鐵路隧道襯砌脫空對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響分析-資料下載頁(yè)
2025-02-12 14:39本頁(yè)面
【正文】 背后脫空，而且可能造成二襯侵限等嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題。若襯砌臺(tái)車模板在混凝土達(dá)到拆模條件前或混凝土強(qiáng)度不足以承受其自重前發(fā)生下沉、變形則可能導(dǎo)致二襯背后脫空。 混凝土澆筑時(shí)，模板臺(tái)車擋頭板封堵不嚴(yán)實(shí)，或在壓力作用下變形，與臨近模板脫開(kāi)，造成漏漿，導(dǎo)致二襯背后脫空或不密實(shí)。此情況多出現(xiàn)于拱頂處。 隧道襯砌脫空對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響 3 脫空的原因 防水板安裝 若防水板鋪設(shè)固定點(diǎn)數(shù)量不足，松弛過(guò)度，防水板余量過(guò)大，澆筑混凝土過(guò)程中由于混凝土的流動(dòng)、振搗及沖擊，混凝土對(duì)防水板產(chǎn)生擠壓及錯(cuò)動(dòng)作用，使位于下部的防水板卷曲并層疊，形成大量褶皺，造成本循環(huán)內(nèi)的縱向空腔，但此類脫空縱向面積較小，對(duì)結(jié)構(gòu)影響也較小。 隧道襯砌脫空對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響 3 脫空的原因 防水板安裝 若防水板鋪設(shè)松弛度不足或全環(huán)鋪設(shè)松緊不均，澆筑混凝土過(guò)程中松弛度的不足量逐步積累，拱頂防水板張緊，局部緊繃的防水板阻隔混凝土與初支的密貼，形成拱頂縱向連續(xù)型空腔，直接造成二襯背后脫空。此種情況還易造成拱頂防水板固定點(diǎn)脫離圍巖表面甚至防水板的撕裂。 隧道襯砌脫空對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響 4 安全影響分析 (1)數(shù)值模擬結(jié)果中，脫空寬度為 m 時(shí)，隧道襯砌結(jié)構(gòu)各截面內(nèi)力變化范圍及幅度較小，截面安全系數(shù) K 的分布與無(wú)脫空時(shí)基本一致；當(dāng)脫空寬度為 m 或 m 時(shí)，脫空中部或脫空與未脫空銜接處截面內(nèi)力變化較為明顯，結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力集中，局部截面安全系數(shù) K 值急劇下降，低于《規(guī)范》要求，襯砌無(wú)法保證鐵路安全運(yùn)營(yíng)要求。 隧道襯砌脫空對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響 4 安全影響分析 (2)隧道襯砌脫空導(dǎo)致圍巖對(duì)襯砌的彈性作用不連續(xù)，圍巖對(duì)襯砌外緣的約束狀態(tài)變化，改變了理想狀態(tài)下襯砌的受力狀態(tài)。脫空處襯砌結(jié)構(gòu)彎矩出現(xiàn)正負(fù)轉(zhuǎn)換，截面安全系數(shù)由受壓控制轉(zhuǎn)化為混凝土受拉控制，安全儲(chǔ)備急劇降低。由于脫空處可能存在內(nèi)力減小的情況，脫空處向襯砌兩側(cè)延伸段落截面安全系數(shù) K 會(huì)有所增長(zhǎng)，同時(shí)也會(huì)造成相鄰截面安全系數(shù)變化過(guò)大并突變的情況。 隧道襯砌脫空對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響 4 安全影響分析 (3)隧道襯砌背后脫空主要改變了隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力和變形狀態(tài)，隧道襯砌拱頂或拱腰處由于背后脫空引起的襯砌受拉開(kāi)裂、掉塊、漏水等，對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的安全性影響極大，同時(shí)漏水造成襯砌鋼筋銹蝕，降低結(jié)構(gòu)耐久性，嚴(yán)重影響高速鐵路運(yùn)營(yíng)安全。此外，二次襯砌拱頂脫空以后，混凝土結(jié)構(gòu)與圍巖的協(xié)同變形失效，開(kāi)挖圍巖失去結(jié)構(gòu)對(duì)其的支護(hù)作用，松弛變形增大，進(jìn)而導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)、脫落破壞。襯砌背后脫空后無(wú)法保證結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期安全運(yùn)營(yíng)，因此二次襯砌背后脫空現(xiàn)象是必須加以預(yù)防和處理的，而拱部背后脫空的安全隱患更大。 隧道襯砌脫空對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響 5 結(jié)論 本文基于地層 — 荷載模型建立了鐵路隧道二次襯砌背后脫空的數(shù)值模擬模型，分析了二襯脫空對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)安全的影響范圍及程度，并結(jié)合某鐵路隧道無(wú)損檢測(cè)實(shí)例，討論二襯脫空的主要原因及其對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響分析，并得出以下結(jié)論： (1)隧道二次襯砌背后脫空對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全影響極大，且脫空范圍越大，影響范圍也越大。 隧道襯砌脫空對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響 5 結(jié)論 (2)二襯脫空一般由施工引起，主要受洞室開(kāi)挖成型效果、混凝土澆筑、模板臺(tái)車穩(wěn)定性及防水板安裝質(zhì)量等控制。由于混凝土澆筑過(guò)程中的流動(dòng)性原因，二襯背后一般出現(xiàn)在拱頂或拱腰的環(huán)向增壓氣囊脫空；防水板安裝質(zhì)量及混凝土澆筑過(guò)程會(huì)引起二襯縱向褶皺型脫空。 (3)隧道結(jié)構(gòu)一般整體穩(wěn)定性滿足要求，但局部脫空引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化，截面安全系數(shù)降低，結(jié)構(gòu)截面安全儲(chǔ)備急劇降低，特別是拱部二襯脫空，不但直接影響結(jié)構(gòu)安全，還可造成結(jié)構(gòu)縱向開(kāi)裂、掉塊等嚴(yán)重危害行車安全的情況。 演講完畢，謝謝觀看！
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