某黄土隧道病害原因分析及处治措施.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2009／17(1)-0138-07某黄土隧道病害原因分析及处治措施T民①②杨晓华①(①长安大学公路学院西安710064)(②甘肃省交通科学研究所有限公司兰州730050)摘要某黄土公路隧道在通车运营几年后出现了衬砌开裂及隧道沉降病害。通过对该黄土公路隧道病害的监测及其发展过程的分析，得出黄土工程特性、地表水及黄土隧道埋深是造成隧道病害的主要影响因素。针对上述隧道病害，本文提出用有限元计算分析方法对4种不同工况下的加固方案进行分析，结果表明对结构的局部补强和对地表水的处理，

2、结构与土体之间应力的传递和消散作用使得应力逐步得到调整与改善，最后对拱脚的加固使得隧道结构的整体性进一步加强，应力分布更加合理，承受荷载的能力进一步提高。故而本文提出，该隧道衬砌裂缝应进行修补加固，同时对拱脚地基采用树根桩和夯扩桩加固的方法可以提高隧道安全通行能力。关键词黄土隧道衬砌开裂隧道沉降处治措施中图分类号：U452．11文献标识码：AANALYSISOFDISEASECAUSESANDTREATMENTMEASURESOFHIGHWAYTUNNELINLoESSDINGZha0min①②YANGXia0hua①((~SchoolofHighway，C

3、hanganUniversity，Xian710064)(②TransportationResearch疵eofGansuProvince，Lanzhou730050)AbstractAfterhavingbeenoperatedforseveralyears，ahighwaytunnelproducesthediseasesofliningcracksandtunnelsettlementinloessarea．Analysisofthedevelopmentprocessofthediseasesindicatesthatthemaincau—sesar

4、eloesscharacteristics，surfacewaterandthedepthofloesstunne1．Inresponsetothediseases，afiniteele—mentanalysisisconductedforfourdifferentconditionsofthereinforcementmeasures．Thenumericalresuhsshowthatthelocalstructuralreinforcement，surfacewatertreatment，andthesoil—structureinteractionc

5、anreducestressconcentrationandimprovethetunnelstressdistribution．Thereinforcementatthebottomcomersoftunnelarchstructurescanstrengthentheoverallstressdistributionmorereasonableandenhancethetunnelabilitytoundertakeexternalloading．Hence，thetunnelliningcracksshouldberepairedandstrength

6、ened．Atthesametime，thearchfootfoundationshouldbereinforcedwithrootpileandrammed—pedestalpile．Thesemeasureswouldimprovethesafetyofthetunnelcapacity．KeywordsI~ess，Highwaytunnel，Liningcracks，Tunnelsettlement，Treatingmeasurement收稿日期：2008—10—17；收到修改稿13期：2008—12—10．第一作者简介：丁兆民，主要从事道路工程和岩土

7、工程研究．Email：dingzmkys@163．colll17(1)丁兆民等：某黄土隧道病害原因分析及处治措施139829条，下行线拱墙部各类裂缝共计895条，双洞裂1引言缝宽度大于0．2mm的结构裂缝共计885条。其中边墙裂缝以竖向裂缝为主，拱顶裂缝以纵向裂缝为随着国家高速公路网的规划完成，西部地区的主，通过对大于0．2mm深度的裂缝进行抽检，发现高等级公路得以迅猛发展，在湿陷性黄土地区修建裂缝最大深度可达26cm，平均深度在10～15cm。了大量的公路隧道。由于湿陷性黄土具有强度低，变形大，自承载能力小，遇水后强度明显降低等特表1某黄土隧道裂缝统计表性

8、，加之公路隧道大跨径、大断面、扁担状等特Table1