淺談公路隧道病害維修與加固.pdf

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1、２０１６年第４期（總第１８１期）江西建材交通工程淺談公路隧道病害維修與加固■祝孝成，金世欣■河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，河南鄭州４５００００摘要：隨著使用年限的增長，隧道各種病害也隨之出現(xiàn)，這對(duì)隧道的正常使用三個(gè)方面進(jìn)行研究。以及運(yùn)營質(zhì)量產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，如果不及時(shí)采取相應(yīng)的措施，就會(huì)造（１）現(xiàn)場原位試驗(yàn)：現(xiàn)場原位試驗(yàn)是目前地下工程最直接的研究成結(jié)構(gòu)的耐久性降低和使用壽命的縮短，通過合理的維修加固措施，可方法，通過現(xiàn)場原位試驗(yàn)，不僅能夠?yàn)榭蒲刑岣叽罅靠煽康脑囼?yàn)數(shù)據(jù)，以確保隧道的良好運(yùn)營條件和結(jié)構(gòu)物的使用功能，同時(shí)延長結(jié)構(gòu)物的使還可

2、以通過對(duì)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，進(jìn)一步指導(dǎo)施工生產(chǎn)，同時(shí)用壽命。也可以與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，印證其正確性?，F(xiàn)場原位試驗(yàn)主要關(guān)鍵詞：隧道病害維修加固包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：①地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)的觀察；②周邊位移和拱頂下沉量測；③錨桿軸力量測；④初期支付與二次襯砌的接觸壓力量我國幅員遼闊，山區(qū)面積約占全國總面積的三分之二。隨著我國測；⑤二次襯砌內(nèi)力量測等。雖然現(xiàn)場原位試驗(yàn)的方法最貼近實(shí)際情國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，交通建設(shè)工程得到了快速的發(fā)展，特別是隧況，能較好的反映出結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀況，但由于該方法受施工因素的影響道工程，以其自身能夠較好的改善

3、線形，縮短里程和行車時(shí)間，提高運(yùn)較大，一般試驗(yàn)試驗(yàn)周期相對(duì)較長、費(fèi)用也比較高，往往只能在現(xiàn)場選營效益等方面的優(yōu)勢，在高速公路的建設(shè)中，隧道方案被大量采用。但擇幾個(gè)具有代表性的斷面進(jìn)行。但是這也能建立各種圍巖隧道結(jié)構(gòu)隨是隧道建成后，在后續(xù)的使用過程中，由于地形、地質(zhì)、氣候條件以及設(shè)著開挖過程中的實(shí)際受力狀態(tài)，為結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)提高可靠的數(shù)據(jù)，計(jì)、施工、運(yùn)營管理等各種因素的影響，隧道在長期的使用過程中，會(huì)出目前現(xiàn)場對(duì)隧道病害的治理的方法主要包括：注漿加固圍巖、填充空現(xiàn)各種各樣的病害，這些病害不僅影響隧道功能的正常發(fā)揮，而且在維洞、防水止水現(xiàn)

4、場試驗(yàn)、淺埋偏壓治理試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)開裂補(bǔ)強(qiáng)試驗(yàn)，軟弱圍修加固時(shí)會(huì)消耗大量資金。針對(duì)以上問題，本文對(duì)公路隧道常見病害巖病害治理，高寒隧道病害治理及隧道塌方治理。及維修加固方法進(jìn)行論述。（２）理論與數(shù)值分析：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展以及地下工程１隧道常見病害及產(chǎn)生原因理論研究的不斷深入，出現(xiàn)了有限單元法（ＦＥＭ）、邊界元法（ＢＥＭ）、離隧道常見病害主要有以下幾個(gè)方面：①襯砌中出現(xiàn)的病害：包括開散元法（ＤＥＭ）、流形元法（ＭＥＭ）以及有限差分法（ＦＬＡＣ）等諸如數(shù)值裂、錯(cuò)縫、錯(cuò)臺(tái)、剝離、剝落、變形、邊墻下沉、漏水、涌水、結(jié)冰。材料老模擬方法。通過

5、這些方法，可以對(duì)整體結(jié)構(gòu)的的應(yīng)力應(yīng)變及位移變化化等；②路基中出現(xiàn)的病害：混凝土底板開裂、變形，側(cè)溝開裂、變形，沉進(jìn)行全過程的分析。平面數(shù)值模擬和三維數(shù)值模擬是目前較常用的數(shù)陷、翻漿等；③洞門出現(xiàn)的病害：開裂、錯(cuò)臺(tái)、前傾、下沉等；④圍巖出現(xiàn)值模擬方法，二者中以平面數(shù)值模擬方法應(yīng)用較多，但是平面數(shù)值模擬的病害：包括下沉、塌陷、滑動(dòng)等。以上這些病害中，尤其以襯砌出現(xiàn)的方法對(duì)施工過程的時(shí)間和空間效應(yīng)反映不足，尤其是力學(xué)效應(yīng)較復(fù)雜病害隱患較大，主要由于在隧道運(yùn)營過程中，隧道內(nèi)部本身光線較差，的淺埋軟弱圍巖隧道往往需要借助三維數(shù)值模擬分析，才能真實(shí)

6、的反檢查較為不便，具有較大的隱蔽性，故對(duì)安全運(yùn)營影響最大。映圍巖結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變及位移的變化過程。目前對(duì)隧道病害模擬研究隧道的病害產(chǎn)生是由于多方面的因素造成的，但是總體來講，可以較為成熟的工作包括以下幾個(gè)方面：①襯砌背后出現(xiàn)空洞對(duì)結(jié)構(gòu)安全分為外因和內(nèi)因兩大因素。外因包括外力和環(huán)境等外部因素；內(nèi)因包性影響的計(jì)算；②二次襯砌安全性模擬；③巖溶區(qū)近接施工的影響計(jì)算括材料和設(shè)計(jì)、施工等結(jié)構(gòu)上的因素。外力包括：塑性地壓、偏壓、坡面等。蠕動(dòng)、圍巖松弛的垂直地壓、滑坡、水壓、凍脹壓、地震、承載力不足、車（３）室內(nèi)相似模型試驗(yàn)：所謂室內(nèi)相似模型試驗(yàn)就是按

7、照一定的輛振動(dòng)、空氣壓變動(dòng)；環(huán)境因素主要包括：凍害、漏水、鹽害、有害水等因物理、幾何關(guān)系，通過建立模型來代替原型進(jìn)行試驗(yàn)研究，并將研究結(jié)素；材料因素包括：集料中的泥分、異常凝結(jié)、堿性集料反應(yīng)等因素；施果應(yīng)用于原型試驗(yàn)的一種方法。模型試驗(yàn)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)某工因素包括：溫度應(yīng)力、干燥收縮、養(yǎng)生不良、拆模時(shí)的偶發(fā)荷載、不均些正在設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，用模型試驗(yàn)來論證比較設(shè)計(jì)方案的合理性；②相對(duì)勻沉降、邊墻背后空隙、混凝土灌注不均勻、模板沉降、接縫施工不良、現(xiàn)場試驗(yàn)，可以節(jié)省人力、物力和時(shí)間；灌注中斷、防水不良等諸多因素；設(shè)計(jì)因素包括：基礎(chǔ)混凝土不

8、足、填土③可以對(duì)試驗(yàn)對(duì)象的主要參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，受外界干擾較小；④不足、無仰拱、排水不良、無隔熱層等因素。當(dāng)研究對(duì)象難以建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，模型試驗(yàn)?zāi)軌颢@得較好的效果。目２隧道的維修與加固原則前對(duì)于隧道工程來講