早高强单层喷锚衬砌在隧道支护中的应用研究

本文以某隧道斜井为工程依托,对早高强单层喷锚衬砌材料组成及其在斜井中的施作效果进行分析。研究结果表明:早高强单层喷锚衬砌中超微粉复合掺合料的最优混合掺量为30%,联合新型纳米晶胶聚合物应用而使得抗压强度提升15.4%;纳米晶胶聚合物喷射混凝土具有回弹率低、抗渗性能好、强度高等优异特性,其中回弹率为3.4%,28d抗渗性能> P12,6h抗压强度为7.1MPa。本文提出的早高强单层喷锚衬砌施工工艺及工艺参数具有较好的控制效果。

喷膜防水衬砌在渗流场作用下的力学性能研究

喷膜防水衬砌结构在防水膜黏结作用和渗流场作用下的衬砌受力变形规律不明,影响了喷膜防水衬砌结构的使用与推广。为解决该问题,以某高速车行横洞为研究对象,首先,结合试验测得的界面法向、切向参数,采用FLAC3D有限差分软件内置的界面单元模拟不同防水衬砌结构的防水层形式;然后,通过内置的渗流模式赋予围岩渗流场与衬砌渗透属性;最后,对不同衬砌结构的力学性能和界面特性进行对比分析,模拟得到不同渗流场作用下的喷膜防水衬砌力学性能。研究结果表明:1)防水层对衬砌受力的影响显著,防水膜结构可以提高衬砌混凝土的协同受力能力,但也导致衬砌背后水压聚集;且在长期围岩荷载和高水压作用下,防水层对衬砌受力的影响更显著。2)高水压条件下喷膜防水衬砌与传统复合式衬砌的结构受力不同,应关注喷膜防水衬砌内力与安全系数变化。3)为了在保证隧道运营安全的条件下提高经济性,建议对可能出现高水压力的施工段采取排水设计和衬砌结构优化等措施。

浅谈模袋混凝土衬砌在宁夏七星渠灌区的应用

模袋混凝土是一项现浇混凝土新技术,具有整体性和稳定性好、防护能力强、使用寿命长,无需经常维护,工程综合造价低以及机械化程度高,施工速度快的特点。介绍了模袋混凝土的施工流程,技术特点及施工工艺流程,质量保证措施等。并以在宁夏七星渠灌区为例分析应用的适用性,重点分析了模袋混凝土衬砌技术在宁夏七星渠灌区中的应用效果。实践表明,模袋混凝土衬砌适应渠道冻胀变形的能力强、防渗、抗冲刷、结构稳定性好、施工灵活,具有广阔的应用前景。

防水型单层衬砌在青岛地铁硬岩隧道中的应用

在探讨青岛地铁硬岩隧道既往所用复合式衬砌问题的基础上,提出了防水型单层衬砌的结构形式。通过对该衬砌的技术特点及其在硬岩隧道中应用优势的分析,确定了在青岛地铁工程中使用该型衬砌的合理性。依托青岛地铁硬岩隧道试验段工程,对防水型单层衬砌的设计参数、施工工艺、质量控制措施进行了研究,并采用现场试验结果和监测数据进行了验证。结果表明:通过严格控制施工工艺和作业流程,防水型单层衬砌的高强喷射纤维混凝强度和抗裂性均满足硬岩隧道永久支护的要求;衬砌中喷涂防水层的应用,不仅较好解决了喷射混凝土防水抗渗性能差的缺陷,夹层较强的黏结力也使得多层喷射混凝土间能够形成共同承载体系;试验段隧洞内和地面各项监测数据均较为平稳。在硬岩隧道中采用防水型单层衬砌可避免传统复合式衬砌的部分固有缺陷,其力学性能、抗渗性能、夹层黏结强度均可满足地铁隧道的要求。

复合式衬砌在围岩蠕变过程中的受力规律研究

为了分析隧道复合式衬砌在围岩蠕变过程中的受力规律,利用有限元程序ANSYS建立计算模型,采用广义开尔文本构关系,分别分析了二次衬砌在不同支护时机和不同刚度下,复合式衬砌的受力规律。分析结果表明:在不同的时机施加二衬,其受力都有一个逐步增大并趋于稳定的过程,初支与二衬受力随二衬支护时机的变化趋势是相反的;二衬支护越早,其受力越大。通过早施作二衬,来转移初支上的应力是不合适的。当二衬刚度增加时,其所分担的围岩压力将增大,而初支分担的围岩压力有一定的减小。结合云腾岭隧道进行具体分析,得出该隧道二次衬砌的最佳支护时间为开挖后第40天。另外,通过对该隧道现场监控量测分析发现,二衬的受力—历时曲线与有限元分析相吻合。

有压隧洞管片衬砌在高水头荷载下的应力变形分析

某拟建输水隧洞在III类围岩中采用开敞式TBM开挖,喷混凝土作为初期支护,钢筋混凝土管片作为衬砌,承担110m水头的内水压力和200m水头的外水压力,水荷载较大。在考虑管片之间及外包结构的接触关系、管片配筋和混凝土联合受力的条件下,采用有限元法模拟分析了管片衬砌在水荷载下的应力和变形特性,认为外水压力是管片衬砌设计的控制性荷载,从而提出了可供结构设计计算参考的管片模型简化处理方式。研究认为,在本文的围岩、支护、水荷载条件下,将钢筋混凝土管片作为隧洞衬砌是可行的。

双层衬砌在软岩隧道中支护应力分析

兰渝铁路两水隧道属于典型的软岩隧道,围岩强度低,稳定性差,受地质构造影响严重,在隧道施工过程中容易出现大变形。为了满足安全施工要求,在两水隧道斜井工区重庆方向DK359+742—DK359+772段开展双层衬砌试验,通过分析DK359+765典型断面支护结构应力特征,可以发现其支护应力具有明显的时空效应和非对称性特征。双层衬砌无论从设计参数还是支护效果,明显优于单层衬砌,但是由于双层衬砌对工艺、环境要求很高,不利于软岩隧道快速封闭,限制了其在两水隧道中的应用。通过改进其施工工艺,在软岩隧道中具有较大的应用前景。

三维钢筋网壳衬砌在软岩巷道底鼓治理中的应用

针对谢桥矿东一B组轨道上山上部变电所底鼓变形破坏严重的问题,通过现场勘查和地质监测分析,得出了导致巷道底鼓破坏原因。基于底鼓破坏的原因、施工条件和经济因素,采取三维钢筋网壳衬砌对底鼓进行治理,最后通过效果检测分析,证明此方案是有效可行的。

复合衬砌在北斗坡隧道中的运用

结合某隧道复合二次衬砌工程,介绍了隧道复合衬砌的新奥法设计与施工,对衬砌工程初期支护的要求、大变形围岩和一般软弱围岩的施作时机等问题等进行了讨论。

单墙衬砌在富水软土地区明挖地铁车站中的应用

单墙衬砌(即利用地下墙直接作为结构侧墙)在富水软土地区地铁车站中应用不多。结合工程实例,介绍其设计和施工要点、侧墙结构配筋计算、侧墙(连续墙)防水技术及连续墙刚性接头与诱导缝变形协调处理技术。

钢纤维喷射砼单层永久衬砌在某燃峒室中的应用

钢纤维混凝土是一种新型复合材料，与普通混凝土相比具有良好的物理力学性能。钢纤维混凝土正越来越广泛地用于隧道及地下工程中。采用Ansys5．61版有限元分析程序对某大跨度峒室Ⅳ类围岩试验段中应用钢纤维喷射混凝土单层永久衬砌取代传统的网喷混凝土+钢筋混凝土二次衬砌方法进行了理论设计。工程实践表明钢纤维能比钢丝网提供更高的剩余荷栽承受能力，钢纤维喷射混凝土在首次开裂后具有较小的变形，在变形的情况下也具有同等的功能，钢纤维喷射混凝土单层永久衬砌完全可以取代传统的支护设计方法，并可取得显著的技术经济综合效益。

跳格拆换二次衬砌在茶林顶隧道人行横洞衬砌病害处治设计中的应用

云梧高速公路茶林顶隧道RK124+910位置人行横洞运营6年后,二次衬砌间出现了持续快速发展的裂缝及水沟,路面积水较严重,影响了人行横洞结构安全。按照相关隧道规范对养护、病害处治设计方面的要求,结合二次衬砌严重开裂时病害加固处治的常用方法,确定该人行横洞采用"重新拆换二次衬砌+防排水改造"方案来提高当前结构安全水平。为确保现场拆换二次衬砌施工安全,拟采用跳格拆换二次衬砌+临时工字钢防护+超前小导管相结合的方法,同时配合径向注浆加固围岩来辅助施工。跳格格拆换二次衬砌具有施工风险小、前后扰动小,缩短工期、增加作业面等优点,可为类似处治设计提供新思路、新方法。

预制装配+整体模筑的双层复合式衬砌在地下轨道交通中的施工研究

预制装配式衬砌和模筑钢筋混凝土整体式衬砌相结合的双层复合式衬砌在地下轨道交通中应用难度很大,主要受工期和工艺制约。对这一问题进行了实际研究,在不影响盾构掘进与管片预制装配的同时,采用定型钢模板、内衬台车与烟道板台车分段现浇施工,对模筑钢筋混凝土整体式衬砌的施工工艺进行了优化,取得了良好的效果,可为类似工程施工提供参考。

喷锚衬砌在无二衬支护的大断面软弱围岩隧道中的应用研究

软弱围岩隧道设计及施工技术在国内外屡见不鲜,但隧道的设计理念及施工方法的差异却很大。本文以以色列卡迈尔公路隧道为例,从隧道设计理念、支护参数设计、施工步骤、关键部位工艺控制等方面介绍了没有二衬支护情况下的软岩大断面隧道的设计及施工技术,提出了软弱围岩大断面隧道喷锚衬砌新技术,并在实践中取得了良好的效果。

防水型复合式衬砌在富水洞段隧道施工中的应用

以实际工程为例讲述了复合式衬砌作为近年来隧道工程中广泛使用的一种新型支护结构,在富水水地段的隧道中成功应用。

弧底梯形渠道衬砌在宝鸡峡灌区更新改造中的应用

通过弧底梯形渠道衬砌在宝鸡峡灌区更新改造中的应用推广,着重介绍了弧底梯形渠道衬砌的断面尺寸设计、弧底梯形渠道的施工程序,并从工程投资效能及使用效能方面做了分析,对工程实际具有重要意义。

三层衬砌在高应力软岩隧道支护中的应用研究

以罗家隧道高应力软岩为例,对隧道衬砌支护进行了探讨。采用三层衬砌设计,一方面允许围岩产生一定变形,增大变形释放掉的围岩压力;另一方面提供较大的支护力,防止围岩产生大变形,保证隧道衬砌结构的安全。数值计算及现场监控数据表明,三层衬砌设计合理,对类似工程有一定借鉴意义。

混凝土渠道护砌在高寒地区的应用

叙述了宁安市在高寒地区利用混凝土护砌进行干渠防渗的应用情况,列举渠道采用混凝土等厚度梯形断面进行防渗施工中如何防止由于冻胀土、排水及施工质量等问题产生混凝土渠道的破坏,同时交代了混凝土护砌的型式、用料和运行效果。

单层衬砌在梨花井隧道中的应用

针对传统复合式衬砌结构在结构防水和承载机理上的问题,以单层衬砌在盘兴(盘县-兴义)高速公路梨花井隧道中实际应用为例,介绍了新型单层衬砌的结构设计参数、经济对比及受力分析等内容。单层衬砌结构在梨花井隧道中的成功应用证明,在围岩强度高、完整性好、节理裂隙及地下水不发育的情况下,单层衬砌结构相对于复合式衬砌具有变被动防水为主动防水、更能发挥围岩自身稳定性的特点,同时施工速度提高、减少了工程投资成本。