亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        公路隧道襯砌裂縫病害成因及統(tǒng)計規(guī)律分析

        2021-01-20 23:20:24林海山陳智超王辰晨
        西部交通科技 2021年11期
        關(guān)鍵詞:公路隧道成因形式

        林海山 陳智超 王辰晨

        摘要:受勘察設(shè)計、施工養(yǎng)護(hù)以及隧址區(qū)工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件等因素的綜合影響,運(yùn)營公路隧道病害頻發(fā),其中襯砌裂縫尤為常見。文章基于已有研究總結(jié)分析了公路隧道裂縫成因以及不同類型和形式裂縫數(shù)量的統(tǒng)計規(guī)律,可為新建或改擴(kuò)建隧道以及運(yùn)營隧道襯砌裂縫病害處治提供參考。

        關(guān)鍵詞:公路隧道;襯砌裂縫;成因;形式;統(tǒng)計規(guī)律

        0 引言

        截至2018年年底,我國已建成通車的公路隧道為17 738處、17 236.1 km,比上一年增加1 509處、1 951.0 km,并且仍在逐年增長。隨著通車年限的增加,受勘察設(shè)計、施工、隧址區(qū)工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件以及養(yǎng)護(hù)管理等因素的影響,公路隧道病害愈加凸顯,其中尤以襯砌裂縫最為常見。公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:隧道襯砌鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度不得超過0.2 mm,混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度則不得超過0.4 mm,不同形式和寬度的裂縫對于襯砌結(jié)構(gòu)的影響也不盡相同,故而,掌握不同類型襯砌裂縫的成因尤其重要,不僅是針對裂縫病害“對癥下藥”的前提條件,也是病害處治效果的有力保障。

        本文對隧道襯砌裂縫的成因與表現(xiàn)形式進(jìn)行了總結(jié)分析,并基于已掌握的大量隧道病害檢測數(shù)據(jù)得出了不同類型和形式的襯砌裂縫數(shù)量的統(tǒng)計規(guī)律,為新建與改擴(kuò)建隧道工程以及既有運(yùn)營隧道養(yǎng)護(hù)提供參考。

        1 隧道襯砌裂縫的成因

        隧道襯砌裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展往往是由多種因素綜合影響的結(jié)果,主要包括工程地質(zhì)條件、勘察設(shè)計因素、施工技術(shù)水平與施工質(zhì)量以及氣候與行車環(huán)境等因素。

        1.1 工程地質(zhì)條件

        對隧道裂縫影響較大的地質(zhì)條件包括地下水作用、不利地質(zhì)條件和偏壓等。

        (1)地下水作用:地下水作用包括襯砌外水壓力與水體凍結(jié)產(chǎn)生的凍脹力。隧道設(shè)計時往往不考慮地下水壓力對襯砌的作用,然而受排水系統(tǒng)局部堵塞或者失效以及雨季期間遭遇長時間強(qiáng)降雨的影響,導(dǎo)致襯砌背后的地下水不能及時排出且隧址區(qū)地下水位居高不下,隧道襯砌局部受力處于極限平衡狀態(tài),從而引發(fā)隧道襯砌薄弱處開裂,包括隧道拱部到邊墻的水平裂縫、環(huán)向裂縫。寒區(qū)隧道襯砌背后及圍巖中的地下水凍結(jié)[=XQS(]公路隧道襯砌裂縫病害成因及統(tǒng)計規(guī)律分析/林海山,陳智超,王辰晨[=JP2]產(chǎn)生的凍脹力不僅會對襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生主動土壓力,還會導(dǎo)致圍巖強(qiáng)度降低。隨著時間的推移,圍巖松動壓力會逐年發(fā)展,沿著拱頂縱向出現(xiàn)張拉裂縫。此外,襯砌還會因為處于侵蝕性地下水的長期浸泡造成劣化而產(chǎn)生裂縫。

        (2)不利地質(zhì)條件:隧道位于斷層破碎帶、巖溶等地下水富集區(qū)的圍巖壓力和圍巖環(huán)境復(fù)雜多變,導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)受力不均或者局部受力超過極限承載力而產(chǎn)生裂縫甚至破損。例如,斷層破碎帶區(qū)域巖體松散、裂隙發(fā)育、松動土壓力大加上因富集地下水產(chǎn)生的水壓而導(dǎo)致襯砌出現(xiàn)裂縫。含黏土礦物的圍巖遇水體積膨脹產(chǎn)生的膨脹力,會隨著時間不斷增長,一般會引起隧道邊墻或拱肩水平開裂,接縫處則會產(chǎn)生錯臺。隧道上覆軟弱圍巖在長期蠕變作用下形成的變形壓力會持續(xù)作用在襯砌結(jié)構(gòu)上,在拱頂附近沿隧道縱向多發(fā)生張拉性開裂,在拱的兩肩處產(chǎn)生斜向開裂。

        (3)偏壓:偏壓即襯砌結(jié)構(gòu)承受不對稱荷載作用,通常會誘發(fā)隧道襯砌產(chǎn)生縱向裂縫。偏壓的原因主要包括地形引起的偏壓和地質(zhì)構(gòu)造引起的偏壓兩種。

        1.2 勘察設(shè)計因素

        勘察設(shè)計階段主要影響因素包括圍巖級別劃分不準(zhǔn)確、襯砌類型選擇不當(dāng)、防水措施不足三種。

        (1)圍巖級別劃分不準(zhǔn)確:在勘察階段,受隧址區(qū)工程地質(zhì)條件復(fù)雜多變,以及勘察深度、周期等因素的綜合制約,國內(nèi)大多數(shù)隧道在勘測期開展的地質(zhì)鉆孔的數(shù)量一般較少,難以獲得較為全面可靠的地質(zhì)資料,可能導(dǎo)致部分區(qū)段圍巖級別劃分不準(zhǔn)確,設(shè)計時依據(jù)該劃分結(jié)果選取的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及設(shè)計參數(shù)也會出現(xiàn)較大的偏差,最終導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)安全系數(shù)設(shè)計值不滿足實際和規(guī)范要求。

        (2)襯砌類型選擇不當(dāng):如果在設(shè)計階段選取的襯砌類型與實際情況不符,且在施工中未能及時進(jìn)行糾正,也會造成該地段的襯砌結(jié)構(gòu)所承受的實際圍巖荷載與設(shè)計值不相匹配。

        (3)防水措施不足:未充分考慮隧道所處山體復(fù)雜的水文地質(zhì)條件,如排水溝設(shè)計排水能力不足導(dǎo)致雨季期間隧道長時間受到較高的地下水壓力作用,襯砌于薄弱位置出現(xiàn)裂縫。

        1.3 施工因素

        施工時,受技術(shù)條件、施工方法和工藝、施工管理等因素影響,造成隧道工程施工擾動大、施工質(zhì)量差等問題,從而導(dǎo)致襯砌裂縫的產(chǎn)生。

        (1)施工方法和工序不當(dāng):對于穩(wěn)定性較差的松軟圍巖地段,采用先拱后墻法施工時,由于施工工序銜接不當(dāng)導(dǎo)致襯砌成環(huán)不及時、拱架支撐變形下沉等原因,易引發(fā)拱部襯砌出現(xiàn)不均勻下沉,進(jìn)而誘使拱腰和拱頂部位的襯砌在施工階段就產(chǎn)生早期裂縫。

        (2)襯砌背后回填不密實:由于光面爆破質(zhì)量差、超挖以及壓漿回填不及時等原因,模筑混凝土襯砌拱背部位常出現(xiàn)拱頂襯砌與圍巖接觸不密實且存在空隙的情況,造成拱部處于“馬鞍形”受力狀態(tài),即兩邊受力大、中間受力小,對應(yīng)拱腰內(nèi)移張裂,而拱頂上抬且內(nèi)緣受擠壓。

        (3)襯砌厚度不足:由于施工中測量放線出現(xiàn)差錯、欠挖、模板拱架變形等原因在施工中未能及時糾正和妥善處理,造成隧道襯砌局部位置的厚度小于設(shè)計值。

        此外,鄰近工程施工引發(fā)的巖土擾動、拆模時間過早、施工縫處理不當(dāng)、混凝土配合比控制不當(dāng)或者振搗不充分等,也會對混凝土襯砌的施工質(zhì)量造成影響。

        1.4 環(huán)境因素

        由于隧道所處的自然條件、氣候條件、混凝土材料性質(zhì)、運(yùn)營車輛等因素,造成隧道襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

        (1)混凝土材料性質(zhì):混凝土本身的干縮、塑性收縮、溫縮、碳化等現(xiàn)象是產(chǎn)生裂縫的重要原因。

        (2)運(yùn)營環(huán)境:在車輛荷載或地震等動荷載的作用下,導(dǎo)致襯砌混凝土發(fā)生疲勞破壞,產(chǎn)生裂縫。

        2 隧道襯砌裂縫的表現(xiàn)形式

        為了便于描述隧道裂縫的形態(tài),一般將隧道襯砌劃分為左右側(cè)邊墻、左右側(cè)拱部,以及隧道底部的仰拱共五部分。其中拱部又可分為拱頂、拱腰與拱腳,邊墻可以分為墻頂、墻腰、墻腳,仰拱可以分為仰拱底部、仰拱拱腳。依據(jù)隧道裂縫成因、襯砌受力形態(tài)和裂縫走向的不同,對隧道襯砌裂縫有不同的分類方法。

        2.1 按裂縫成因分類

        隧道襯砌結(jié)構(gòu)在運(yùn)營期承受的荷載主要包括各種外荷載和變形荷載。隧道襯砌裂縫按成因可以分為以下兩種。

        (1)各種靜荷載、動荷載等引起的裂縫。靜荷載主要有圍巖壓力、靜水壓力;動荷載有動水壓力、地震荷載、人工爆破振動等。

        (2)由變形荷載引起的裂縫,包括溫度、收縮、不均勻沉降等因素,其機(jī)理是襯砌結(jié)構(gòu)變形得不到滿足,產(chǎn)生的應(yīng)力超過襯砌材料抗拉強(qiáng)度時導(dǎo)致襯砌發(fā)生張性開裂。

        由外荷載引起的裂縫表明可能存在襯砌結(jié)構(gòu)承載力不足或者其他質(zhì)量缺陷問題,由變形引起的裂縫一般對襯砌結(jié)構(gòu)承載力的影響很小,可以不考慮。

        2.2 按裂縫走向分類

        根據(jù)隧道襯砌裂縫走向及其和隧道軸線方向之間的關(guān)系,可以將裂縫分為環(huán)向裂縫、縱向裂縫和斜向裂縫三種。環(huán)向裂縫一般對襯砌結(jié)構(gòu)承載力的影響較小,而拱部和邊墻的縱向裂縫和斜向裂縫因為會對襯砌結(jié)構(gòu)的完整性和整體性造成破壞,因而危害較大。

        (1)環(huán)向裂縫。環(huán)向裂縫垂直于隧道縱向軸線,主要由縱向不均勻荷載、圍巖地質(zhì)變化等因素所造成,通常發(fā)生在隧道洞口或不良地質(zhì)段與完整圍巖地層交界處。

        (2)縱向裂縫。縱向裂縫平行于隧道縱向軸線,危害性較大。從受力角度分析,拱頂混凝土襯砌一般由于內(nèi)緣受壓從而引發(fā)襯砌開裂、剝落掉塊;拱腰部位則是內(nèi)緣受拉導(dǎo)致張裂;拱腳部位的縱向裂縫會使襯砌因錯位導(dǎo)致掉拱;邊墻的縱向裂縫由于襯砌內(nèi)緣受拉張開而錯位,可能導(dǎo)致隧道失穩(wěn)。

        (3)斜向裂縫。斜向裂縫通常與隧道縱向軸線斜交,多受由襯砌環(huán)向應(yīng)力和縱向應(yīng)力組合而成的拉應(yīng)力作用所致,其危害性僅次于縱向裂縫。

        3 隧道襯砌裂縫數(shù)量統(tǒng)計規(guī)律分析

        本文對國內(nèi)497座運(yùn)營公路隧道存在的不同走向裂縫的數(shù)量進(jìn)行了統(tǒng)計分析,結(jié)果如圖1所示。

        其中,環(huán)向裂縫為18 361處,占比44.56%;縱向裂縫為14 493處,占比35.14%;斜向裂縫為8 353處,占比20.27%,裂縫病害總計41 207處??傮w而言,環(huán)向裂縫最多,其次是縱向裂縫,而且二者總和占比近80%,斜向裂縫占比最小。

        4 結(jié)語

        本文通過總結(jié)公路隧道襯砌裂縫的成因以及對不同表現(xiàn)形式裂縫的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計分析,總結(jié)如下:

        (1)隧道襯砌裂縫的成因主要包括工程地質(zhì)條件、勘察設(shè)計因素、施工技術(shù)水平與施工質(zhì)量等。

        (2)運(yùn)營公路隧道襯砌裂縫以環(huán)向裂縫為主,其次是縱向裂縫,斜向裂縫的占比最小。

        (3)環(huán)向裂縫一般對襯砌結(jié)構(gòu)承載力的影響較小;縱向裂縫是影響隧道襯砌承載力的主要裂縫形式;斜向裂縫的危害性僅次于縱向裂縫。

        工程實踐中應(yīng)及時對隧道襯砌出現(xiàn)的縱向裂縫和斜向裂縫進(jìn)行封閉處治。

        參考文獻(xiàn):

        [1]蔣樹屏,林 志,王少飛.2018年中國公路隧道發(fā)展[J].隧道建設(shè),2019,39(7):1 217-1 220.

        [2]蒲春平.隧道襯砌的裂縫與滲水及其整治研究[D].上海:同濟(jì)大學(xué),1998.

        [3]蘇 生.公路隧道二次襯砌開裂機(jī)理與抗裂性試驗研究[D].杭州:浙江大學(xué),2008.

        [4]代高飛,朱合華,夏才初.某公路隧道病害成因分析與治理研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2005,15(12):89-92.

        [5]劉 方.隧道襯砌裂縫產(chǎn)生機(jī)理及處治方案研究[D].重慶:重慶交通大學(xué),2009.

        [6]劉會迎.公路隧道病害成因機(jī)理及防治措施研究[D].成都:西南交通大學(xué),2007.

        [7]燕 平,劉芳蘭.左伏山隧道上行線二次襯砌裂縫治理與穩(wěn)定性評價[J].湖南交通科技,2006,32(1):47-49.

        [8]劉小導(dǎo).混凝土裂縫的預(yù)防與處理[J].吉林水利,2007(7):45-47.

        [9]張 偉,李夕兵,宮鳳強(qiáng),等.公路隧道襯砌裂縫成因分析及數(shù)值模擬研究[J].工程建設(shè),2007,9(7):26-29.

        [10]羅 鑫.公路隧道健康狀態(tài)診斷方法及系統(tǒng)的研究[D].上海:同濟(jì)大學(xué),2007.

        [11]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.

        [12]余桂生,司海峰.地下建筑物結(jié)構(gòu)裂縫控制[J].南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2003,17(2):75-81.

        [13]秦 溱.探析隧道襯砌裂縫的控制[J].中國水運(yùn),2008,8(10):235-236.

        [14]曾 晉.坪頭水電站地下廠房頂拱襯砌裂損機(jī)理探討[D].貴陽:貴州大學(xué),2009.

        猜你喜歡
        公路隧道成因形式
        說說兩種『白氣』的成因
        微型演講:一種德育的新形式
        搞定語法填空中的V—ing形式
        暈紋石成因解讀(上)
        寶藏(2017年7期)2017-08-09 08:15:19
        公路隧道施工塌方的預(yù)防及處理措施研究
        某黃土公路隧道病害分析及治理方案之得失
        銅鑼山隧道機(jī)電設(shè)備安裝技術(shù)管理經(jīng)驗分享
        甘肅省公路隧道運(yùn)營防災(zāi)及安全保障綜合體系研究
        科技視界(2016年18期)2016-11-03 00:33:06
        發(fā)現(xiàn)“形式” 踐行“形式”
        翻譯實踐問題及成因
        久久夜色精品亚洲天堂| 国产成人综合在线视频| 欧美精品中文字幕亚洲专区| 蜜桃av多人一区二区三区| 国产精品熟女少妇不卡| 国产后入清纯学生妹| 国产精品人妻一区夜夜爱| 国产精品麻豆A啊在线观看| 老岳肥屁熟女四五十路| 亚洲成av人综合在线观看| 成人区人妻精品一熟女| 无码Av在线一区二区三区| 女同另类专区精品女同| 欧美牲交a欧美牲交aⅴ免费下载| 日出水了特别黄的视频| 妺妺窝人体色www在线直播| 国产精品天堂在线观看| 国产精品亚洲а∨无码播放| 风韵饥渴少妇在线观看| 日本香蕉久久一区二区视频| 日本大片一区二区三区| 免费av一区二区三区无码| 99精品视频在线观看免费| 亚洲AV无码一区二区水蜜桃| 国产视频激情视频在线观看| 欧美精品videosex极品| 免费人成黄页在线观看视频国产 | 国产亚洲av另类一区二区三区| 九一九色国产| 精品久久久久久蜜臂a∨| 久久精品一区一区二区乱码| 少妇人妻中文字幕hd| 国产偷窥熟女精品视频| 精品免费看国产一区二区白浆| 亚洲av毛片在线免费观看 | 亚洲综合国产成人丁香五月激情 | 久久综合九色综合网站| 91青草久久久久久清纯| 久久99国产综合精品女同| 337p日本欧洲亚洲大胆精品| 亚洲免费观看网站|