水壓力作用下隧道底部結(jié)構(gòu)裂損機(jī)理及其防治
本文關(guān)鍵詞: 隧道工程 水壓力 仰拱開裂 整治措施 出處:《鐵道工程學(xué)報(bào)》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:研究目的:近年來(lái),水壓力作用下隧道底部結(jié)構(gòu)裂損病害時(shí)有出現(xiàn),嚴(yán)重影響隧道運(yùn)營(yíng)安全。本文以水壓力作用下某仰拱填充結(jié)構(gòu)開裂病害隧道為例,采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法,研究案例隧道仰拱填充結(jié)構(gòu)開裂機(jī)理,并提出該類隧道病害的整治措施。研究結(jié)論:(1)水壓力作用下,仰拱填充結(jié)構(gòu)裂縫上寬下窄,呈"V"字型,仰拱填充面出現(xiàn)中間上抬、兩側(cè)下沉現(xiàn)象,裂縫主要出現(xiàn)在仰拱填充面隧道中心線附近,沿隧道中心線分布,在邊墻附近未見裂縫;(2)該隧道仰拱水壓力最大值,數(shù)值計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果分別為0.213 MPa、0.2 MPa;(3)若只考慮圍巖壓力,不會(huì)導(dǎo)致仰拱填充結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫;若考慮圍巖壓力與水壓力共同作用,最大主應(yīng)力極值出現(xiàn)在填充結(jié)構(gòu)上部靠近隧道軸線位置,為拉應(yīng)力,且最大主應(yīng)力極值會(huì)大于素混凝土的極限抗拉強(qiáng)度,會(huì)產(chǎn)生拉裂縫;(4)在既有隧道仰拱水壓力較大段落,可采取在仰拱及填充結(jié)構(gòu)中配筋、剛性袖閥管注漿加固基底,并對(duì)隧底地下水進(jìn)行排導(dǎo)的綜合整治措施;(5)該案例隧道仰拱填充結(jié)構(gòu)開裂病害經(jīng)整治后,由近幾年的情況來(lái)看,本文提出的整治措施效果良好,可供類似的病害隧道整治參考。
[Abstract]:Research purpose: in recent years, the crack damage of tunnel bottom structure under water pressure has occurred frequently, which seriously affects the tunnel operation safety. This paper takes the crack tunnel of an inverted arch filled structure under the action of water pressure as an example. By using numerical simulation and field measurement, the cracking mechanism of tunnel inverted arch filling structure is studied, and the treatment measures for this kind of tunnel disease are put forward. The research conclusion is that under the action of water pressure, the crack of inverted arch filled structure is narrow in width and narrow in shape with "V" shape. The inverted arch filling surface is raised in the middle and the two sides sink. The cracks mainly appear near the center line of the tunnel with the inverted arch filling surface and distribute along the tunnel center line. No cracks are seen near the side wall.) the maximum water pressure in the inverted arch of the tunnel is the highest. The numerical calculation and field test results are 0.213 MPA / 0. 2 MPA / 3) if only the surrounding rock pressure is considered, the fracture will not occur in the inverted arch filled structure, and if the surrounding rock pressure and water pressure are taken into account, The maximum principal stress extremum appears in the upper part of the filled structure near the tunnel axis, which is the tensile stress, and the maximum principal stress extreme value will be greater than the ultimate tensile strength of plain concrete, and will produce a tensile crack 4) in the existing tunnel inverted arch water pressure section, the maximum principal stress extreme value will be greater than the ultimate tensile strength of the plain concrete. It is possible to adopt comprehensive regulation measures such as reinforcement in inverted arch and filling structure, rigid sleeve valve pipe grouting to strengthen the base, and drainage of underground water at the bottom of the tunnel. (5) the cracking disease of the tunnel inverted arch filling structure can be treated in this case, from the situation of recent years, it can be seen from the situation in recent years. The regulation measures proposed in this paper have a good effect and can be used as reference for the regulation of similar diseased tunnels.
【作者單位】: 中鐵西南科學(xué)研究院有限公司;中國(guó)鐵建投資集團(tuán)有限公司;
【基金】:中鐵股份有限公司科技開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2013-重點(diǎn)-09) 中鐵科研院課題(2015-KJ042-G011-02)
【分類號(hào)】:U457.2
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,本文編號(hào):1506329
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