云梧高速公路石牙山隧道衬砌结构加固方案比选

广东省云梧高速公路石牙山隧道运营5年后初期支护与二次衬砌间出现了空洞、脱空等较严重病害现象,已经危及行车安全,需进行结构加强以确保隧道正常运行。基于对隧道病害现场情况、检测报告、工程地质、水文地质、原设计、前期各方论证的分析,结合相关规范对隧道养护、病害处治方法的要求以及目前病害隧道结构加固常用技术方法,提出拆换二次衬砌、钢板带加固+脱空填充、工字钢加固+脱空填充等3个结构加固方案。通过对隧道施工安全性、工期、耐久性、对行车的影响、美观性、经济性、业主要求等多方面进行综合比选,确定采用拆换二次衬砌方案对石牙山隧道进行结构加固处治。

隧道二次衬砌脱空带模注浆对衬砌结构受力影响的试验研究

隧道二次衬砌背后多空洞的存在会导致其结构受力状态的恶化,极易引起隧道衬砌开裂并直接影响隧道运营的安全,为解决此类问题,现场广泛采用带模注浆方式进行空洞充填。为此,文章结合某铁路隧道采用微膨胀注浆材料对二次衬砌空洞进行注浆补强的工程实例,在室内采用几何相似比为1∶30的模型进行高性能微膨胀充填材料注浆试验,研究在二次衬砌背后不同空洞位置进行带模注浆补强下,初期支护及二次衬砌的受力分布规律及特征。结果表明,弯矩在空洞处增长最快,二次衬砌处弯矩的增长要大于初期支护处的,其中拱顶空洞和拱顶+双拱肩空洞条件下增长最为明显;轴力在空洞处增长最快,且在拱顶和右拱肩部位变化最为明显。充填材料在注浆过程中引起结构的内力变化均在规定范围内,未发现开裂,有效验证了自主研发的水泥基充填材料的应用安全性。