铁路隧道基底脱空条件下的动力响应分析

列车荷载作用是诱发在役隧道基底病害的主要原因。为分析隧道基底脱空条件下对列车荷载的响应问题,以某铁路隧道工程Ⅲ级围岩正常断面为对象,通过现场在隧道铺底顶面埋设压力盒,对铺底混凝土层受力进行测试;在此基础上,通过数值计算,重点分析列车荷载作用下基底不同脱空长度下的基底中心线、轨道处与轨枕端头处的应力分布规律及铺底顶面振动特性。结果表明:在铺底顶面,动压力在轨道、轨枕端头处与基底中心线处分别为80,20 k Pa和60 kPa。经计算模拟,基底存在40 cm与80 cm宽脱空区时,在轨枕端头处、轨道处及中心线处应力规律基本一致,在脱空区处应力出现先减小再增加现象,且轨道处突变最大,脱空区侧壁处存在应力集中现象,脱空区影响深度范围约2 m。80 cm宽脱空区在数值上与40 cm宽脱空区相比,基底动应力、铺底顶面加速度与振动位移的最大增幅分别为50%、30%和3%。

地质雷达在隧道整体道床检测中的应用及可靠性分析

以某长大铁路隧道工程为依托,在地质雷达无损检测铁路隧道整体道床的基础上,结合钻探资料、设计资料进行数学模拟分析,研究了地质雷达在隧道检测中的可靠性。结果表明:长大隧道整体道床缺陷,主要集中于填充层和整体道床与填充层分层界面处;数学模拟分析配对t检验p-value值均大于0.05,说明采用地质雷达无损检测可确定整体道床病害的具体位置及缺陷类型;单样本t检验得到总体上整体道床与仰拱厚度满足设计要求,填充层比设计厚度小0.20 m左右。

25t轴重荷载作用下隧底脱空区域受力特性分析

为了研究在役铁路隧道在通车之后隧底脱空病害的问题,采用有限元理论,建立隧道脱空区域在围岩压力与25 t轴重列车动载作用下的数值计算模型,主要研究80 cm与40 cm脱空宽度分别距隧道中心线0,80 cm与160 cm时脱空区域的受力特性。结果表明:在围岩压力下,脱空区域中线上壁和外侧顶角混凝土中产生拉应力及内侧顶角中产生压应力,其中压应力对脱空的宽度更为敏感;同时施加列车动载作用时,脱空区域上壁出现了竖向动应力与横向拉应力,得到了脱空区域力学指标的最大响应值及其出现的具体位置,宽度的增加对脱空区上壁横向拉应力更为显著,上壁横向拉应力增幅超过200%,竖向动应力增幅达50%。因此,隧底脱空区周围应力分布复杂,拉应力与压应力在脱空区域同时存在,应力突变严重,对脱空现象应及时组织处理。

黄土隧道支护结构开裂渗水病害及处置方法

黄土隧道病害较为常见,病害原因主要与隧道周边地表水文和地下水环境的变化密切相关。山西已竣工某高速公路的某段隧道位于黄土地区,隧道存在渗水、支护结构变形大及结构开裂等病害,影响隧道结构安全。通过分析病害原因,发现隧址区地下水补给主要与地表水入渗有关,渗流路径因隧道开挖产生改变,引发隧道周边围岩积水,发生软化,导致该隧道发生了一系列的病害问题。结合该隧道病害原因及病害的具体程度,采取了针对性的措施,具体包括:调整初期支护参数和二次衬砌支护参数;裂缝处理采用骑缝贴嘴注浆和内贴钢板的方法;对地表水系进行疏通,并辅以必要的排水设施的方法。实践表明,该隧道经系统治理后,病害现象得到有效控制,保证了后期运营质量与结构安全,也为类似工程的处置积累了经验。

丙烯酸盐喷膜防水材料在酸碱浸润和冻融循环条件下的耐久性试验分析

丙烯酸盐喷膜防水材料在酸碱溶液浸润和冻融条件下的耐久性能是该类材料在工程应用中较难回避的实际问题,论文采用酸性介质(0.2%的H2SO4溶液)和碱性介质(0.1%NaOH+饱和Ca(OH)2溶液)对该材料进行饱和浸泡并进行冻融循环后,研究了该材料的吸水性、断裂拉伸强度和拉断伸长率的变化规律。试验结果表明:喷膜防水材料在侵蚀-冻融循环作用下,其拉断伸长率和断裂拉伸强度显著降低,且酸性介质对材料拉伸性能的影响较大;材料耐低温冰冻能力较强,耐高温能力较差。反映出丙烯酸盐喷膜防水材料在低温冰冻和碱性介质中耐久性较好,不建议在高温和酸性介质条件下使用。