公路隧道施工對下穿運營中鐵路隧道襯砌影響

本文通過對正在施工中的公路隧道下穿運營中鐵路隧道交叉段施工,通過接近度判斷,與有限元三維、二維計算結(jié)果進行比較,說明采用鉆爆法施工下穿隧道是否需要采取措施;對下穿隧道在既定地質(zhì)條件下的開挖方法及支護參數(shù)也作了相應(yīng)評述。

鐵路隧道洞身下穿公路隧道施工的數(shù)值模擬 姜増國，楊培偉，劉運 武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，武漢(430070) e-mail：peiwei_yang@qq.com 摘要：隨著地下空間的不斷利用,出現(xiàn)了重疊隧道，這就需要了解重疊隧道中后建隧道施 工對地表沉降和既有隧道的影響程度。本文應(yīng)用有限元分析軟件ansys對溫福鐵路琯頭嶺 隧道下穿同三高速公路琯頭嶺隧道左右線進行開挖中的力學(xué)過程模擬。計算表明琯頭嶺隧道 所采用的施工方法是合理有效的。 關(guān)鍵詞：下穿隧道；數(shù)值模擬；施工方法 1引言 隨著地下空間的不斷開發(fā)利用,不可避免地出現(xiàn)兩條隧道重疊以及交叉穿越等較為復(fù) 雜的施工情況。當(dāng)兩個隧道的距離越來越小,重疊隧道近接施工的影響越來越明顯。雙孔重 疊布局的隧道主要是受城市建筑物的限制和地下空間綜合開發(fā)利用的需要,在施工中要發(fā)生 相互影響,產(chǎn)生上孔隧道結(jié)構(gòu)整體下沉

本文以福建省308省道青塘隧道上跨朱步~觀音閣輸水隧洞為工程背景,采用midas/gts三維有限元軟件,對實際工程進行數(shù)值模擬,分析了青塘隧道開挖引起的輸水隧洞位移、圍巖應(yīng)力及支護應(yīng)力的變化,進而總結(jié)其對輸水隧洞的影響,并提出了輸水隧洞的加固區(qū)段,旨在為今后類似工程的設(shè)計提供一些有益的參考。

隨著基礎(chǔ)建設(shè)的不斷推進,不可避免產(chǎn)生大量立交工程,其中鐵路隧道下穿高速公路隧道工程問題十分突出。以福建省中部某山區(qū)鐵路設(shè)計為例,對山區(qū)鐵路下穿高速公路隧道影響分區(qū)進行研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1)利用midasgts軟件對不同凈距和地質(zhì)條件下鐵路隧道下穿高速公路隧道施工進行數(shù)值試驗,以高速公路隧道的沉降為判斷準(zhǔn)則,15mm為判斷閾值,得到基于幾何近接度和地質(zhì)情況的影響分區(qū)(強、弱、無)。通過影響分區(qū)圖,可以將全線下穿高速公路隧道工點對號入座,以采用在相應(yīng)分區(qū)內(nèi)的經(jīng)濟合理的施工措施;2)地層條件不同,其決定強弱影響的凈距分界點也不同,隨地層條件的惡化而逐漸增大,強、弱影響區(qū)分界理論最小凈距為0.5d,最大凈距為1.8d;弱、無影響區(qū)最小凈距為1.3d,最大凈距為2.8d。

隨著基礎(chǔ)建設(shè)的不斷推進,不可避免產(chǎn)生大量立交工程,其中鐵路隧道下穿高速公路隧道工程問題十分突出。以福建省中部某山區(qū)鐵路設(shè)計為例,對山區(qū)鐵路下穿高速公路隧道影響分區(qū)進行研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：1）利用midasgts軟件對不同凈距和地質(zhì)條件下鐵路隧道下穿高速公路隧道施工進行數(shù)值試驗,以高速公路隧道的沉降為判斷準(zhǔn)則,15mm為判斷閾值,得到基于幾何近接度和地質(zhì)情況的影響分區(qū)（強、弱、無）。通過影響分區(qū)圖,可以將全線下穿高速公路隧道工點對號入座,以采用在相應(yīng)分區(qū)內(nèi)的經(jīng)濟合理的施工措施;2）地層條件不同,其決定強弱影響的凈距分界點也不同,隨地層條件的惡化而逐漸增大,強、弱影響區(qū)分界理論最小凈距為0.5d,最大凈距為1.8d;弱、無影響區(qū)最小凈距為1.3d,最大凈距為2.8d。

采用未開挖的數(shù)值模型進行承載力試驗,并與理論解答進行對比,驗證該數(shù)值試驗的有效性。首先建立復(fù)雜精細(xì)化的三維數(shù)值模型,模擬隧道施工過程中圍巖的應(yīng)力變化與變形機理,開展相關(guān)的試驗研究。

花園路水鋼隧道工程面臨新建隧道下穿既有鐵路隧道、辦公大樓等既有構(gòu)筑物、建筑物。下穿段喀斯特地質(zhì),圍巖為ⅳ級,距既有六沾線王家山隧道垂直距離約2.8m,下穿風(fēng)險特大。結(jié)合工程實際,就風(fēng)險最大的下穿六沾線王家山隧道進行重點闡述,對施工控制技術(shù)進行探索,確保將該隧道工程的風(fēng)險降至最低。

隨著我國城市化的進程不斷的深化,城市軌道交通的發(fā)展越來越迅速。新建軌道交通線位不可避免的會與已經(jīng)建成的國有鐵路線路相互交叉,因此,如何有效的減小新建軌道交通建設(shè)對既有國有鐵路的影響已經(jīng)成為一個工程界較為矚目的問題。根據(jù)某新建軌道交通區(qū)間下穿既有的國有鐵路線路來研究盾構(gòu)施工過程中地層損失率和掌子面所處位置對既有鐵路隧道的影響。

本文以介紹了隧道工程采用襯砌臺車施作隧道襯砌，如何在施工過程中實現(xiàn)襯砌快速施工的目標(biāo)，并保證襯砌砼內(nèi)實外美的質(zhì)量要求，從而取得良好的經(jīng)濟效益的相關(guān)施工特點，觀點僅供參考。

基于公路隧道襯砌后空洞對結(jié)構(gòu)安全影響的模型試驗,利用ansys軟件進行數(shù)值分析,研究隧道在不同的應(yīng)力場中,空洞位于不同位置以及空洞被回填前后,襯砌結(jié)構(gòu)的力學(xué)性狀,并結(jié)合模型試驗結(jié)果,綜合評價隧道結(jié)構(gòu)的安全性。分析結(jié)果表明:空洞存在于拱頂上方或右邊墻背后,病害分別集中于隧道襯砌上半部區(qū)域或右半部區(qū)域;當(dāng)空洞被回填后,病害多集中于襯砌拱圈的下半部或左半部,且隨著側(cè)壓力系數(shù)的增大,這種情況越明顯;空洞回填一般能使其結(jié)構(gòu)安全性能提高10%～30%;結(jié)構(gòu)性能提升最明顯的區(qū)域是,在水平壓力為主的應(yīng)力場中,拱頂空洞回填后,承受彎矩減少達(dá)76%,在豎向壓力為主的應(yīng)力場中,右側(cè)邊墻空洞回填后,承受彎矩減少達(dá)71%。

近些年來,隨著我國交通運輸行業(yè)的快速發(fā)展,隧道工程的建設(shè)規(guī)模也不斷擴大,在隧道建設(shè)當(dāng)中,有相當(dāng)一部分需要從鐵路下部穿過,給現(xiàn)有的鐵路造成影響.本文就以茨沖隧道下穿既有貴昆鐵路施工為例,通過建立相應(yīng)的分析模型,分析了隧道下穿施工對既有鐵路路基結(jié)構(gòu)安全的影響,以為新建隧道的設(shè)計和施工提供有效借鑒.

鐵路事業(yè)發(fā)展的過程中,既有的鐵路隧道也越來越多,但是既有鐵路隧道會受到很多因素的影響,出現(xiàn)各種病害,例如腐蝕、滲漏水、錯臺、開裂、襯砌結(jié)構(gòu)變形等。針對這種情況,必須制定科學(xué)的既有鐵路隧道襯砌裂損維修決策。本文簡要探討了既有鐵路隧道襯砌開裂的基本形態(tài)和造成襯砌開裂的主要原因,以此為基礎(chǔ)立足于多層次灰色綜合評判法、專家評判法、可辨識矩陣啟發(fā)式簡約算法等多種算法,建立既有鐵路隧道襯砌列索維修方案決策模型,供相關(guān)人員參考借鑒。

鐵路隧道襯砌質(zhì)量無損檢測規(guī)程

時代沒有停止發(fā)展的腳步,時代的變遷推動了科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟水平的發(fā)展,給人們帶來了更好的物質(zhì)生活條件,在這樣的大環(huán)境下交通運輸行業(yè)在迅猛發(fā)展,鐵路作為交通運輸行業(yè)的重要組成,其建設(shè)工作也在如火如荼的開展,保障鐵路工程的建設(shè)質(zhì)量是保障我國交通運輸有效開展的關(guān)鍵。鐵路隧道襯砌病害是嚴(yán)重影響鐵路質(zhì)量的因素,并且鐵路隧道的襯砌病害的種類非常多,造成鐵路隧道襯砌病害的原因也很多,所以需要針對性的進行分析,并且找出合理的應(yīng)對措施,減少鐵路隧道襯砌病害,提升鐵路隧道的質(zhì)量。鑒于此,本研究圍繞鐵路隧道襯砌病害的整體若干問題展開了深入的探究,首先就鐵路隧道襯砌常見的幾種病害進行了分析,然后分析了鐵路隧道襯砌病害產(chǎn)生的原因,最后分析了如何做好鐵路隧道襯砌病害的有效防治工作,對于提升鐵路道路的整體建設(shè)質(zhì)量,推動我國的交通事業(yè)長足穩(wěn)定發(fā)展有很強的借鑒意義。

文章以麻竹山隧道上跨廈深鐵路隧道工程實例為背景,通過三維數(shù)值動力計算分析,對新建隧道開挖爆破對既有隧道的安全性影響進行了分析。研究了在爆破荷載作用下,既有隧道二襯不同部位的速度時程曲線,研究結(jié)果表明:施工爆破荷載作用下,隧洞結(jié)構(gòu)振動以豎向振動為主,與荷載振動方向相同且結(jié)構(gòu)各部位振動強度隨離荷載距離的增加而迅速衰減,并依此提出了工程建議。

以青海某高速隧道工程為依托,采用三維有限元數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測的方法,對橫通道施工階段主隧道襯砌結(jié)構(gòu)的變形和受力特性與裂縫分布進行分析。得到如下結(jié)果:(1)橫通道施工的初期使主隧道襯砌的變形、主應(yīng)力加劇,隨著開挖深度的增加,逐漸趨于穩(wěn)定;(2)橫通道的施工導(dǎo)致主隧道襯砌產(chǎn)生變形、應(yīng)力變化;(3)橫通道的施工使主隧道襯砌產(chǎn)生不對稱的變形、內(nèi)力;(4)變形、應(yīng)力變化比較大的位置也是裂縫分布比較多的位置。研究成果對類似工程的設(shè)計與施工具有借鑒作用。

西南地區(qū)鐵路隧道襯砌病害分析——以西南地區(qū)既有鐵路隧道襯砌病害調(diào)研資料為基礎(chǔ)，歸納總結(jié)出該類地區(qū)鐵路隧道襯砌主導(dǎo)病害的類型及危害，并對其進行了特征描述與原因分析。分析表明，西南地區(qū)鐵路隧道襯砌病害的發(fā)生，是由設(shè)計施工、環(huán)境外力以及鹽漬土地區(qū)環(huán)...

既有鐵路隧道襯砌裂損維修方案的合理選擇,受到投資成本、自然環(huán)境和施工難易程度等因素的影響.針對這些因素,筆者利用可辨識矩陣啟發(fā)式約簡算法、專家評判法和多層次灰色綜合評判法綜合建立既有鐵路隧道襯砌維修方案決策模型.該模型采用可辨識矩陣啟發(fā)式約簡算法對指標(biāo)層進行客觀定權(quán),采用專家評判法對子目標(biāo)進行主觀定權(quán),保證了求取權(quán)重的科學(xué)性.同時,該模型采用灰色理論中的多層次灰色綜合評價法對既有鐵路隧道襯砌維修方案進行綜合決策,保證了決策結(jié)果的可靠性.實例應(yīng)用表明,該方法可定量地得出所需結(jié)果,具有一定的推廣價值.

鐵路事業(yè)發(fā)展的過程中,既有的鐵路隧道也越來越多,但是既有鐵路隧道會受到很多因素的影響,出現(xiàn)各種病害,例如腐蝕、滲漏水、錯臺、開裂、襯砌結(jié)構(gòu)變形等。針對這種情況,必須制定科學(xué)的既有鐵路隧道襯砌裂損維修決策。本文簡要探討了既有鐵路隧道襯砌開裂的基本形態(tài)和造成襯砌開裂的主要原因,以此為基礎(chǔ)立足于多層次灰色綜合評判法、專家評判法、可辨識矩陣啟發(fā)式簡約算法等多種算法,建立既有鐵路隧道襯砌列索維修方案決策模型,供相關(guān)人員參考借鑒。

隨著當(dāng)前交通運輸事業(yè)的不斷發(fā)展，鐵路隧道的通車?yán)锍桃苍诓粩嗟卦黾?，而鐵路隧道襯砌開裂病害成為了當(dāng)前既有鐵路隧道的主要病害形式之一，對鐵路隧道使用的安全性造成了很大的損害。本文以石太鐵路巖會6#隧道為例，對該路段鐵路隧道襯砌開裂的現(xiàn)狀、鐵路隧道襯砌開裂的成因以及鐵路隧道襯砌開裂病害的相關(guān)治理進行了闡述，希望對我國既有鐵路隧道襯砌開裂病害的整治能有一定的指導(dǎo)與借鑒意義，進而促進我國鐵路運輸?shù)倪M一步發(fā)展。

以草帽山隧道工程為背景,采用數(shù)值模擬的方式,對鐵路隧道下穿高速公路時對高速公路的影響進行研究。分析高速路面在7種隧道埋深時的沉降量,得出路面沉降和隧道埋深的關(guān)系曲線,將隧道合理埋深確定在30m左右;并且對埋深32m時的隧道圍巖變形以及公路路面沉降進行詳細(xì)分析,得出隧道施工對高速公路的影響范圍,即公路荷載的壓力擴散對隧道的影響長度為路面寬度的4倍,路面產(chǎn)生較大沉降的范圍約為隧道跨度的2倍。從而對工程設(shè)計和施工提供參考。

在過去幾十年里,重載鐵路在世界各國獲得高速發(fā)展.國內(nèi)外重載運輸實踐表明,軸重的增大與運量的提高對鐵路隧道結(jié)構(gòu)提出了新的要求.文章以某既有重載鐵路隧道為背景,分析重載鐵路隧道激振荷載,得到激振力函數(shù)表達(dá)式,求得速度為100km/h時30t軸重列車荷載輪軌激振力時程曲線,基于flac3d建立了單線隧道三維地層-結(jié)構(gòu)動力計算模型,分析了不同行車速度下隧道結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng),并同時考慮了不同圍巖級別對于襯砌結(jié)構(gòu)的影響.