高寒铁路隧道富水卵石土层明挖衬砌拱墙多重防水结构施工技术

近年来,已开通运营的铁路隧道明挖衬砌拱墙普遍出现了较为严重的结构渗水和结构劣化等病害,严重影响了电气化铁路隧道的运营安全,同时,缺陷整治费用高且整治的效果也不甚理想。以新建铁路成都至兰州线(黄胜关)成川段红桥关隧道进口明挖段隧道洞身穿越富水卵石土层段为工程背景,针对现行规范中铁路隧道明挖衬砌拱墙较为单一的防水结构的基础上了进行优化、加强,采用了多重防水结构施工技术。工程实践表明:隧道建成后经历了多期雨季和冬季冻融循环的检验,衬砌本体、施工缝(含变形缝)处均未出现渗漏水情况,结构内缘表面也无湿渍现象,防水效果较好,达到了隧道一级防水的标准要求。

地裂缝对地铁明挖整体式衬砌隧道影响机制的模型试验研究

以西安地铁2号线穿越地裂缝带为研究背景,采用几何缩比1∶5的大比例尺地裂缝与地铁隧道结构模型试验,研究了地裂缝活动对地铁明挖隧道整体式衬砌结构的影响机制。试验结果表明:随地裂缝位错量的增加,隧道顶部土与结构接触压力上盘明显增大,下盘减小,底部接触压力上盘减小直至为0,下盘则明显增大;当地裂缝位错量达到20 cm时,位于地裂缝上盘的隧道结构底部出现脱空现象,下盘2.5 m处衬砌出现开裂,对隧道底部脱空区应及时进行注浆等地基处理;隧道底板基本处于受压状态,而顶板受力较复杂,下盘受拉,上盘则先受拉后受压。地裂缝作用下隧道变形破坏模式为拉张破坏,且隧道衬砌开裂主要出现在下盘距地裂缝14.0 m范围内,而位于上盘的隧道衬砌基本完好,这与地裂缝活动引起土体和地表建(构)筑物的变形破坏主要发生在上盘刚好相反。研究结果可为西安地铁穿越地裂缝的隧道结构设计与防治措施制定提供一定参考。