铁路隧道二次衬砌施工冷缝成因及对策

针对隧道二次衬砌冷缝掉块问题,运用数值模拟方法,对比分析素混凝土和钢筋混凝土二次衬砌存在冷缝条件下结构受力与变形特征;模拟不同位置冷缝对二次衬砌结构安全性的影响。结果表明:集中降雨导致水头压力突增,无法通过冷缝均匀传递,局部区域沿冷缝发生错动变形与整体弯折破坏,致使二次衬砌掉块;在同种工况下钢筋混凝土可有效提升二次衬砌承载能力;拱腰处冷缝较其他部位对二次衬砌整体结构影响更大。通过总结现场经验及数值模拟分析结果,提出了控制冷缝质量事故及排查整治的建议。

富水区隧道二次衬砌混凝土施工冷缝致灾机理研究

针对一富水区隧道冷缝附近二次衬砌混凝土大面积掉块脱落问题,采用数值模拟方法分析了掉块脱落区段二次衬砌结构的受力特征,研究了在局部高水压条件下冷缝的致灾机理。结果表明:冷缝与环向施工缝相交处为结构受力薄弱区,在局部集中荷载作用下二次衬砌存在向内脱出倾向;掉块区侧沟、纵向盲管等排水设施基本堵塞,地下水无法顺利排出并在二次衬砌背后聚集,在强降雨、高水头和围岩荷载的共同作用下,冷缝和施工缝附近的混凝土第一主应力和剪应力超出材料极限强度,进而导致掉块脱落。隧道衬砌背后的防排水系统由于其隐蔽性,出现问题极难恢复至原有状态,应在建设期将其做好做精。