流变荷载作用下隧道裂损二次衬砌结构安全性能研究 被引量：28

1

作者 徐国文 何川 +1 位作者 汪耀 汪波 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期114-123,共10页

围岩流变效应导致的衬砌开裂是软弱围岩地层隧道服役期间较易遭遇的问题。针对该问题,以某软弱破碎千枚岩隧道为例,在对该隧道二衬开裂情况及原因进行调查的基础上,建立锚杆-围岩复合体结构流变模型及基于壳-接头的二次衬砌开裂模型,对... 围岩流变效应导致的衬砌开裂是软弱围岩地层隧道服役期间较易遭遇的问题。针对该问题,以某软弱破碎千枚岩隧道为例,在对该隧道二衬开裂情况及原因进行调查的基础上,建立锚杆-围岩复合体结构流变模型及基于壳-接头的二次衬砌开裂模型,对二次衬砌在不同裂损程度、不同开裂位置及不同裂纹数量下结构的长期安全性进行了分析。结果表明:单条裂纹情况下,随着裂纹深度的增加,隧道各开裂截面处安全系数逐渐减小,拱顶、拱肩、拱腰处几乎呈线性降低,而拱底的安全系数变化最为显著;相对于开裂截面,未开裂截面由于刚度大,对流变荷载的反应更为敏感,即截面的安全系数随着衬砌服役年限的增加变化更为剧烈,部分截面安全系数甚至会降至1以下;当η>0.7(η为裂缝截面刚度折减系数)时,结构的安全性主要受流变荷载控制,当0.5<η<0.7时,结构的安全性受流变荷载及截面裂损程度的共同控制,当η<0.5时,结构的安全性主要受截面裂损程度的控制;在实际工程中,结构出现两处裂纹时,当裂损程度η=0.5时对结构进行加固是比较适宜的;而结构出现三处裂纹时,当裂损程度η=0.7时对结构进行加固是比较适宜的。 展开更多

关键词 流变 二次衬砌 隧道开裂 壳 接头

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铁路隧道衬砌严重开裂原因与处理典型案例 被引量：24

2

作者 张民庆 何志军 +2 位作者 肖广智 任诚敏 焦云洲 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2016年第1期87-90,115,共5页

研究目的:铁路隧道二次衬砌是保证铁路隧道安全运营的结构体系,二次衬砌一旦严重开裂,必将会对铁路隧道的正常使用形成安全隐患,同时二次衬砌开裂的处理,施工难度大、安全风险高、经济损失大。本文通过典型案例,分析研究三座特殊条件下... 研究目的:铁路隧道二次衬砌是保证铁路隧道安全运营的结构体系,二次衬砌一旦严重开裂,必将会对铁路隧道的正常使用形成安全隐患,同时二次衬砌开裂的处理,施工难度大、安全风险高、经济损失大。本文通过典型案例,分析研究三座特殊条件下铁路隧道二次衬砌严重开裂的原因及处理方案,以引起设计、施工、建设管理等各方的高度重视,避免类似情况再次发生。研究结论:(1)高地应力软岩、膏溶角砾岩等特殊地质的隧道,二次衬砌开裂具有"开裂程度严重、段落范围大、隐伏周期长"的特点;(2)高地应力软岩隧道应尽量避免设置喇叭口隧道型式,同时应重视横洞、横通道、浅埋沟谷对正洞结构的影响,设计时对初期支护和二次衬砌应予以加强;(3)高地应力软岩隧道施工中应加强对围岩变形的控制,加强径向注浆加固,提高围岩的承载能力,二次衬砌前应符合变形速率控制标准,避免二次衬砌过早承载;(4)膏溶角砾岩隧道应充分考虑隧道贯通后地下水渗流场重新分布对围岩的长期软化作用和围岩自身的膨胀作用,二次衬砌结构设计时应予以加强;(5)该研究成果可应用于类似隧道的处理。 展开更多

关键词 隧道 二次衬砌 开裂 原因分析 处理

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隧道二次衬砌裂缝分析与治理 被引量：10

3

作者 徐琳 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期66-68,共3页

衬砌裂缝是岩石隧道的一种质量通病。本文阐述了某高速公路两隧道二次衬砌产生裂缝情况,以理论分析与实践相结合,多角度总结了两隧道裂缝的成因,并提出了裂缝治理的方法。

关键词 隧道 二次衬砌 裂缝 原因 治理

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某输水隧洞衬砌开裂机理与防治措施探讨 被引量：11

4

作者 刘登学 池建军 +2 位作者 丁秀丽 黄书岭 张雨霆 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期852-858,共7页

针对某输水软岩隧洞施工期出现的二次衬砌开裂问题,文章通过分析二次衬砌开裂的特征,结合隧洞地质条件、监测数据及施工日志等相关资料,揭露了隧洞衬砌开裂的机理,提出了隧洞后续洞段施工中二次衬砌开裂的防治措施。结果表明,该隧洞衬... 针对某输水软岩隧洞施工期出现的二次衬砌开裂问题,文章通过分析二次衬砌开裂的特征,结合隧洞地质条件、监测数据及施工日志等相关资料,揭露了隧洞衬砌开裂的机理,提出了隧洞后续洞段施工中二次衬砌开裂的防治措施。结果表明,该隧洞衬砌开裂主要包含两方面的原因:其一,隧洞围岩岩性差,且围岩变形具有显著的时效特性,加之二次衬砌施作过早,使得二次衬砌承担了过多的围岩荷载;其二,该洞段前期进行的边墙侵限处理使得围岩性状出现了差异化,造成边墙部位衬砌承担了更大的荷载,最终导致边墙部位的衬砌在围岩不均匀形变压力作用下出现拉裂缝。隧洞后期施工效果表明,通过增加初期支护强度、合理控制二次衬砌混凝土施作断面与掌子面的距离、尽量保证隧洞连续施工等措施可有效控制衬砌裂纹的产生。 展开更多

关键词 输水隧洞 二次衬砌开裂 机理 防治措施

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浅埋隧道边坡滑移与衬砌开裂病害分析 被引量：9

5

作者 张连成 闫小波 邓涛 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期281-286,共6页

某隧道是一座分离式浅埋隧道,进口段存在偏压现象.在隧道修建过程中相继出现边坡滑移、二衬开裂掉块等病害.为分析病害原因,对洞内变形、二衬表面应变、临时支撑应力及边坡表层、深部滑移等项目进行了系统的监测.监测数据显示洞内变形... 某隧道是一座分离式浅埋隧道,进口段存在偏压现象.在隧道修建过程中相继出现边坡滑移、二衬开裂掉块等病害.为分析病害原因,对洞内变形、二衬表面应变、临时支撑应力及边坡表层、深部滑移等项目进行了系统的监测.监测数据显示洞内变形基本稳定、边坡滑移发生在浅层.结合现场调查,认为二衬开裂掉块的主要原因是混凝土施工质量缺陷,而边坡表层滑移主要原因是边坡在人为扰动影响下因降雨导致,洞内的衬砌开裂与边坡滑移基本无相互影响.最后给出了相应的治理方案. 展开更多

关键词 隧道 偏压 衬砌开裂 边坡滑移 监测

原文传递

隧道二次衬砌结构温度裂缝预测及开裂风险影响因素的数值模拟分析 被引量：8

6

作者 杨睿 王育江 +1 位作者 徐文 李明 《江苏建筑》 2020年第5期32-35,共4页

针对隧道二次衬砌结构施工期收缩开裂严重的现象,利用有限元软件进行了二衬结构早期温度、应力模拟,研究了柔性防水层设置、浇筑季节和不同围岩约束的影响。分析结果表明柔性防水层设置与否会显著改变二衬应力分布形式,有防水层工况下... 针对隧道二次衬砌结构施工期收缩开裂严重的现象,利用有限元软件进行了二衬结构早期温度、应力模拟,研究了柔性防水层设置、浇筑季节和不同围岩约束的影响。分析结果表明柔性防水层设置与否会显著改变二衬应力分布形式,有防水层工况下二衬易在边墙底部产生环向裂缝,且夏季浇筑时开裂风险最高,春秋季次之,冬季最低。无防水层工况下围岩约束越强,结构开裂风险增大,且二衬各部位均易产生乱向裂缝。 展开更多

关键词 隧道 二次衬砌 温度裂缝 围岩 约束

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浅埋偏压堆积体围岩隧道二次衬砌开裂机理分析 被引量：6

7

作者 肖建章 戴福初 +3 位作者 闵弘 许冲 涂新斌 王明龙 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2013年第6期101-109,共9页

文章以某高速公路大型堆积体围岩隧道为例,针对施工中出现的左洞偏压段二次衬砌开裂现象,通过室内大型饱和固结排水剪试验获得堆积体力学参数,结合现场监测资料,采用三维数值模拟方法模拟了隧道施工过程,对二次衬砌开裂机理进行了力学... 文章以某高速公路大型堆积体围岩隧道为例,针对施工中出现的左洞偏压段二次衬砌开裂现象,通过室内大型饱和固结排水剪试验获得堆积体力学参数,结合现场监测资料,采用三维数值模拟方法模拟了隧道施工过程,对二次衬砌开裂机理进行了力学分析。结果表明:由于挡墙和堆积体围岩刚度相差悬殊,尽管在洞口偏压段设置了30m的超前管棚,受严重偏压的影响,进洞施工后挡墙与二次衬砌在拱腰处产生了明显的应力集中;堆积体围岩对施工扰动极其敏感,会产生较大的面向地形较低一侧的水平位移;随着埋深的增加,二次衬砌与挡墙在拱腰处的应力集中及二次衬砌的水平位移均逐渐增大,共同构成了二次衬砌开裂的主要原因。 展开更多

关键词 浅埋偏压隧道 堆积体围岩 二次衬砌 破坏机理 数值模拟

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梅家沟隧道二次衬砌开裂机理与防治措施探讨 被引量：6

8

作者 宋浪 张红义 胡鹏 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第S02期278-284,共7页

针对在建九绵高速公路梅家沟隧道出口二次衬砌开裂问题,文章通过分析二次衬砌开裂的特点探讨其成因机理。以调整现场围岩初期支护参数获得的试验结果和典型断面的监控量测数据为分析依据,辅以数值模拟计算该隧道围岩在已测定参数条件下... 针对在建九绵高速公路梅家沟隧道出口二次衬砌开裂问题,文章通过分析二次衬砌开裂的特点探讨其成因机理。以调整现场围岩初期支护参数获得的试验结果和典型断面的监控量测数据为分析依据,辅以数值模拟计算该隧道围岩在已测定参数条件下的最终位移值,提出了针对梅家沟隧道二次衬砌开裂的几条防治建议。结果表明:梅家沟隧道在开挖时通过合理地调整围岩支护参数能有效减小围岩的最终位移量;该隧道在开挖时宜根据横断面部位的不同给定不同的预留变形量。 展开更多

关键词 公路隧道 二次衬砌开裂 现场试验 数值计算 防治措施

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导流洞二次衬砌混凝土抗裂性提升技术研究 被引量：5

9

作者 潘利 徐文 +1 位作者 王育江 薛峰 《水利水电技术》 北大核心 2020年第12期92-98,共7页

水电工程中混凝土裂缝控制是影响工程质量的关键技术,导流洞二次衬砌作为易开裂部位之一,亟需开展混凝土抗裂性提升技术研究。以西南某水电站工程为例,对其导流洞边墙二次衬砌混凝土进行实体结构监测,研究其温度/变形变化规律。使用高... 水电工程中混凝土裂缝控制是影响工程质量的关键技术,导流洞二次衬砌作为易开裂部位之一,亟需开展混凝土抗裂性提升技术研究。以西南某水电站工程为例,对其导流洞边墙二次衬砌混凝土进行实体结构监测,研究其温度/变形变化规律。使用高效抗裂剂提升二次衬砌混凝土抗裂性能,抗压强度、自生体积变形、模拟实际工况温度变形等试验结果表明,高效抗裂剂能够满足混凝土强度要求同时提升其体积稳定性,有利于混凝土抗裂性能提升。采用数值模拟的方法对二次衬砌混凝土进行开裂风险评估,结果表明高效抗裂剂能有效降低混凝土开裂风险,研究成果也为相关工程提供了良好的借鉴意义。 展开更多

关键词 二次衬砌混凝土 实体监测 高效抗裂剂 开裂风险

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某高速公路隧道二衬开裂成因分析及处治研究

10

作者 孟芹 孙祺华 《土工基础》 2024年第4期587-591,共5页

随着高速公路建设向山区纵深推进,受走廊带、地形地貌、环水保要求等多因素的制约,隧道作为结构物的占比越来越大。在多年的隧道建设和运营实践显示,衬砌裂缝是最为常见的主要病害之一。如何有效预防和处治衬砌裂缝是一个关乎隧道安全... 随着高速公路建设向山区纵深推进,受走廊带、地形地貌、环水保要求等多因素的制约,隧道作为结构物的占比越来越大。在多年的隧道建设和运营实践显示,衬砌裂缝是最为常见的主要病害之一。如何有效预防和处治衬砌裂缝是一个关乎隧道安全建设和运营的关键技术难题。以某高速公路隧道二衬和仰拱发生裂缝的实际情况为依托,通过采用隧道监控量测的方式,查明衬砌裂缝的分布特征,找出该隧道二衬开裂及变形规律。在此基础上,对裂缝的产生进行成因分析,提出了锁脚、隧底加固、增设泄水管、粘贴钢板二衬加固等处治措施,取得了良好的效果,也为类似工程的处治提供借鉴。 展开更多

关键词 隧道工程 二衬开裂 监控量测 成因分析 裂缝处治

原文传递

软硬互层围岩隧道二次衬砌开裂特征及原因分析

11

作者 邓锋 张永辉 +4 位作者 孙志远 胡志平 肖吉勇 王永亮 陈光兴 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期266-274,共9页

软硬互层围岩隧道施工期间二次衬砌开裂屡见不鲜。以在建的G544线永丰隧道为依托,通过现场测试、力学试验和理论分析对隧道二次衬砌裂缝特征及开裂原因展开分析。研究结果表明:先行洞(右洞)二次衬砌裂缝数量较后行洞(左洞)多且呈非对称... 软硬互层围岩隧道施工期间二次衬砌开裂屡见不鲜。以在建的G544线永丰隧道为依托,通过现场测试、力学试验和理论分析对隧道二次衬砌裂缝特征及开裂原因展开分析。研究结果表明:先行洞(右洞)二次衬砌裂缝数量较后行洞(左洞)多且呈非对称分布,主要聚集在右边墙及部分拱腰处,以环向裂缝为主;二次衬砌开裂主要是由于高地应力环境下隧道开挖使倾斜软硬岩层之间产生不协调变形,从而使支护结构承受较大围岩压力,导致具有设计缺陷的二次衬砌发生开裂;围岩强度的各向异性和地下水的分布不均,致使二次衬砌裂缝分布不均;左、右洞的开挖顺序不同使左、右洞的开裂程度不同。 展开更多

关键词 隧道工程 软硬互层围岩 二次衬砌裂缝 裂缝特征 开裂原因

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浅析隧道二次衬砌混凝土裂缝产生的原因及预防措施 被引量：4

12

作者 杨小峰 《北方交通》 2011年第5期133-135,共3页

分析了隧道二次衬砌混凝土裂缝产生的原因,提出相应的预防措施。

关键词 隧道 二次衬砌 裂缝

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隧道二次衬砌开裂拆除重建施工技术

13

作者 刘继超 《山东交通科技》 2024年第5期51-54,共4页

针对四川省眉山市S104线丹棱段改建工程顺龙隧道二次衬砌严重开裂的质量问题,通过探索和实践使用了一种二次衬砌拆除与重建的施工方法。该施工方法的关键是二次衬砌的拆除,即采用分块切缝、液压破碎锤凿除的拆除方法,并配合全过程的实... 针对四川省眉山市S104线丹棱段改建工程顺龙隧道二次衬砌严重开裂的质量问题,通过探索和实践使用了一种二次衬砌拆除与重建的施工方法。该施工方法的关键是二次衬砌的拆除,即采用分块切缝、液压破碎锤凿除的拆除方法,并配合全过程的实时监控量测。质量检测评定和监控量测结果符合设计要求,处治效果良好,表明该方法技术可行、安全可靠,具有较强的实操性和实用性。 展开更多

关键词 隧道 二次衬砌 开裂 分块切缝 拆除重建

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偏压隧道二次衬砌裂缝扩展规律分析 被引量：3

14

作者 刘苗 李瑶 《南昌工程学院学报》 CAS 2018年第4期12-15,共4页

二衬开裂是隧道工程常见病害问题,其中偏压作用产生的二衬开裂问题尤为显著。研究偏压隧道二衬裂缝扩展变化规律对二衬裂缝防治有着重要意义。以谷竹高速公路某隧道拱腰段偏压区域为研究对象,采用数值计算和断裂力学理论相结合的方法,... 二衬开裂是隧道工程常见病害问题,其中偏压作用产生的二衬开裂问题尤为显著。研究偏压隧道二衬裂缝扩展变化规律对二衬裂缝防治有着重要意义。以谷竹高速公路某隧道拱腰段偏压区域为研究对象,采用数值计算和断裂力学理论相结合的方法,对偏压荷载、不同规模裂缝的扩展规律及特征进行了分析研究,对防治隧道二衬开裂起到指导作用。 展开更多

关键词 隧道 二衬开裂 扩展规律 数值计算

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三台坡隧道二衬裂缝处治设计 被引量：3

15

作者 陈星宇 郑勇 张伟 《价值工程》 2022年第13期109-112,共4页

公路隧道二衬裂缝是隧道最常见的病害类型之一,对隧道的运营安全存在较大的不利影响。本文依托武定至易门高速公路三台坡隧道工程,针对其发生的二衬开裂问题,阐述了裂缝分布、裂缝监测情况及原因分析,并给出了裂缝的处治方案。结果表明... 公路隧道二衬裂缝是隧道最常见的病害类型之一,对隧道的运营安全存在较大的不利影响。本文依托武定至易门高速公路三台坡隧道工程,针对其发生的二衬开裂问题,阐述了裂缝分布、裂缝监测情况及原因分析,并给出了裂缝的处治方案。结果表明,采用灌浆修补加固法进行裂缝处治是安全有效的,可为类似工程的裂缝处治提供参考。 展开更多

关键词 连拱隧道 二衬开裂 病害处治

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高围岩应力作用下二次衬砌混凝土结构裂缝控制技术 被引量：2

16

作者 张立涛 张士山 《江苏建筑》 2022年第2期57-60,共4页

对不同弹性模量围岩的山体隧道调研发现,低弹性模量围岩的二次衬砌混凝土裂缝较少,高弹性模量围岩的二次衬砌混凝土裂缝数量相对较多,开裂形式为环向裂缝和纵向裂缝。根据开裂风险评估结果可知,由于高弹性模量的围岩对二次衬砌结构混凝... 对不同弹性模量围岩的山体隧道调研发现,低弹性模量围岩的二次衬砌混凝土裂缝较少,高弹性模量围岩的二次衬砌混凝土裂缝数量相对较多,开裂形式为环向裂缝和纵向裂缝。根据开裂风险评估结果可知,由于高弹性模量的围岩对二次衬砌结构混凝土产生较大约束,当围岩弹性模量高于2 GPa,混凝土开裂风险>1.0,混凝土必然开裂;围岩弹性模量低于2 GPa时,开裂风险介于0.7~1.0之间,即存在一定的开裂风险。基于水化热调控及全过程补偿收缩技术,并通过大掺量粉煤灰降低水泥用量可显著降低早期水化温升和水化速率,实现混凝土早中后期分阶段全过程收缩补偿,协同施工工艺措施优化,可抑制混凝土开裂风险,提升二次衬砌长期使用寿命。 展开更多

关键词 二次衬砌 开裂风险 弹性模量 收缩开裂 混凝土

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引汉济渭秦岭输水隧洞衬砌受力特性及开裂成因分析研究 被引量：1

17

作者 张航库 雷龙 邵北涛 《水利建设与管理》 2023年第4期1-8,40,共9页

隧洞衬砌结构稳定性分析是工程施工期和运行期的重要研究课题,尤其在施工期对保证洞室稳定发挥着非常重要的作用。本文基于引汉济渭秦岭输水隧洞二衬裂缝段的地层地质和承受荷载情况,采用有限元模型模拟分析了地下隧洞工程不同围岩类型... 隧洞衬砌结构稳定性分析是工程施工期和运行期的重要研究课题,尤其在施工期对保证洞室稳定发挥着非常重要的作用。本文基于引汉济渭秦岭输水隧洞二衬裂缝段的地层地质和承受荷载情况,采用有限元模型模拟分析了地下隧洞工程不同围岩类型典型断面的衬砌强度,并进行了裂缝检算。结果显示,隧洞衬砌总体处于受压状态,结构承载力安全系数均大于1.35,截面最大裂缝宽度小于0.3mm。断面衬砌结构内轮廓圆顺,受力合理,墙角出现应力集中现象。同时,结合长期的裂缝收敛变形监测,认为洞室变形已趋于稳定,衬砌开裂原因为特殊的地质条件和复杂的地下水环境,据此提出了裂缝处理的设计建议,以保证洞室的整体安全稳定。此研究成果对同类工程具有参考指导价值。 展开更多

关键词 秦岭输水隧洞 二次衬砌 稳定性分析 变形监测 开裂成因

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古牛坡隧道二次衬砌开裂处治设计 被引量：2

18

作者 杨春平 《公路交通技术》 2016年第2期98-101,共4页

古牛坡隧道地处贵州省西部高原山区,地形地质复杂,围岩较差。隧道2次衬砌在防火涂料施工完毕后出现开裂。对该隧道2次衬砌裂缝进行监测及处治,使2次衬砌最终达到相对稳定的状态。其2次衬砌开裂处治设计方案对今后类似工程具有一定借鉴... 古牛坡隧道地处贵州省西部高原山区,地形地质复杂,围岩较差。隧道2次衬砌在防火涂料施工完毕后出现开裂。对该隧道2次衬砌裂缝进行监测及处治,使2次衬砌最终达到相对稳定的状态。其2次衬砌开裂处治设计方案对今后类似工程具有一定借鉴意义。 展开更多

关键词 古牛坡隧道 2次衬砌 开裂 处治设计

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甘塔斯隧道衬砌开裂原因探究 被引量：2

19

作者 张为民 《铁道建筑技术》 2017年第8期80-83,共4页

隧道二衬开裂常见的现象多为受到偏压、围岩沉降收敛、水压力大、养生不及时等作用而出现。本文通过一系列的调查统计数据,揭示一种罕见的二衬开裂现象,指出了在缺少土工布和防水板的情况下,由于二次衬砌混凝土收缩徐变,隧道二次衬砌与... 隧道二衬开裂常见的现象多为受到偏压、围岩沉降收敛、水压力大、养生不及时等作用而出现。本文通过一系列的调查统计数据,揭示一种罕见的二衬开裂现象,指出了在缺少土工布和防水板的情况下,由于二次衬砌混凝土收缩徐变,隧道二次衬砌与初期支护之间的摩擦力是导致二次衬砌开裂的主要原因。 展开更多

关键词 隧道 二次衬砌 开裂 防水板

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某隧道进口二衬开裂原因分析与对策 被引量：1

20

作者 李方华 王志勇 《土工基础》 2016年第2期168-170,共3页

由于软质岩具有饱水软化、蠕变的工程特性,这使得软质岩隧道围岩大变形成为国内一些类似隧道的共性问题。从麻竹高速公路黄家寨隧道进口二衬开裂问题入手,研究在复杂地质条件下隧道围岩工程力学特性,从围岩岩性、岩体结构、强度及变形... 由于软质岩具有饱水软化、蠕变的工程特性,这使得软质岩隧道围岩大变形成为国内一些类似隧道的共性问题。从麻竹高速公路黄家寨隧道进口二衬开裂问题入手,研究在复杂地质条件下隧道围岩工程力学特性,从围岩岩性、岩体结构、强度及变形特征、地下水作用等角度出发,全面分析了隧道进口二衬开裂的原因,发现围岩破碎、岩质较软、高水敏性及强蠕变性是主要原因,并据此提出了增加钢花管全断面径向注浆长度、加强隧道初期支护和二次衬砌及预留永久性排水孔的处理措施。 展开更多

关键词 隧道 二衬 开裂 原因分析 对策

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