随着我国近年来公路、铁路隧道的规模不断增加,运营期隧道衬砌结构的病害也逐渐暴露出来,根据对5000座铁路隧道调查的统计资料,1/3的隧道存在着衬砌结构裂缝和渗漏水等病害。隧道衬砌裂缝病害一直以来是隧道病害的主要形式。
1、工程概况
隧道运营后出现多处裂缝和渗漏水,局部裂缝过大,影响隧道的正常使用,因此对该隧道进行了病害调查,包括裂缝调查,基于裂缝调查结果对每条裂缝的安全性进行评价,并对衬砌结构刚度计算分析,为制定合理的加固方案提供依据。
2、裂缝的安全性评价
(1)裂缝宽度量测
(2)裂缝深度测试
(3)裂缝变化量监测
(4)裂缝的安全性评价
3、纵向裂缝情况下衬砌结构刚度计算
钢筋混凝土构件在经历了一段使用期后,构件的受拉区出现裂缝,裂缝的出现将对该构件的截面刚度产生影响。对钢筋混凝土超静定结构,截面刚度的变化不仅影响结构的变形性能,还会影响到构件间的内力分布。因此,对构件开裂后截面刚度退化规律的研究将有助于既有结构或构件的安全性和使用性评定。
4、结论
裂缝一直是隧道病害的主要形式,影响隧道的正常运营与耐久性,不仅降低了衬砌结构的刚度和承载能力,同时,裂缝成为了渗漏水通道,造成钢筋的腐蚀,进一步降低衬砌的承载能力和耐久性,因此,对运营期的隧道定期开展裂缝调查以及安全评价,对保证隧道安全运营具有重要意义,通过本文的研究,为今后类似工程的裂缝调查与评价提供了方法思路,得到如下主要结论:
(1)通过裂缝判断标准,对纵向裂缝对隧道的影响进行了安全性评价,建立了评价等级。
(2)基于刚度退化理论,对带裂缝隧道衬砌结构的刚度和承载力进行评价是可行的,为进一步对隧道进行加固处理提供依据。
(3)采用喷射混凝土与钢拱架的方法对隧道衬砌结构进行加固处理,经验证,计算后的衬砌结构满足安全系数的要求。