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隧道仰拱翘起的原因分析及处治方法

汇报人：

2024-01-25

引言

隧道仰拱翘起原因分析

隧道仰拱翘起危害及影响

隧道仰拱翘起处治方法探讨

实例分析：某隧道仰拱翘起处治案例

总结与展望

contents

目

录

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引言

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研究隧道仰拱翘起原因分析及处治方法，对于提高隧道建设质量、确保隧道安全运营具有重要意义。

隧道工程在现代交通建设中占据重要地位，隧道仰拱翘起问题严重影响隧道使用安全及寿命。

隧道仰拱翘起是指隧道底部仰拱向上弯曲变形，导致路面不平整、裂缝等问题。

隧道仰拱翘起现象在隧道工程中较为常见，严重影响行车安全及隧道结构稳定性。

隧道仰拱翘起的原因多种多样，涉及设计、施工、材料等多方面因素。

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隧道仰拱翘起原因分析

隧道穿越软弱、破碎或富含水地层时，围岩自稳能力差，易导致仰拱受力不均而翘起。

软弱围岩

地应力作用

地下水作用

高地应力地区，隧道开挖后围岩应力重分布，可能导致仰拱受挤压变形。

地下水丰富地区，隧道开挖后地下水渗流，冲刷仰拱底部填充物，降低其承载能力。

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如采用全断面法开挖时，未及时进行支护，导致围岩暴露时间过长，自稳能力下降。

开挖方式不合理

支护结构强度不足、刚度不够或未及时施作，不能有效约束围岩变形。

支护措施不到位

如先浇筑仰拱混凝土再施作填充，易导致仰拱受力不均而翘起。

仰拱施工顺序不当

混凝土强度、耐久性等性能指标不符合设计要求，易导致结构承载力不足。

混凝土质量不达标

钢筋规格、型号、数量等不符合设计要求，影响结构整体稳定性。

钢筋质量不合格

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隧道仰拱翘起危害及影响

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隧道仰拱翘起会导致隧道结构受力不均，进而破坏隧道的整体稳定性，可能引发隧道坍塌等严重事故。

破坏隧道整体稳定性

隧道仰拱翘起后，隧道结构在荷载作用下会产生附加变形，长期作用下会加剧隧道结构的变形和损坏。

加剧隧道结构变形

隧道仰拱翘起会破坏隧道防水层的完整性，导致地下水渗入隧道内部，加剧隧道结构的损坏和老化。

影响隧道防水效果

隧道仰拱翘起会导致路面不平整，使车辆行驶时产生颠簸和摇摆，影响行车平稳性和舒适性。

影响行车平稳性

隧道仰拱翘起可能导致车辆失控或侧翻等交通事故的发生，严重威胁行车安全。

增加交通事故风险

在紧急情况下，如火灾、地震等，隧道仰拱翘起会阻碍救援车辆的通行和救援工作的展开，增加人员伤亡和财产损失的风险。

影响紧急救援

影响运营效率

隧道仰拱翘起会影响行车速度和通行能力，降低隧道的运营效率。

增加维修养护成本

隧道仰拱翘起会加速隧道结构的损坏和老化，增加维修养护的频率和成本。

增加安全风险

隧道仰拱翘起会增加隧道运营过程中的安全风险，需要采取额外的安全措施和应急预案，增加运营成本。

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隧道仰拱翘起处治方法探讨

在隧道设计阶段，应对地质条件进行详细勘察，充分了解地层结构、岩性、水文地质等因素，为隧道设计和施工提供准确依据。

加强地质勘察

根据地质勘察结果，合理确定隧道断面形状、支护结构类型和参数，提高隧道的整体稳定性。

优化隧道设计

在施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，确保隧道开挖、支护、衬砌等各环节的质量。

加强施工管理

根据隧道仰拱翘起的具体情况，选择合适的治理方案，如局部加固、整体更换等。

针对选定的治理方案，进行详细设计，包括加固材料的选择、加固结构的形状和尺寸、施工工艺等。

治理方案设计

治理方案选择

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施工质量控制

加强施工过程中的质量控制，确保加固材料的质量、施工工艺的准确性和施工质量的可靠性。

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施工前准备

在施工前，应对隧道仰拱翘起部位进行详细检查和测量，确定治理范围和施工参数。

02

施工过程监控

在施工过程中，应采用先进的监测手段，对隧道变形、应力等关键指标进行实时监测，确保施工安全。

治理效果评价

在治理完成后，应对隧道仰拱翘起部位进行详细检查和测量，对治理效果进行评价。

验收标准

根据隧道仰拱翘起治理的相关规范和标准，制定验收标准，对治理工程进行验收。验收合格后方可交付使用。

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实例分析：某隧道仰拱翘起处治案例

某隧道全长5000米，为双向四车道高速公路隧道，设计时速100公里/小时。隧道地质条件复杂，穿越多条断层破碎带。

工程概况

在隧道施工过程中，发现部分段落仰拱出现翘起现象，最大翘起高度达30厘米。翘起部位主要集中在断层破碎带附近，严重影响隧道结构安全和行车安全。

问题描述

地质因素

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隧道穿越断层破碎带，地质条件复杂，地应力分布不均，导致仰拱受力不均，产生翘起现象。

施工因素

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施工过程中，仰拱混凝土浇筑不密实，存在空洞和裂缝；仰拱与边墙连接处处理不当，导致应力集中；仰拱钢筋绑扎不牢固，钢筋间距过大。

设计因素

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隧道设计未充分考虑地质条件和施工因素，对仰拱结构的加强措施不足。

组织专家对隧道进