公路隧道施工對(duì)下穿運(yùn)營(yíng)中鐵路隧道襯砌影響

本文通過(guò)對(duì)正在施工中的公路隧道下穿運(yùn)營(yíng)中鐵路隧道交叉段施工,通過(guò)接近度判斷,與有限元三維、二維計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,說(shuō)明采用鉆爆法施工下穿隧道是否需要采取措施;對(duì)下穿隧道在既定地質(zhì)條件下的開(kāi)挖方法及支護(hù)參數(shù)也作了相應(yīng)評(píng)述。

鐵路隧道洞身下穿公路隧道施工的數(shù)值模擬 姜増國(guó)，楊培偉，劉運(yùn) 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(duì)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(duì)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(jìn)行開(kāi)挖中的力學(xué)過(guò)程模擬。計(jì)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(kāi)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(gè)隧道的距離越來(lái)越小,重疊隧道近接施工的影響越來(lái)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(kāi)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(duì)實(shí)際工程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了青塘隧道開(kāi)挖引起的輸水隧洞位移、圍巖應(yīng)力及支護(hù)應(yīng)力的變化,進(jìn)而總結(jié)其對(duì)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(lèi)似工程的設(shè)計(jì)提供一些有益的參考。

隨著基礎(chǔ)建設(shè)的不斷推進(jìn),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(wèn)題十分突出。以福建省中部某山區(qū)鐵路設(shè)計(jì)為例,對(duì)山區(qū)鐵路下穿高速公路隧道影響分區(qū)進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1)利用midasgts軟件對(duì)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(jìn)行數(shù)值試驗(yàn),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(qiáng)、弱、無(wú))。通過(guò)影響分區(qū)圖,可以將全線下穿高速公路隧道工點(diǎn)對(duì)號(hào)入座,以采用在相應(yīng)分區(qū)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)合理的施工措施;2)地層條件不同,其決定強(qiáng)弱影響的凈距分界點(diǎn)也不同,隨地層條件的惡化而逐漸增大,強(qiáng)、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(wú)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(jìn),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(wèn)題十分突出。以福建省中部某山區(qū)鐵路設(shè)計(jì)為例,對(duì)山區(qū)鐵路下穿高速公路隧道影響分區(qū)進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：1）利用midasgts軟件對(duì)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(jìn)行數(shù)值試驗(yàn),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(qiáng)、弱、無(wú)）。通過(guò)影響分區(qū)圖,可以將全線下穿高速公路隧道工點(diǎn)對(duì)號(hào)入座,以采用在相應(yīng)分區(qū)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)合理的施工措施;2）地層條件不同,其決定強(qiáng)弱影響的凈距分界點(diǎn)也不同,隨地層條件的惡化而逐漸增大,強(qiáng)、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(wú)影響區(qū)最小凈距為1.3d,最大凈距為2.8d。

采用未開(kāi)挖的數(shù)值模型進(jìn)行承載力試驗(yàn),并與理論解答進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證該數(shù)值試驗(yàn)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(guò)程中圍巖的應(yīng)力變化與變形機(jī)理,開(kāi)展相關(guān)的試驗(yàn)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(jí),距既有六沾線王家山隧道垂直距離約2.8m,下穿風(fēng)險(xiǎn)特大。結(jié)合工程實(shí)際,就風(fēng)險(xiǎn)最大的下穿六沾線王家山隧道進(jìn)行重點(diǎn)闡述,對(duì)施工控制技術(shù)進(jìn)行探索,確保將該隧道工程的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

隨著我國(guó)城市化的進(jìn)程不斷的深化,城市軌道交通的發(fā)展越來(lái)越迅速。新建軌道交通線位不可避免的會(huì)與已經(jīng)建成的國(guó)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(duì)既有國(guó)有鐵路的影響已經(jīng)成為一個(gè)工程界較為矚目的問(wèn)題。根據(jù)某新建軌道交通區(qū)間下穿既有的國(guó)有鐵路線路來(lái)研究盾構(gòu)施工過(guò)程中地層損失率和掌子面所處位置對(duì)既有鐵路隧道的影響。

本文以介紹了隧道工程采用襯砌臺(tái)車(chē)施作隧道襯砌，如何在施工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)襯砌快速施工的目標(biāo)，并保證襯砌砼內(nèi)實(shí)外美的質(zhì)量要求，從而取得良好的經(jīng)濟(jì)效益的相關(guān)施工特點(diǎn)，觀點(diǎn)僅供參考。

基于公路隧道襯砌后空洞對(duì)結(jié)構(gòu)安全影響的模型試驗(yàn),利用ansys軟件進(jìn)行數(shù)值分析,研究隧道在不同的應(yīng)力場(chǎng)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(yàn)結(jié)果,綜合評(píng)價(jià)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(chǎng)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(chǎng)中,右側(cè)邊墻空洞回填后,承受彎矩減少達(dá)71%。

近些年來(lái),隨著我國(guó)交通運(yùn)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(kuò)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(guò),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(guò)建立相應(yīng)的分析模型,分析了隧道下穿施工對(duì)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(jì)和施工提供有效借鑒.

鐵路事業(yè)發(fā)展的過(guò)程中,既有的鐵路隧道也越來(lái)越多,但是既有鐵路隧道會(huì)受到很多因素的影響,出現(xiàn)各種病害,例如腐蝕、滲漏水、錯(cuò)臺(tái)、開(kāi)裂、襯砌結(jié)構(gòu)變形等。針對(duì)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(jiǎn)要探討了既有鐵路隧道襯砌開(kāi)裂的基本形態(tài)和造成襯砌開(kāi)裂的主要原因,以此為基礎(chǔ)立足于多層次灰色綜合評(píng)判法、專(zhuān)家評(píng)判法、可辨識(shí)矩陣啟發(fā)式簡(jiǎn)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(wú)損檢測(cè)規(guī)程

時(shí)代沒(méi)有停止發(fā)展的腳步,時(shí)代的變遷推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,給人們帶來(lái)了更好的物質(zhì)生活條件,在這樣的大環(huán)境下交通運(yùn)輸行業(yè)在迅猛發(fā)展,鐵路作為交通運(yùn)輸行業(yè)的重要組成,其建設(shè)工作也在如火如荼的開(kāi)展,保障鐵路工程的建設(shè)質(zhì)量是保障我國(guó)交通運(yùn)輸有效開(kāi)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(lèi)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(duì)性的進(jìn)行分析,并且找出合理的應(yīng)對(duì)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(wèn)題展開(kāi)了深入的探究,首先就鐵路隧道襯砌常見(jiàn)的幾種病害進(jìn)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(duì)于提升鐵路道路的整體建設(shè)質(zhì)量,推動(dòng)我國(guó)的交通事業(yè)長(zhǎng)足穩(wěn)定發(fā)展有很強(qiáng)的借鑒意義。

文章以麻竹山隧道上跨廈深鐵路隧道工程實(shí)例為背景,通過(guò)三維數(shù)值動(dòng)力計(jì)算分析,對(duì)新建隧道開(kāi)挖爆破對(duì)既有隧道的安全性影響進(jìn)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(shí)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(dòng)以豎向振動(dòng)為主,與荷載振動(dòng)方向相同且結(jié)構(gòu)各部位振動(dòng)強(qiáng)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(chǎng)實(shí)測(cè)的方法,對(duì)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(jìn)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(kāi)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(duì)稱(chēng)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(duì)類(lèi)似工程的設(shè)計(jì)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(lèi)地區(qū)鐵路隧道襯砌主導(dǎo)病害的類(lèi)型及危害，并對(duì)其進(jìn)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(jì)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(duì)這些因素,筆者利用可辨識(shí)矩陣啟發(fā)式約簡(jiǎn)算法、專(zhuān)家評(píng)判法和多層次灰色綜合評(píng)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(shí)矩陣啟發(fā)式約簡(jiǎn)算法對(duì)指標(biāo)層進(jìn)行客觀定權(quán),采用專(zhuān)家評(píng)判法對(duì)子目標(biāo)進(jìn)行主觀定權(quán),保證了求取權(quán)重的科學(xué)性.同時(shí),該模型采用灰色理論中的多層次灰色綜合評(píng)價(jià)法對(duì)既有鐵路隧道襯砌維修方案進(jìn)行綜合決策,保證了決策結(jié)果的可靠性.實(shí)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(jià)值.

鐵路事業(yè)發(fā)展的過(guò)程中,既有的鐵路隧道也越來(lái)越多,但是既有鐵路隧道會(huì)受到很多因素的影響,出現(xiàn)各種病害,例如腐蝕、滲漏水、錯(cuò)臺(tái)、開(kāi)裂、襯砌結(jié)構(gòu)變形等。針對(duì)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(jiǎn)要探討了既有鐵路隧道襯砌開(kāi)裂的基本形態(tài)和造成襯砌開(kāi)裂的主要原因,以此為基礎(chǔ)立足于多層次灰色綜合評(píng)判法、專(zhuān)家評(píng)判法、可辨識(shí)矩陣啟發(fā)式簡(jiǎn)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(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展，鐵路隧道的通車(chē)?yán)锍桃苍诓粩嗟卦黾?，而鐵路隧道襯砌開(kāi)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(duì)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(huì)6#隧道為例，對(duì)該路段鐵路隧道襯砌開(kāi)裂的現(xiàn)狀、鐵路隧道襯砌開(kāi)裂的成因以及鐵路隧道襯砌開(kāi)裂病害的相關(guān)治理進(jìn)行了闡述，希望對(duì)我國(guó)既有鐵路隧道襯砌開(kāi)裂病害的整治能有一定的指導(dǎo)與借鑒意義，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)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(duì)鐵路隧道下穿高速公路時(shí)對(duì)高速公路的影響進(jìn)行研究。分析高速路面在7種隧道埋深時(shí)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(duì)埋深32m時(shí)的隧道圍巖變形以及公路路面沉降進(jìn)行詳細(xì)分析,得出隧道施工對(duì)高速公路的影響范圍,即公路荷載的壓力擴(kuò)散對(duì)隧道的影響長(zhǎng)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(duì)工程設(shè)計(jì)和施工提供參考。

在過(guò)去幾十年里,重載鐵路在世界各國(guó)獲得高速發(fā)展.國(guó)內(nèi)外重載運(yùn)輸實(shí)踐表明,軸重的增大與運(yùn)量的提高對(duì)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(shí)30t軸重列車(chē)荷載輪軌激振力時(shí)程曲線,基于flac3d建立了單線隧道三維地層-結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算模型,分析了不同行車(chē)速度下隧道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng),并同時(shí)考慮了不同圍巖級(jí)別對(duì)于襯砌結(jié)構(gòu)的影響.