基于遗传算法的隧道衬砌结构维修决策研究

本文针对重力坝深层抗滑稳定性分析中滑移路径不明确的问题，提出了一种基于实数编码的自适应遗传算法，基于有限元应力场对重力坝的深层滑移路径进行搜索计算，从而确定最危险的滑移路径和相应的安全系数。

在优化问题中，对于高度非线性的目标函数，遗传算法能够有效求出极值点。根据遗传算法原理和可靠度指标的几何涵义，提出了计算可靠度指标全局优化算法。采用无量纲随机变量的极限状态方程，结合混凝土管桩试桩资料进行了统计学分析和可靠度分析。采用了JC法和遗传算法两种方法进行可靠度指标的计算。在求解过程中，对于功能函数的复杂性，遗传算法仅需要目标函数的函数值而避免了Jc法中繁复的求导数1二作，计算表明了提出的方法进行可靠度分析的有效性。

在隧道工程中，隧道周围岩体的应力随着隧道开挖进度不断 改变着，这就容易导致周围岩体结构变形甚至是倒塌，从而造成 工程成本提高，威胁施工人员生命安全。

衬砌设计讲义（SoilWorks）,内容详实，可供参考

内容简介 泵送混凝土是在泵压作用下，经管道实行垂直及水平输送的混凝土。近三十年来，泵送混凝土在技术先进国家得到了比较迅速的发展，它与常规方法施工的混凝土相比，具有以下一些优点： ①效率高：目前一般混凝土泵的每小时最大排量可达60m3，大功率的混凝土泵的每小时最大排量达100m3以上，其效率是任何一种施工方法难以相比的。 ②占地少：泵送施工特点适用于场地受到限制的施工现场。 ③施工方便：垂直与水平运输，甚至浇灌均可一次完成，从而减少混凝土的倒运次数。 ④现场整洁、文明。 ⑤受外界气候的影响小。 由于有以上诸多优点，内昆线最长单线隧道某隧道采用了泵送混凝土进行衬砌施工。 2 原材料及配合比设计 2.1 原材料选择 2.1.1粗集料 最大粒径与输送管径之比：一般小于1：3，针片状颗粒含量不宜大于10%，存放时，应保持清洁，不要混入塑料，布片及其它纤维状物。 某隧道选用最大料径小于40mm的连续级配机制砂岩碎石。 2.1.2细集料 宜采用中砂，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不少于15%。

隧道衬砌裂损的类型主要有衬砌变形、衬砌移动、衬砌开裂3种。1.1 衬砌变形：衬砌变形有横向变形和纵向变形两种，其中横向变形是主要变形。横向变形是指衬砌由于受力原因而引起拱轴形状的改变。

一共21张图，包括衬砌断面设计图，配筋图，钢架图，接头连接图等，用于隧道类比设计

应用工程类比法对榆树沟隧道二次衬砌厚度进行了优化设计,选取了Ⅱ类围岩浅埋、Ⅲ类围岩及Ⅳ类围岩三种不同的复合式衬砌结构类型,对隧道开挖后围岩和初期支护的力学状态采用FLAC软件进行了模拟计算,对二次衬砌的力学状态采用ANSYS软件进行了分析。

隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治 1裂缝的类型 隧道衬砌混凝土裂缝类型主要有：干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝、施工缝处理不当引起的接茬缝等。

隧道防水质量保证措施： 隧道渗漏水是隧道质量隐患的主要病害之一，在隧道施工中，我们将贯彻“以排为主，防、排、堵结合”综合治理的原则，按照设计要求放足各种防水板、止水带、导水管等防水材料，并针对具体情况增加防水设施及材料，制定专项施工方法及工艺，成立专项攻关小组，解决隧道渗漏问题。 1、防水层施工条件 卷材防水层的原材料其质量必须符合设计要求。 1）铺设卷材的基层确保坚实、平整，不得有突出的尖角、筋头和凹坑或表面起砂现象。 2）表面确保清洁干燥，无污物、无明显漏水点。 3）防水施工确保由从事防水施工的专业队伍来完成，操作人员有防水专业上岗证书。 2、防水层施工 1）防水层的施工必须在初期支护变形基本稳定和衬砌灌注混疑土前进行，以防损坏。 2）料类防水板正式铺设前，先进行铺设试验、分析、选择合理的技术参数，制定操作规程，确保防水层铺设质量。 3）铺设防水层前应先处理好喷射混凝土的渗漏，对喷射混凝土基面出现渗水部位，如渗水不严重，采用补喷方式；如渗水较严重时，采取打孔、插入塑料管并固定，引排到侧向水沟位置。 3、衬砌防水 进行二次浇注衬砌，认真组织混凝土计量，运输、灌注、震捣、养护施工，严格施工工艺，标准化、规范化操作。

我单位承建的赢丰隧道、小关垭隧道二次衬砌表面在营运期间出现很多裂缝，据现场实际排查，裂缝宽度绝大多数在0.1mm-0.5mm之间，最大裂缝宽度为0.8mm，裂缝长度1m-10m,属自然因素及施工操作因素出现的表面裂缝，呈环向分部。这些裂缝一定程度上影响了外观质量，若整治不及时可能会进一步发展成深层裂缝，给正常营运带来一定隐患，也影响了隧道的使用寿命。我部针对此问题进行认真分析研究，并结合我部实际整治经验，制定如下整改方案。

矮边墙施工前首先检查边墙是否有超前挖现象，如果有必须处理完毕后才能进行矮边墙施工。

砼拌和过程没有精心控制，没有严格按施工配合比拌和，水的用量偏大。

本工程为某地隧道混凝土衬砌台车CAD，包含断面设计图。图纸内容完整，表达清晰，制图严谨，欢迎设计师下载使用。

本资料为隧道模注混凝土衬砌检验表，目录齐全，内容完整，可供下载使用

应符合设计要求。铺设时防水板应有一定的余量，吊点设置的数量应合理。采用热熔垫圈。边墙80-100cm,拱顶50-80cm

本资料为：隧道衬砌结构防排水施工示意图，设计规范，内容详实，可供参考学习。

二级公路隧道单洞双向，围岩类别为V级，拟采用半衬砌结构，隧道及衬砌结构断面如附图2-1所示，仅有围岩垂直均布压力作用在拱圈上，围岩弹性抗力系数K=1.25×106kN/m3，围岩容重r= 26 kN/m3, 拱圈用C20混凝土，弹性模量E=2.6×107kPa,计算强度Ra=1.5×104kPa、Rl=2.0×103kPa,混凝土容重 =24kN/m3。

隧道防排水工程按照“防、堵、截、排结合，因地制宜，综合治理的原则，采取切实可靠的施工措施，达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。根据现场情况为保护当地水资源，六坎隧道防排水工程采取“以堵为主、限量排放”的原则进行施工。

DK178+400～+566隧道主体结构衬砌采用直墙平底拱形明洞衬砌，底板厚度为1.1米，侧墙为0.85米，拱顶半径6.68米，厚0.8米；隧道净宽11.6米。衬砌结构一般情况下按12米一道环向施工缝，24米设置一道诱导缝，诱导缝结合施工缝并缝设置。诱导缝处拱部、边墙纵向钢筋贯通As/3(As为拱顶及边墙纵向钢筋总面积)，其余钢筋在诱导缝处断开；诱导缝处底板纵向钢筋全部贯通，并于底板设剪力榫，该处新旧混凝土不凿毛。

随着国民经济的发展,山岭地区新建公（铁）路越来越多,隧道工程所占的比例逐步增大。隧道二次衬砌施工普遍采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺,但混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响了美观,还给工程质量留下了隐患。施工中必须采取合理的工程技术措施,控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。本文分析了混凝土裂缝产生的原因,提出了缓解裂缝产生的措施,并介绍了几种常见的裂缝治理方法。

百勺洋隧道二次衬砌施工方案

结合具体的工程实践，介绍了矿山法施工的地铁隧道的喷锚构筑法初期支护、现浇钢筋混凝土永久性支护的复 合性支护的施工方法，阐述了具体的施．T-．T-艺及技术要求，并提出一些建议。

脚手架在隧道混凝土衬砌中的运用

隧道二次衬砌回填注浆设计图，图纸含： 主要工程数量表 Ⅰ-Ⅰ截面 预埋φ42x4注浆钢管 拱顶预埋注浆管平面 拱顶预埋注浆管立面

2、技术标准 　　1)设计时速：100km/h 　　2)交通量：2027年交通量44002辆/日（小客车） 　　3)采用单向行驶双车道分离式隧道 　　4)环境卫生标准：CO允许浓度 　　 交通正常时δco≤250ppm 　　 交通阻滞时δco≤300ppm （20分钟内） 　　 烟雾允许浓度 　　 交通正常时K≤0.0065m-1 　　 发生事故时K≤0.009m-1 （20分钟内） 　　5) 隧道建筑限界：净宽：0.75+1.0+2×3.75+0.5+0.75=10.50m 净高:5m 　　6)平面线型：左行线位于直线段；右行线部分位于曲线隧道。 　　7)纵坡：左行线 2.784%；右行线 -2.800%。 　　

矮边墙施工前首先检查边墙是否有超前挖现象，如果有必须处理完毕后才能进行矮边墙施工。

(1)本合同段起点XX镇XX村以XX梁上K19+740,接2合同止点，之后路线由西北向东南设特长隧道穿过XX至XX镇大村，止于XX大村以XX梁上K24+750，接4合同起点。本合同路线全长5.01Km。路线总体走向由北向南。主要控制点为起点XX镇XX村以XX梁、小XX、大村、XX镇大村以XX梁。 (2)XX隧道为双线隧道左线里程为：ZK19+740～ZK22+712，长度为2972m；右线里程为：K19+740～K22+680，长度为2940m。 (3)本分部工程为XX隧道洞口段V级加强段围岩二次衬砌方案，其中左线里程为ZK22+585～ZK22+695长110米，右线里程为K22+535～K22+665长130米。

施工准备 经过前期的洞身开挖以及初期支护，现拱顶和拱脚以及隧道的周边收敛沉降均已趋于稳定，已具备进行二次衬砌的施工条件，用于二次衬砌施工的机械设备已全部到位。 二、施工方案 2.1防排水施工 2.1.1防水层施工 隧道喷砼与模筑砼之间设隧道专用防水卷材，铺设防水层前在喷射砼表面铺设缓冲层，缓冲层采用300g/m2土工布，而后铺设隧道专用防水卷材。铺设方法如下： 基面检查：利用工作平台将支护裸露的锚杆、钢筋头等铁件割除，并用砂浆抹成圆曲面，以防其刺破防水板。 土工布衬层铺设及凹槽垫片设置：将土工布衬层铺设在初期支护喷射砼表面上，同时设置土工布固定条带与凹槽垫片，两者用射钉紧固，通过射钉使土工布衬层和土工布固定条带及凹槽垫片牢靠固定在喷射砼上，其中射钉与凹槽垫片之间应加设金属垫片，射钉间距按设计要求设置。 防水卷材铺设：将防水卷材吊运到作业平台上，从上到下对称地将防水卷材焊接到固定垫圈上，粘合牢固。示意图： 铺设质量检查：防水层施工完成后，对施工质量进行检查，自检合格经监理工程师检验认可后，方可进行下道工序的施工。若检查出质量问题应进行补焊，使之达到验收标准。 防水层铺设操作要点：固定点的布置，在满足固定间距的前提下，尽量固定在喷砼面较凹处，使得防水层尽量密贴砼喷射面。固定点间的防水层长度视施工支护面的平整情况留一定的富余量，本着宁松勿紧的原则，以防止模筑衬砌时被挤破。每一循环的防水层铺设长度比相应衬砌段多出2.0m，目的是便于循环间的搭接，并使防水卷材接缝与衬砌工作缝错开2.0m，以确保防水效果。防水层铺设后，应尽快进行衬砌，以确保防水层不受损伤，保证防水效果。 2.1.2本隧沉降缝处采用遇水膨胀橡胶止水带防水。在档头板上沿二次衬砌轴线每0.5米钻一φ12mm的孔，穿进φ10的钢筋卡，并卡紧夹在档头板中的止水带的一半，另一半折成90°角,贴靠在挡头板上。先浇砼凝固后，拆档头板，弯曲钢筋卡的另一头卡紧止水带的外露部分，灌注混凝土。为使钢筋卡固定，在待浇注混凝土空间应设置定位钢筋，定位钢筋沿环向每隔50厘米设一道，钢筋卡与定位钢筋用铁丝绑扎，待混凝土支护完成后，变形缝空隙用填缝剂填塞密实，内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵。

1.本图尺寸均以厘米为单位。 　　2.径向锚杆使用Φ22早强砂浆锚杆，长度为300cm，按梅花型布置，沿径向设置。 　　3.钢筋网的安设待开挖面喷5厘米砼后进行，并应与径向锚杆连接牢固。 　　4.施工时尽可能采用机械开挖，超挖应控制在相关规范规定范围内，做到少欠少挖。 　　5.施工中应该时刻注意根据围岩监控量测结果调整支护参数，图示预留变形量可根据现场量测情况进行调整。 　　6.水泥砂浆粘结剂用42.5号以上新鲜硅酸盐水泥，砂径不大于2.5毫米，并掺加0.7% NF-JX高效早强减水剂，5%氧化镁膨胀剂。 　　7.砂浆配合比：水泥比砂为1：1，水灰比为0.38～0.45。 　　8.防水层建议采用巨力ECB/EVA共挤防窜流防水板，为一布一膜，规格型号及主要指标：1.2mmX400g/m X4m，抗拉强度不小于17MPa，断裂拉伸率不少于560%。 　　9.防水砼中的抗裂防水剂建议采用云燕GNA-R抗裂防水膨胀剂，要求抗渗标号不低于S8，7天抗压强度不小于25MPa。 　　10.在合格的眼孔中摇入的锚杆，安装止浆塞、垫板、螺母，注入水泥浆，注浆压力控制在0.5～1MPa。S4型衬砌厚度40厘米，适用于Ⅳ类围岩……共计1张，设计于2007年

1.概述 某隧道全长5306米。隧道洞身岩层80%为砂岩夹页岩，属Ⅳ类围岩。某隧道进口工区Ⅳ类围岩2085米，占97%。由于衬砌类型的单一，某隧道进口工区采用全断面液压衬砌台车施工。 1.1机型匹配 根据施工实际情况，我们选用以下机械设备：⑴12米边顶拱全液压台车,⑵HB30液压砼泵(2台,一台备用),⑶JCGY-6型砼搅拌运输车(2辆),⑷JS500砼搅拌机(2台)。在选择以上机械设备时，充分考虑了施工机械的匹配问题，并留有一定的安全储备，确保衬砌台车在灌注一组砼时能连续施工。 1.2隧道内施工机械布置 12米边顶拱液压台车行走于带垫板的钢轨上，带垫板钢轨直接置于铺底上。砼输送车通过岔道给输送泵受料，砼输送泵把砼依次压入台车各灌注窗口，完成洞身砼衬砌。砼泵与输送管采用L型连接。由于单线隧道断面较小，拱部作业安全性差，采用直封拱方式。

本资料为某隧道衬砌设计cad全套图，图纸包括：复合式衬砌断面图，炮眼布置图，围岩复合式衬砌断面等，设计精准，内容详细，可供设计师下载参考。

隧道按新奥法原理设计，结构采用锚、网、喷、钢拱架组成初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式；二衬采用C30防水砼，抗渗等级不小于S8。仰拱采用普通C25砼。隧道主洞、紧急停车带内轮廓一般采用三心圆、曲边墙形式；拱墙采用1.5mm厚复合式防水卷材

我单位承建的赢丰隧道、小关垭隧道二次衬砌表面在营运期间出现很多裂缝，据现场实际排查，裂缝宽度绝大多数在0.1mm-0.5mm之间，最大裂缝宽度为0.8mm，裂缝长度1m-10m,属自然因素及施工操作因素出现的表面裂缝，呈环向分部。

xxx2号隧道，隧道进口里程DK100+680，出口为DK100+920，洞身长220米，围岩衬砌类型及分类长度见下表。

艾坝隧道为分离式长隧道，左线起讫桩号ZK22+280～ZK23+430，总长1150m，其中Ⅳ级围岩900m，Ⅴ级围岩240m；右线起讫桩号YK22+280～YK23+480，总长1200m，其中Ⅳ级围岩930m，Ⅴ级围岩260m；洞门型式为端墙式均设计有5m明洞。另外包括1个车行横洞，2个人行横洞，2处紧急停车带。艾坝隧道洞身衬砌钢筋布置采用在隧道纵向、环向布置主要为直径为8㎜和12㎜的HPB235钢筋和直径为22㎜的HRB335钢筋，具体布置见图1：S-Va二次衬砌钢筋设计图2：S-Vb二次衬砌钢筋设计图。3：SJ-IVa二次衬砌钢筋设计图

我单位承建的赢丰隧道、小关垭隧道二次衬砌表面在营运期间出现很多裂缝，据现场实际排查，裂缝宽度绝大多数在0.1mm-0.5mm之间，最大裂缝宽度为0.8mm，裂缝长度1m-10m,属自然因素及施工操作因素出现的表面裂缝，呈环向分部。这些裂缝一定程度上影响了外观质量，若整治不及时可能会进一步发展成深层裂缝，给正常营运带来一定隐患，也影响了隧道的使用寿命。我部针对此问题进行认真分析研究，并结合我部实际整治经验，制定如下整改方案。

本路段位于贵州高原向湘西丘陵及四川盆地过渡的东北边缘斜坡，属沿河县和平镇所管辖，艾坝隧道左线起讫桩号ZK22+280～ZK23+430，洞身长1140m，右线起讫桩号YK22+280～YK23+480，洞身长1190m，为分离式长隧道。洞门型式为端墙式，设计明洞长度为5m。左幅进口段平面线型位于R=3200的圆曲线上，出口段位于直线上，右幅进口段位于R=5900的圆曲线上，出口段位于直线上。左幅隧道为上坡，进口段坡度为2.78﹪，洞身及出口段为0.754﹪，右幅进口及洞身为上坡，纵坡为0.752﹪，出口段为下坡，纵坡为-1.6﹪。

涪陵区南岸XX干道（二期）XX隧道左线工程，西起XX立交，与已施工通车的D匝道、左线相接；东止于XX，与已施工通车的左线相接，全线长1629.32m，其中，东口左线隧道已开挖衬砌117.34米，西口左线隧道已开挖衬砌169.49米，工程范围内的人行横洞、车行横洞尚有部分未开挖。