水因素造成衬砌结构带裂缝工作。在地震力作用下,带裂缝的衬砌的安全性难以保证。基于隧道衬砌结构裂损的不同位置和裂缝不同深度的考虑,建立了三维数值有限元模型,采用时程分析的方法研究了衬砌的动力响应。研究表明:①在地震力作用下,隧道衬砌受往复拉压作用;在剪切波作用下,最大弯矩、轴力发生在隧道横截面"X"位置;②带裂缝衬砌在地震力作用下,纵向裂缝处混凝土应力集中,主筋拉应力增大,其他位置内力与完好衬砌响应相同;③随着裂缝的位置不同,对隧道安全性的影响不同,影响顺序由大到小依次为225°、315°、270°;④衬砌初始裂缝深度越深,在地震作用下应力集中情况越严重。 展开更多

关键词 运营铁路隧道 裂损衬砌 强震 时程分析 动力响应

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重载列车对隧道裂损衬砌承载性能的影响研究

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作者 张志刚 吴奔 +3 位作者 陈健 吴成龙 刘家俊 李锦辉 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S01期56-65,共10页

为定量分析重载列车动载作用下隧道裂损衬砌裂缝的演化机制和承载性能的变化规律,采用扩展有限元与直接循环法相结合的方法模拟裂缝在列车荷载作用下的扩展路径,并通过模型试验对方法的有效性和准确性进行验证。模型试验与数值模拟的误... 为定量分析重载列车动载作用下隧道裂损衬砌裂缝的演化机制和承载性能的变化规律,采用扩展有限元与直接循环法相结合的方法模拟裂缝在列车荷载作用下的扩展路径,并通过模型试验对方法的有效性和准确性进行验证。模型试验与数值模拟的误差仅为3.7%,表明该数值模拟方法较为精确。研究发现:1)在重载列车动载作用下,裂损衬砌仰拱处的动力响应相较于衬砌其他位置会更为剧烈,裂损衬砌仰拱处的安全系数与衬砌其他位置相比则更小,因此裂损衬砌仰拱位置为重载列车动载下的危险部位;2)重载列车轴重对裂损隧道衬砌的动力响应影响比初始裂缝深度及车速对裂损隧道衬砌的动力响应影响更为明显,而裂损衬砌的安全性能受初始裂缝深度影响比受轴重及车速影响更为显著。 展开更多

关键词 重载列车 铁路隧道 裂损衬砌 动力响应 承载性能

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拱部脱空单线铁路隧道衬砌裂损机理研究 被引量：1

4

作者 易杰 赵乙丁 +1 位作者 卞雯 孙厚超 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期1038-1046,共9页

目的研究脱空区域衬砌结构受力特性与裂损机理,为掌握实际工程衬砌裂损真实分布特征与设计加固补强方案提供理论依据,保障隧道健康服役。方法以某在役衬砌裂损铁路隧道为依托,采用无损检测方法,探明隧道壁后脱空几何尺寸及分布;基于扩... 目的研究脱空区域衬砌结构受力特性与裂损机理,为掌握实际工程衬砌裂损真实分布特征与设计加固补强方案提供理论依据,保障隧道健康服役。方法以某在役衬砌裂损铁路隧道为依托,采用无损检测方法,探明隧道壁后脱空几何尺寸及分布;基于扩展有限元法,建立表征脱空影响的仿真网格模型,揭示衬砌裂损机理;基于数值解析与现场监测结果,验证加筋肋锚网喷加固效果。结果无损检测结果显示,隧道存在严重脱空现象,脱空范围主要为隧道起拱线以上的拱部区域,平均深度为0.17~0.93 m。数值仿真结果显示,当衬砌拱部存在壁后脱空时,脱空环向角度对衬砌受力影响大于脱空径向深度,当脱空环向角度较小时,衬砌不易产生破坏或仅出现衬砌外表面张裂伴随内表面压溃。随着脱空角度的不断增大,衬砌内表面易出现混凝土张拉型裂缝且起裂位置向下移动。采用加筋肋锚网喷形式加固可显著提升裂损区域刚度,提高结构承载性能。结论衬砌壁后脱空环向角度对结构受力状态影响显著,所建立的数值解析方法能有效揭示衬砌拱部张拉裂缝开裂全过程及最终形态,提出的锚网喷加固方法能有效提高脱空衬砌承载性能。 展开更多

关键词 壁后脱空 无损检测 扩展有限元 衬砌裂损 加筋肋锚网喷

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长期运行引水隧洞开裂衬砌受力影响规律与承载特性 被引量：5

5

作者 李翔宇 王晓兴 +2 位作者 王祝国 赵斌 王海军 《水电能源科学》 北大核心 2024年第1期106-110,133,共6页

衬砌裂缝是引水隧洞中常见的病害之一,衬砌开裂会对隧洞衬砌承载力和安全性造成不同程度的影响。以长期服役的东江水源工程引水隧洞衬砌为研究对象,通过现场检测确定了全洞段裂缝的产状、分布规律和开裂特征。利用ANSYS软件中的软弱薄... 衬砌裂缝是引水隧洞中常见的病害之一,衬砌开裂会对隧洞衬砌承载力和安全性造成不同程度的影响。以长期服役的东江水源工程引水隧洞衬砌为研究对象,通过现场检测确定了全洞段裂缝的产状、分布规律和开裂特征。利用ANSYS软件中的软弱薄层单元,建立了开裂衬砌的三维数值模型,得出贯穿型纵向裂缝的位置变化对衬砌结构安全性的影响,系统分析了衬砌的承载特性。结果表明,衬砌开裂条件下,衬砌结构局部开裂区的安全系数降低最为显著,尤其是拱肩位置的裂缝对结构的危害程度远大于边墙、拱顶裂缝;另外,裂缝的产生会对其他未开裂部位的受力特性及稳定性产生影响。数值模拟结果良好地体现了裂损衬砌对隧洞结构的影响规律,与现场检测结果一致,为长期服役下隧洞结构病害防治提供了参考。 展开更多

关键词 长期服役 贯穿型纵向裂缝 裂损衬砌 现场检测 软弱薄层单元 承载特性

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隧道衬砌结构裂损机理及定量评估 被引量：29

6

作者 宋瑞刚 张顶立 +1 位作者 伍冬 李鹏飞 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期22-26,35,共6页

隧道衬砌裂损影响衬砌结构的整体稳定性,并易引起渗漏水病害、基床病害和复合型病害等隧道病害,降低衬砌结构的耐久性和安全性.基于衬砌裂损的力学机理分析,将隧道衬砌混凝土裂缝发展过程分为6个阶段,给出每个阶段的状态描述,并针对引... 隧道衬砌裂损影响衬砌结构的整体稳定性,并易引起渗漏水病害、基床病害和复合型病害等隧道病害,降低衬砌结构的耐久性和安全性.基于衬砌裂损的力学机理分析,将隧道衬砌混凝土裂缝发展过程分为6个阶段,给出每个阶段的状态描述,并针对引起衬砌裂损的隧道衬砌厚度不足及衬砌背后空洞两个影响因素进行深入研究,分别利用隧道衬砌的拉、剪应力集中系数进行计算,明确不同围岩条件下隧道衬砌厚度不足或衬砌背后空洞等因素与衬砌内部应力集中程度之间的内在联系,为进一步建立依据隧道衬砌检测结果进行隧道衬砌状态评估的评估体系提供了量化基础. 展开更多

关键词 隧道工程 衬砌裂损 弯张作用 剪切作用 应力集中

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既有铁路隧道衬砌裂损整治措施研究 被引量：23

7

作者 裴涛涛 陈礼伟 +1 位作者 史宪明 师亚龙 《铁道建筑》 北大核心 2013年第4期76-79,共4页

既有铁道隧道病害已成为制约铁路提速和提高单线运输能力的瓶颈。本文根据某铁路沿线既有隧道衬砌开裂形态的统计结果,在分析地质环境、设计、施工和运营维护等方面原因的基础上,针对衬砌裂损与渗漏水病害的并发情况,分别提出无水裂损... 既有铁道隧道病害已成为制约铁路提速和提高单线运输能力的瓶颈。本文根据某铁路沿线既有隧道衬砌开裂形态的统计结果,在分析地质环境、设计、施工和运营维护等方面原因的基础上,针对衬砌裂损与渗漏水病害的并发情况,分别提出无水裂损和渗漏水裂损病害的整治措施。同时,为保证整治效果,建议从材料把关、施工过程控制及竣工验收等方面对其进行控制和评价。 展开更多

关键词 既有铁路隧道 病害 衬砌裂损 措施

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风化花岗岩地层隧道衬砌裂损分析与处理研究 被引量：2

8

作者 孙雁军 阳军生 +1 位作者 张箭 王树英 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期78-83,共6页

围岩风化不仅能改变围岩的矿物成分,而且能降低其强度,使得作用于衬砌结构上的围岩压力加大,导致衬砌开裂,甚至发生破坏.新家洞隧道穿越地层为花岗岩地层,开挖后围岩稳定性好,按Ⅱ级围岩支护.但隧道建成2 a后,隧道衬砌结构出现严重裂损... 围岩风化不仅能改变围岩的矿物成分,而且能降低其强度,使得作用于衬砌结构上的围岩压力加大,导致衬砌开裂,甚至发生破坏.新家洞隧道穿越地层为花岗岩地层,开挖后围岩稳定性好,按Ⅱ级围岩支护.但隧道建成2 a后,隧道衬砌结构出现严重裂损.为了研究衬砌结构开裂原因,采用试验手段对裂缝周边混凝土强度及花岗岩的物相成分、力学性质等进行测试.测试结果表明,围岩风化、强度降低是导致衬砌开裂的主要原因.最后,利用有限元反分析法确定围岩物理力学参数,并基于此对整治后隧道结构安全性进行评价,从数值模拟结果和现场实施效果看,衬砌结构满足强度要求.研究成果对类似地层中隧道设计与施工具有参考意义. 展开更多

关键词 山岭隧道 衬砌裂损 数值反演法 风化花岗岩 处理措施

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双连拱隧道施工中衬砌裂损过程力学机理分析 被引量：2

9

作者 王宁 王景春 刘维华 《铁道建筑》 北大核心 2012年第4期72-75,共4页

衬砌裂损是隧道病害中较为重要的类型,其产生原因包括很多因素。近年来一些复杂的隧道结构施工中即出现了衬砌的裂损,对隧道的正常运营构成安全隐患,裂损机理还有待深入研究。结合九龙隧道衬砌病害,通过地形地质条件勘查、施工分析以及... 衬砌裂损是隧道病害中较为重要的类型,其产生原因包括很多因素。近年来一些复杂的隧道结构施工中即出现了衬砌的裂损,对隧道的正常运营构成安全隐患,裂损机理还有待深入研究。结合九龙隧道衬砌病害,通过地形地质条件勘查、施工分析以及施工过程的数值模拟,考虑隧道所处位置实际地形条件、地层构造压力、施工顺序,重点对衬砌支护结构的受力状态和地层稳定进行分析,为衬砌病害整治提供参考。 展开更多

关键词 连拱隧道 衬砌裂损 偏压 力学机理

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动静荷载作用下衬砌裂损原因及加固技术研究 被引量：2

10

作者 冷希乔 吴剑 陈礼伟 《铁道建筑》 北大核心 2016年第11期49-53,共5页

衬砌裂损是运营期隧道工程的主要病害之一,对隧道结构承载力的影响尤为严重。本文以某隧道衬砌裂损的病害整治为依托,基于现场调查和专项检测对衬砌结构安全进行了评价;同时分析了在动、静荷载作用下衬砌裂损的原因。计算分析显示:地震... 衬砌裂损是运营期隧道工程的主要病害之一,对隧道结构承载力的影响尤为严重。本文以某隧道衬砌裂损的病害整治为依托,基于现场调查和专项检测对衬砌结构安全进行了评价;同时分析了在动、静荷载作用下衬砌裂损的原因。计算分析显示:地震动荷载作用下隧道衬砌变形图呈y轴对称,应力图呈中心对称;在松散静荷载作用下采用刚度退化模型的裂损衬砌变形主要为竖直方向变形。而后对病害隧道提出了加固措施,并分别采用松散静荷载和隧规塌落拱荷载对裂损衬砌加固后的承载力进行了验算,为隧道衬砌裂损的加固措施提供了依据。 展开更多

关键词 隧道工程 衬砌裂损 地震动荷载 松散静荷载 加固

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高地应力软岩隧道衬砌裂损重新施作段结构安全性分析 被引量：11

11

作者 马召林 焦雷 +1 位作者 赵爽 黄明利 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第9期1489-1496,共8页

为研究高地应力软岩隧道衬砌裂损重新施作段结构的安全性,依托木寨岭隧道衬砌裂损段,通过现场监测和数值模拟的方法,分析高地应力软岩隧道衬砌裂损重新施作段结构变形受力特征,进而分析结构的安全性。现场监测结果表明:衬砌裂损重新施作... 为研究高地应力软岩隧道衬砌裂损重新施作段结构的安全性,依托木寨岭隧道衬砌裂损段,通过现场监测和数值模拟的方法,分析高地应力软岩隧道衬砌裂损重新施作段结构变形受力特征,进而分析结构的安全性。现场监测结果表明:衬砌裂损重新施作后,前3层支护几乎承担了所有的围岩压力和变形,通过层层支护、分层抵抗的方法来逐渐降低衬砌受力,保证衬砌结构的安全。通过数值计算对比分析衬砌重新施作前后的隧道受力变形状态,其中重新施作后衬砌各位置混凝土应力和钢筋应力增长趋势均不明显,计算得到衬砌裂损重新施作段结构安全系数均处于3. 3~8. 1,各位置安全系数均大于规范中的要求值,说明结构处于安全状态。 展开更多

关键词 高地应力 软岩隧道 衬砌裂损 结构安全 现场监测 数值模拟

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隧道二次衬砌裂损成因分析与评估 被引量：4

12

作者 舒中文 马悦 《铁道建筑》 北大核心 2015年第8期73-75,共3页

对石壁桥隧道二次衬砌裂损状况进行了全面的调查,综合工程地质条件、施工等因素,定性分析了衬砌裂损成因,初步推测隧道二次衬砌裂损与围岩下部基座软弱有关,并进一步采用二维弹塑性有限元分析方法对衬砌结构安全性进行评估。文章从理论... 对石壁桥隧道二次衬砌裂损状况进行了全面的调查,综合工程地质条件、施工等因素,定性分析了衬砌裂损成因,初步推测隧道二次衬砌裂损与围岩下部基座软弱有关,并进一步采用二维弹塑性有限元分析方法对衬砌结构安全性进行评估。文章从理论及数值分析上解释了该隧道衬砌裂损产生的机理,其结果与现场实际相吻合。 展开更多

关键词 隧道 衬砌裂损 成因 数值模拟 评估

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黄土质隧道拱部衬砌裂损加固技术 被引量：3

13

作者 姚冠珠 郝晓琳 《铁道工程学报》 EI 1998年第3期67-71,共5页

本文以侯月铁路王家庄隧道拱部衬砌裂损加固经验为基础，简明扼要地阐述黄土质隧道病害处理的一种简单、可行新的加固技术。具有实用价值。

关键词 隧道 衬砌裂损 加固技术

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赵家2#隧道衬砌裂损原因及整治措施 被引量：1

14

作者 马永红 《铁道建筑》 北大核心 2001年第4期36-38,共3页

赵家 2 #隧道建成投入运营后衬砌产生裂缝 ,其根本原因在于对地质构造的复杂性没有查清 ,设计中估计不足 ,施工质量也有缺陷。在采取了加强边墙、增设仰拱等整治措施后 。

关键词 隧道 地质构造 病害整治 衬砌裂损

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地铁隧道钢筋混凝土衬砌裂损加固方案 被引量：4

15

作者 易明炀 黄光楚 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第4期I0022-I0025,共4页

据统计,目前已建成的地铁隧道绝大部分衬砌为钢筋混凝土结构,然而已建成的隧道由于年代不同,受限于当时工程设计和建设施工工艺水平,再加上自然环境、运营管养、社会建设活动等多重因素的影响,运营10年以上的地铁隧道,其99%以上的病害... 据统计,目前已建成的地铁隧道绝大部分衬砌为钢筋混凝土结构,然而已建成的隧道由于年代不同,受限于当时工程设计和建设施工工艺水平,再加上自然环境、运营管养、社会建设活动等多重因素的影响,运营10年以上的地铁隧道,其99%以上的病害都是衬砌裂损。衬砌裂损轻则影响观瞻,重则严重威胁行车安全和结构安全。 展开更多

关键词 地铁隧道 衬砌裂损 行车安全 钢筋混凝土结构 钢筋混凝土衬砌 加固方案 自然环境 施工工艺水平

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复合式套拱加固衬砌抗弯性能的足尺试验分析 被引量：3

16

作者 桑运龙 孙州 张强 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期78-83,共6页

隧道裂损衬砌采用复合式套拱加固后,补强结构的抗弯性能及新旧结构分担荷载如何确定还没有定论。以中等破损(裂缝深度达1/3衬砌厚度)的拱顶局部衬砌为研究对象,采用足尺试验和原衬砌预制裂缝的方案,开展裂损衬砌经复合式套拱加固后的抗... 隧道裂损衬砌采用复合式套拱加固后,补强结构的抗弯性能及新旧结构分担荷载如何确定还没有定论。以中等破损(裂缝深度达1/3衬砌厚度)的拱顶局部衬砌为研究对象,采用足尺试验和原衬砌预制裂缝的方案,开展裂损衬砌经复合式套拱加固后的抗弯性能试验,分析补强结构变形、截面抗弯刚度随荷载的变化规律及其破坏模式,并结合试验数据对加固结构荷载的分配原则、受弯承载力计算方法进行探讨。试验表明:中等破损衬砌采用复合式套拱加固时,①原衬砌既有裂缝贯通前新旧结构共同分担荷载、协同变形,贯通后荷载主要由新增套拱承担;②新增套拱裂缝分布较均匀,且未扩展至原衬砌,有效改善了隧道防水性能;③加固结构短期刚度可取原衬砌、新增套拱各自短期刚度之和,外荷载变化不大时可按刚度分配原则计算内力、设计加固参数;④加固结构受弯破坏荷载与新增套拱单独受力的破坏荷载一致,外荷载变化较大时,宜按新增套拱单独受力设计加固参数。试验成果一定程度验证了复合式套拱的加固效果,荷载分配及承载力计算结论可供加固设计参照。 展开更多

关键词 隧道工程 加固 复合式套拱 足尺试验 裂损衬砌 抗弯性能

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隧道衬砌冻胀压力问题初探 被引量：29

17

作者 王建宇 胡元芳 《铁道工程学报》 EI 2004年第1期87-93,共7页

冻胀压力的量值和分布不仅取决于围岩的性态和气象条件 ,而且同衬砌结构的材料、刚度以及施工质量密切相关 ,是一个十分复杂的问题。本文从岩石和土层两种围岩中衬砌承受冻胀压力的机理出发 ,探讨计算方法。通过计算分析 ,对寒冷地区隧... 冻胀压力的量值和分布不仅取决于围岩的性态和气象条件 ,而且同衬砌结构的材料、刚度以及施工质量密切相关 ,是一个十分复杂的问题。本文从岩石和土层两种围岩中衬砌承受冻胀压力的机理出发 ,探讨计算方法。通过计算分析 ,对寒冷地区隧道衬砌的设计和施工提出了若干建议。 展开更多

关键词 隧道工程 冻胀压力 隧道衬砌 衬砌设计 衬砌裂损 岩石隧道

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竣工隧道漏水治理 被引量：1

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作者 常修身 《铁道工程学报》 EI 1993年第2期23-27,共5页

铁路隧道施工竣工后,防排水问题是一个多年来未解决好的课题。自建国以来我国新修隧道四千多座,运营后有近三分之一的隧道存在着不同程度的渗漏水病害。隧道穿越地层,截断含水层或位于含水层之中,隧道就可能产生渗漏水病害。

关键词 隧道漏水 渗漏水 铁路隧道施工 衬砌结构 隧道渗漏 排水问题 盲沟 碎石级配 衬砌裂损 室内试验结果

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