基底富水条件下隧道铺底结构疲劳寿命的试验研究

采用Cl=2的相似模型在PMS-500型疲劳试验机上进行铁路隧道铺底结构在基底富水条件下的疲劳破坏试验。重点分析铺底结构的静、动应力分布特征,裂纹出现时间,裂纹扩展情况以及结构的破坏形态,通过换算得到各铺底结构在列车荷载作用下的疲劳寿命。试验结果表明:铺底结构主要是在钢轨正下方沿线路发生纵裂破损的,铺底结构与基岩之间的砂浆流失严重,出现明显的凹槽;地下(积)水不仅明显降低铺底结构与基岩间的粘结力,而且在列车快速加载卸载下反复加压、退压,使铺底结构处于交变的拉压受力状态;在基底富水条件下,隧道铺底结构的使用寿命较无水条件下明显降低,因此在施工中采取合理的防排水措施确保基底干燥是预防或减少隧道铺底病害发生的关键。

既有线隧道铺底病害的综合整治

铁路提速后 ,隧道内列车密度增加 ,原有结构因先天不足 ,加速不良地层中隧底的翻浆冒泥现象 ,京九线某隧道经过综合整治 。

隧道铺底破裂及防治

1 前言 隧道铺底通常为衬砌结构中最薄弱、病害最易产生的部位。铺底结构的不同(厚度和是否布置钢筋)病害出现不同的形态。通过调查,铺底病害大致可归纳为压碎和断裂两种类型。 压碎型:多出现在铺底混凝土厚度较薄(厚度 100mm 左右)、混凝土质量较差的隧道。其特征为沿线路纵向、两钢轨下发生压碎、破烂,横断面呈马鞍型。

铁路隧道基底破坏力学形态的试验研究

针对既有铁路隧道底部病害严重的现状,采用模型试验方法对该问题进行了研究。试验中主要对不同隧道铺底工况进行疲劳试验,以了解不同铺底工况疲劳裂纹的出现时间、扩展情况以及使用寿命等,同时对作用于铺底结构上的压应力及弯应力也进行了测试。试验结果表明,在机车轴重荷载作用下,作用于隧道铺底结构顶面的竖向压应力基本在 0. 2MPa以内,而铺底底面的弯拉应力一般在 0. 8MPa以上,铺底结构属于受弯破坏;另外,通过试验得到了 20cm厚钢筋混凝土的隧道基底结构更优的结论。在试验成果的基础上,对隧道铺底结构的受力状态及其计算方法进行了探讨。