炭质板岩隧道隧底结构裂损机理研究

炭质板岩遇水软化、泥化,稳定性差,是典型的软岩地层。施工期内炭质板岩隧道易发生变形,进而出现病害问题,严重影响隧道施工进度与安全。以西南地区某在建隧道为依托工程,针对隧底结构病害段所处的炭质板岩地层,通过室内材料物相组成分析试验,明确该段地层炭质板岩以石英、绿泥石等具有遇水易软化及膨胀特性的矿物为主要组成成分,得出炭质板岩大变形产生的原因。建立基于扩展Drucker-Prager准则的有限元精细化网格分析模型,获得不同剪胀角条件下隧道结构底部的裂损形态及周边围岩塑性区分布。数值仿真结果和现场实际裂损情况对比表明,有限元结果与实际隧底结构病害特征吻合良好。

施工期盾构隧道管片衬砌裂损病害统计分析

研究目的:针对某地铁盾构隧道工程施工期管片衬砌结构大范围开裂及脱落现象,对管片裂损病害的形态特征、分布规律以及危害程度进行统计分析,以期探明多种施工因素影响下管片衬砌结构的裂损机理,从而为隧道维修养护提供参考。研究结论:(1)管片裂损按照所占比例由大到小依次为:拱顶脱落、纵向裂纹、边角部裂损,拱顶脱落及纵向裂纹是施工期影响管片质量的最主要因素,且管片裂损病害的主要致因包括不良千斤顶推力作用(推力过大和推力不均)、管片错台以及管片环间接触面不平整等因素;(2)纵向前裂纹数量更多、波及范围更广、病害程度更深,是威胁隧道结构承载力及耐久性的最主要病害形式;(3)拱顶脱落对隧道结构的纵向受力特性影响较大,但其发生、发展与管片结构榫槽设置有关,通过对管片参数的优化、调整能够有效降低这一管片病害的发生;(4)该研究对于盾构施工控制具有指导意义。

EPR直流馈电电缆裂损放电特性及其应用

根据乙丙橡胶直流馈电电缆敷设方式,开展了直流馈电电缆绝缘裂损放电试验,以及放电信号检测电缆绝缘裂损故障的可行性研究。试验研究结果表明由于运行电压低,绝缘良好的直流馈电电缆检测不到放电,当电缆绝缘层发生破损后,直埋电缆在一定的条件下发生漏电痕放电;桥架电缆绝缘破损较小时也会发生类似直埋电缆的漏电痕放电,绝缘破损较大时(电缆芯裸露)会对桥架发生拉弧放电。直埋电缆可行性模拟试验结果表明电缆放电现象与其绝缘裂损具有良好的对应关系,能够预警其绝缘裂损,但也与外界环境相关。土壤湿度小时容易发生放电,土壤湿度大时,不易发生放电,会产生较大的直流泄漏电流;综合监测直流泄漏电流和放电信号方能有效地实现直流馈电电缆绝缘裂损故障监测。

铁路货车13系列车钩托梁磨耗板裂损原因分析

针对铁路货车13系列车钩托梁磨耗板在使用过程中裂损及严重磨耗的故障,通过形态观察、材料测试以及力学性能测试等手段对故障磨耗板进行了检测分析,并结合实际运用工况,对其损坏原因进行了分析。结果表明:该故障磨耗板材质为17.5%玻璃纤维增强尼龙6材料。所用材料摩擦系数大、耐磨性差是导致磨耗板磨损严重的主要原因,所用材料抗变形能力不足、韧性差是导致磨耗板裂损的主要原因;车辆运行过程中,磨耗板所受挤压、冲击、剪切等作用力较大,且冬季低温、干燥环境下材料抗变形能力和韧性变差,是导致磨耗板发生裂损故障的外在原因。

高地应力初始裂损仰拱结构动力响应研究

随着高地应力隧道建设的逐年增多,隧道在地应力作用下难免产生结构裂缝,为研究初始裂缝与列车振动响应传播之间的关系,文中通过数值模拟的方法,研究高地应力环境下,仰拱拱脚、仰拱中心与轨道侧面预设不同尺寸裂损时,仰拱结构内部振动特性与衰减特性。研究结果表明,初始裂损的存在,导致仰拱内部振动响应出现不同程度波动,响应峰值沿仰拱竖向呈现先减小后增大的趋势。不同位置处裂损引起的响应增幅不同,主要表现为裂损宽度变化引起响应增幅大于深度变化引起响应增幅。实际工程中,针对不同位置处不同尺寸的结构裂缝危险程度不同,做相应的开裂控制。

南昆线隧道衬砌裂损病害分析及整治

1病害情况简介 南昆线柳州铁路局管辖内、共有隧道135座,长度约100公里.自1997年11月南昆线开通运营以来,先后发现多座隧道衬砌产生裂损病害,有的病害发展很迅速,严重危及行车安全.裂损的主要病害有:……

隧道衬砌结构裂损机理及定量评估

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.

粘贴钢板加固裂损木梁受力性能试验研究

纵向干缩裂缝是既有木梁中常见裂缝,对木梁受力性能影响较大.本文在综合比较多种加固方法后,拟采用粘贴钢板方法对严重裂损木梁进行补强加固.结合3个采用不同厚度钢板加固裂损木梁试件和1个未加固对比试件的试验研究,对粘贴钢板加固裂损木梁的传力机理和破坏形态进行了分析.试验研究结果表明,采用粘贴钢板加固技术能有效阻止既有纵向裂缝开展、有效提高裂损木梁承载能力和刚度,适合于裂损严重且不易更换的既有裂损木梁的补强加固.进一步结合试验结果,初步建立了粘贴钢板加固裂损木梁的承载能力计算方法.

软硬不均地层盾构姿态控制及管片防裂损技术

广州地铁二号线越—三盾构区间的地层软硬不均,加之曲线多、坡度变化大,盾构掘进技术难度大,掘进方向与盾构姿态的控制困难,防止管片开裂和局部破损以及错台具有一定的难度。为了有效地控制掘进方向和盾构姿态,研究了盾构掘进方向发生偏差的原因,并对越—三区间盾构掘进的偏差实测数据进行具体分析,得出了偏差的原因和规律;研究了盾构掘进姿态的控制方法。为了防止盾构管片的裂损,采用数值模拟方法研究管片裂损的规律及其主要因素,提出了有效控制管片裂损的主要方法。

运营铁路隧道渗漏水与衬砌裂损病害分析与整治

在运营铁路隧道的病害中 ,渗漏水与衬砌裂损是主要病害中的两类。结合作者多年的工程经验 ,对这两类病害的成因进行了分析 ,在对它们进行整治的过程中 ,提出成功运用的整治技术和新型材料。

既有铁路隧道衬砌裂损整治措施研究

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。

盾构管片裂损成因分析及结构安全性评价

依托实际工程,通过现场调查、跟踪监测和数值模拟的方法,对盾构管片施工过程中出现裂损的成因以及裂损后管片结构的安全性进行具体分析。研究结果表明:依托工程中漏水漏沙等水土流失导致管片背后岩土体支撑减弱,是引起管片结构应力集中进而出现局部裂损的主要原因。经洞内外注浆加固处理和管片结构局部修复后,未见新的裂缝发展,各项监测指标亦趋于稳定,管片结构是安全的,且能够满足后续工序安全施工的需要。采取的应急处理措施是有效的,可为类似情况参考。

运营隧道裂损衬砌置换后新结构受力特性测试

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.

150t铸造起重机小车架裂损分析及其改进

通过对小车架整体结构进行有限元分析,指出小车架的高应力区,分析小车架发生裂损的原因,提出改造方案并对改造方案进行有限元仿真,分析改造效果。

风化花岗岩地层隧道衬砌裂损分析与处理研究

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.

公路隧道裂损病害快速加固及修复技术探讨

隧道衬砌裂损是公路隧道最常见病害,如何尽可能在不间断交通、减少影响交通的情况下,进行隧道快速病害处治,是隧道工程中面临的难题。总结以往隧道衬砌裂损加固处治技术,并结合快速修复不间断交通的技术要求,探讨不同衬砌裂损快速处治技术在快速处治方面应用的可能性,提出不间断交通的隧道衬砌快速加固修复过程中值得注意的问题,为隧道衬砌快速加固修复技术的发展奠定基础。

双连拱隧道施工阶段衬砌裂损状态成因的研究

文章针对双连拱隧道施工期间衬砌裂损出现的过程、状态、分布特点及现场处置,综合现场勘查、施工过程分析、地形地质等因素,定性研究了衬砌致裂成因,建立了隧道进口衬砌裂损区段施工过程数值分析模型;考虑隧道所处位置实际地形条件、围岩构造参数、实际施工工序等,重点研究了衬砌结构内主应力的分布规律。研究结果表明,衬砌裂损的主要成因是偏压荷载作用造成局部应力大于正常设计承载力;由于地质构造复杂,施工中考虑不周、对塌方区处理固结不充分,加之施工中多次扰动、左右线相互影响等,使围岩松动软化。文章从理论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。

双连拱隧道施工中衬砌裂损过程力学机理分析

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。

动静荷载作用下衬砌裂损原因及加固技术研究

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。

运营隧道衬砌裂损病害及整治措施

介绍了隧道衬砌裂损的常见形式,分析了该病害的成因,并结合工程实例提出了衬砌裂损的防治原则和各种整治措施。通过加深对隧道病害的认识,对既有隧道病害的整治具有指导作用,并对施工中的隧道起到预防的效果。