基于钢拱架支撑加固衬砌裂损方法的研究

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1、基于钢拱架支撑加固衬砌裂损方法的研究刘凯广东省路桥建设发展有限公司路达分公司中交第二摘要：衬砌裂损是隧道工程中最常见的病害，研究衬砌裂损加固方法和防治隧道衬砌裂损具有重大意义。通过对雷公泰隧道裂损区域的检测和力学分析，利用有限元模型模拟计算病害区域对钢拱架支撑加固的响应，建立存在裂损的隧道衬砌结构安全性评价方法。基于计算模型和评价方法，分析了裂损区域对衬砌结构稳定的影响。结果表明，环向钢拱架显著增强了衬砌的承载能力，对裂损区域的衬砌起到支撑作用，可有效防止衬砌局部掉块，提高隧道交通安全。关键词：衬砌裂损;加固方法;有限元理论;钢拱架;收稿日期:2017-09-12StudyonReinforc

2、edMethodofCrackingLiningBasedonSteelArchSupportLIAOJianfengLIUKaiGuangdongLuqiaoConstruetionDevelopmentCo.,Ltd.,LudaBranch;CCCCSecondHighwayConsultantsCo.,Ltd.;Abstract：Liningcrackingisthemostcommondiseaseintunnelengineering,anditisofgreatvaluetostudythereinforcementmethodofliningfractuteandeffectiv

3、elycontroltunnelliningcrack.BasedonlhemonitoringandmechanicalwinalysisofthecrackareaofLeigongdongTunnel,thefiniteelemcnttheoryisusedtosimulatetheresponseofthediseaseareatothesupportofthesteelarch.Thesafetyevaluationmethodofthetunnelliningisestablished.Basedonthecalculationmodelandtheevaluationmethod

4、,theinflueneeofthecrackedareaonthestabilityoftheliningstructureisanalyzed.Theresultsshowthattheringsteelarchsignificantlyenhancethebearingcapacityofthelining,whichplaysasupportingroleofpreventingtheliningofthelocalblockandimprovingthesafetyoftunneltraffic.Keyword：liningcracking;reinforcementmethod;f

5、initcelementtheory;steelarch;Received：2017-09-12隧道衬砌的裂损主要有开裂、掉块、坍塌等，当衬砌开裂后裂缝发展形成封闭区,易发牛掉块。吕良等in通过分析隧道在施工过程中围岩变形随时间变化曲线，发现台阶法施工过程中围岩变形曲线呈现明显的“双平台”特征。吴铭芳pi通过对高速公路干线上的隧道仰拱病害进行分析，结合交通组织方案提出了相应的处治措施。文献［3］根据裂缝走向将裂缝分为纵向、环向和斜向裂缝，发现位于拱部和边墙的纵向及斜向裂缝对衬砌结构的稳定性危害较大。提出针对衬砌裂损缺陷，通常采用补强措施。侯建斌皿认为已裂损的衬砌仍有较大的支护潜力,通过加固补强

6、措施能维持结构稳定。罗亨俊等臣1针对衬砌裂损病害，通过采用屮空注浆锚杆加固方法将围岩连接成一体，增大围岩强度，并径向注浆以提高衬砌背后围岩的承载能力。杨新安回介绍了纤维布补强加固方法，其对处治隧道内有表面细裂纹、小剥落掉块现象隧道效果显著。关宝树in提出针对衬砌裂损较严重但净空不足的病害部位，通过对衬砌内表面粘贴钢板，可达到承担衬砌内表面拉伸应力，抑制弯曲裂缝开口的效果。雷公崇隧道按上、下行分离设置，单向双车道通行，隧道轴线直线段相距35m,下行（左线）隧道长440m,设计纵坡-1.744%,上行（右线）隧道长480m,设计纵坡-1.5%o隧道内轮廓为曲墙三心圆拱，净高6.8m,净宽10.6m

7、,净空面积61.67叽隧道路面为2%单坡。1隧道衬砌病害加固方法研究1.1病害现象根据隧道工况和检查、检测结果，洞身衬砌病害共存在5条环向裂缝（其中2条位于衬砌两端施工缝处）、2条纵向裂缝、2条斜向裂缝、1处浸渗痕迹、1处衬砌破损，区段内裂缝宽度较大（斜向裂缝宽度最大为0.51mm），同口寸左右拱腰斜向裂缝均伴有浸渗，分析认为，裂缝局部已贯穿混凝土。若病害段拱部裂缝长度及宽度继续发展，拱部两侧拱腰