地下水路堑中U型槽混凝土结构的设计和计算

U型槽混凝土结构在铁路工程中常用于地下水位较高或施工场地受限的路堑工程中。根据工程特点,详细介绍了U型槽结构选型、结构分析和计算方法、地下水浮力计算和防排水设计,对U型槽结构的设计与计算进行研究,以解决地下水渗流问题。     

龙厦线封闭式路堑U型槽设计研究

针对工程的地质、水文条件,对封闭式路堑U型槽结构的设计方法要点及设计中应注意的问题进行探讨,以解决地下水位较高或渗透系数较大的含水地层及某些特殊原因不允许降低地下水的路堑渗流和渗透问题。     

封闭式路堑U形槽在某铁路工程中的应用

封闭式路堑是一种由边墙和底板组成的结构,能将地下水封闭在墙后及底板之下[1]。铁路建设中,地下水位较高时的路基通常采用封闭式路堑U形槽结构。根据某工程实例对封闭式路堑U形槽结构进行设计分析。     

封闭式路堑U形槽结构的设计和计算

结合某公铁立交工程的封闭式路堑U形槽结构的特点和地质、水文条件,探讨了基于弹性地基梁的底板支反力的计算原理和方法,分析了封闭式路堑U形槽结构边墙和底板的受力特点,研究了其内力分布规律和配筋计算,为该结构推广应用提供技术参考。     

公路下穿式立交引道U形封闭式路堑结构的设计

结合北同蒲改建铁路忻口站公路封闭式路堑的设计 ,介绍U形钢筋混凝土封闭式路堑设计的方法。封闭式路堑设计时将底板视作弹性地基梁进行内力和变形计算 ,采用共同变形理论 ,将地基假定为半无限弹性体 ,用弹性理论来计算地基的沉降 ,从而确定U形底板所受地基反力的大小及分布规律 ,以此确定底板和边墙的结构尺寸及配筋     

U形槽结构在龙厦铁路某地下水发育路堑中的设计与应用

龙厦铁路象山隧道出口段为一段长440m的深挖路堑,线路右侧为河流,地层主要为透水性极强的卵砾石层,地下水极为发育。为顺利开挖路堑,同时确保施工及运营安全,本工点采用了U形槽结构进行处理,对两侧基坑采用临时注浆止水防护。结合该工点地下水发育路堑的设计过程,详细介绍了U形槽结构的尺寸选择、边墙及底板的内力设计计算过程、结构的配筋及构造设计,同时对U形槽结构整体抗浮检算、基坑临时支护与注浆止水设计处理措施也做了详细的说明。     

封闭式路堑设计及有关问题的探讨

结合新菏线封闭式路堑的设计,简要总结和介绍了封闭式路堑的结构形式与设计方法等.对边墙土压力计算中遇到的诸如水土合算还是水土分算等一些问题进行了讨论.     

U型槽结构设计与分析

研究目的:对新型支挡结构U型槽的结构设计进行探讨,重点解析U型槽设计中的理论计算模型、荷载、配筋以及结构施工图等关键技术问题,集中解决U型槽结构设计中的重点与难点,以为从事铁路设计的工程人员提供参考.研究结论:目前按弹性理论对U型槽结构进行分析是较为普遍而且可行的做法;分析时应合理考虑各荷载及其组合工况;宜按单筋梁进行设计,对易出现应力集中的断面应采取必要的构造措施进行加强处理;除配置受力钢筋外,还应合理的配置箍筋和分布钢筋,在控制截面需布置必要的加强钢筋;在不良地质地段U型槽可与其他工程措施并用,以满足设计要求.     

地下水发育深路堑的勘察与设计

某新建铁路路堑工程通过高阶地区分水岭,所处地层地下水发育。通过针对性的大范围地质调查、工程地质及水文地质勘察试验,查明了含水层的性质、埋藏深度、含水量、水力联系范围等资料,估算了路堑开挖时的可能涌水量、影响范围。在此基础上,通过更新设计理念,优化设计方案,采用降低挖方深度,设置钢筋混凝土U形封闭槽及钻孔注浆,旋喷桩止水的综合措施,大大减少了施工及运营期间地下水流失,避免了工程实施对周围生态及日常生活环境的影响破坏,保证了施工工期及工程安全,产生了较好的经济效益和社会效益,为同类工程的勘察设计提供了可借鉴的案例。     

大庆西城工业园区铁路封闭式U形槽结构设计

以大庆西城工业园区铁路设计为背景,对封闭式U形槽抗浮、边墙及底板受力进行了分析和计算。针对工程的地质、水文条件,对封闭式u形槽结构的设计方法、要点及设计中应注意的问题进行探讨,并采取有效降排水措施,保证了运营线的安全。     

山区道路工程与环境协调的设计原理

研究目的：山区道路沿线自然环境脆弱，道路下程建设引发的急待解决的主要环境问题有：隧道排水导致山区水资源涸竭，路堑高边坡破坏植被，路堑开挖诱发工程滑坡，工程弃方引起水土流失。 研究方法：为解决这些工程环境问题，从工程与环境的相瓦作用出发，归纳了相应的与环境协调的设计原理。 研究结果：（1）通过建立隧道工程与水环境的相互作用链，提出基于水环境平衡的隧道“以堵为主”的防排水设计原理，以防治洞顶水环境灾害和隧道水害；（2）通过分析边坡高度与支挡工程的关系和边坡防护与生态环境的关系，提出控制路基边坡高度的支挡收坡设计原理，为路基高边坡的防治提供对策；（3）通过分析路堑边坡的工程路径与坡体岩土的响应，将传统的自上向下开挖再自下而上支护的工程路径更新为自上而下分级支护和坡脚预加固工程路径的路堑边坡设计施工新理念，以保持开挖坡体的稳定；（4）针对工程弃方所致环境问题，提出沟头填垦的工程弃方开发性处理原理。 研究结论：上述道路工程与环境协调的设计原理可从源头上控制主要的道路工程环境问题。转变固有的设计观念，更新为与环境协调的设计理念，需要一个深化认识的过程。加之这些道路工程与环境协调的设计原理还尚待完善，因此能引起同行对道路工程环境问题及其设计对策的关注，就达到了本文的目的。     

遂渝铁路荆竹岭隧道复杂地质段设计

研究目的：消除荆竹岭隧道发生岩溶突水引起施工灾害事故发生可能,避免过可溶岩段地下水大量漏失破坏水环境引起地表塌陷,解决隧道过巨大溶洞群、地下暗河、岩溶突泥段及石膏层膨胀腐蚀性对隧道结构强度、稳定、耐久性的影响问题。 研究方法：本着治水、环保、安全、运营救援相结合的理念,系统设置辅助坑道、特殊地质段加强超前地质预报、富水地段帷幕注浆堵水与岩溶暗河疏导排水相结合,并运用ANASYS程序数值仿真计算。 研究结果：完成隧道跨越“溶洞、暗河、突泥段”设计、石膏地层段支护结构设计、抗水压衬砌设计。 研究结论：本隧富水段、岩溶暗河段的防排水设计理念及复杂地质段设计措施,确保了隧道结构的施工、运营安全,可很好地指导今后类似复杂地质段工程设计。     

转体施工的公路T型刚构桥梁转动结构设计

研究目的:对张石高速公路T型刚构转动结构设计的关键技术进行研究,解决水平转体球铰转盘的设计、球铰的加工及施工工艺等问题。研究方法:结合材料力学、弹性力学的计算理论,初步计算结构在静止状态下接触面上的受力情况;然后采用大型通用空间有限元程序ANSYS进行动力状态下仿真分析计算。研究结果:通过对公路T型刚构转动结构应力、应变、稳定等的研究,总结出一套完整的转动结构设计需检算的主要内容、步骤及计算方法。研究结论:在转动结构设计过程中,要根据转体结构自身特点,选择转盘形式及转盘的尺寸;用结构分析程序进行计算分析,解决转动结构转盘接触面上的应力、应变问题,据此确定经济合理的转动结构。     

宜万铁路万州长江大桥设计与施工

研究目的根据宜万铁路跨越长江的关键性控制工程——万州长江大桥,位于峡谷地段,水深流急,江中不宜设置桥墩的特点,对该桥设计、施工关键技术进行研究,解决大跨度钢桁拱设计、施工关键技术问题。研究方法结合桥址处的地质、地形、通航、水文条件,进行综合技术经济比较,采用结构分析计算和桥梁结构动力学与车辆动力学的研究方法。研究结果针对国内首次采用钢桁拱—桁梁组合体系的大跨度铁路桥梁的建设,探索出一套成功的设计、施工经验和一系列有针对性的技术措施。研究结论正桥采用168m 360m 180m三跨连续钢桁拱-桁梁组合结构桥。桁宽采用16m,列车行车安全及舒适性有保障;吊杆合理开孔,有效拟制了风致振动;钢桁拱的架设必须采用爬坡式吊机架设;合理的安装顺序和工艺技术措施保证了钢桁拱的高精度合龙。     

基于有限单元法的隧道抗水压衬砌结构设计

研究目的：客运专线铁路隧道结构设计中往往会碰到水荷载作用计算难题，考虑抗水压衬砌结构设计仍然是隧道设计与研究热点之一。为检验隧道衬砌结构设计的安全性及防水性，有必要对抗水压衬砌设计结构进行内力计算。研究方法：针对金沙洲隧道特定地质条件和工程设计要求，采用基于有限单元法的荷载结构模型，对按围岩类别设计的3种隧道断面衬砌结构受力进行数值模拟。研究结果：研究得到了衬砌外水压力以及结构内力及分布特征，并验算了衬砌结构的安全系数。通过对计算结果分析验证，选出了各自围岩级别下合适的衬砌结构。研究结论：在全断面封闭排水的衬砌结构设计中，应着重考虑发挥混凝土的抗压性能；在富水区地下水头较大时。采用帷幕注浆法改善堵水圈的渗透系数，可有效降低衬砌的外水压力；选择仰拱外轮廓隅角半径、仰拱与曲边墙的连接处的半径以及仰拱厚度作为控制变量，可以改善衬砌结构受力特征。     

盾构隧道管片设计若干问题研究与探讨

研究目的:目前盾构隧道管片设计的随意性较大,计算方法缺少相应的理论支撑,计算模型的选取无法体现管片的实际受力情况,无法体现地层与衬砌结构的相互作用,计算参数的取值与实际情况出入较大等。为了进一步加强管片结构设计的准确性与可靠性,对管片设计中涉及的一些主要问题进行研究。研究结论:通过分析得出,对于管片结构,应该采用梁—弹簧模型进行受力分析;管片结构上受到的水压力应按径向加载,隧道拱底反力应取浮力与竖向荷载的较大值,管片与地层的相互作用应通过管片四周设置的径向与切向土弹簧来实现;采用地层应力释放系数来模拟盾构施工对周围地层的扰动效应,得出应利用浆液的最小屈服强度控制盾尾后方隧道的上浮趋势。     

大运高速公路湿陷性黄土路基设计和施工试验

研究目的:针对山西省大运高速公路侯运段所经地区主要为湿陷性新黄土地基的特点,对该线路基边坡及排水设计和湿陷性新黄土地基处理方法进行研究。研究方法:根据该线侯运段的实际情况,结合国内外研究成果和国家现有规范,在分析该线地质、地形和水文条件,进行综合技术经济比较后,对路基边坡和排水进行个别设计,针对不同湿陷性程度的新黄土地基采用了机械碾压、重锤夯实、强夯等多种工程措施进行处理。研究结果:得出了一套成功地设计经验和一系列有针对性的技术措施。研究结论:经施工检验和通车运营后的验证,在该线湿陷性新黄土路基设计中采用的机械碾压、重锤夯实、强夯等多种处理措施是合理的、可行的。这些措施为今后该地区或相同类型的黄土地区进行路基设计和地基处理提供了可供借鉴的经验。     

龙厦铁路象山隧道岩溶区段施工技术研究

研究目的:龙厦铁路象山隧道DK 24+083～DK 24+232和YDK 24+098～YDK 24+304段为半封闭岩溶洼地,周边为花岗岩、砂岩全风化地层。溶洞、溶槽、管道相互连通,形成一个巨大的储水构造。隧道采取全断面帷幕注浆后,开挖时发生大规模突水突泥,造成淹井灾害,地表坍陷。通过地表施作洞内"透水不透泥"堵水塞,完成进口端反坡安全抽水。随后对岩溶区段采取信息化综合注浆技术,采取"两端夹击、泄水降压、注浆加固、管棚支护"完成溃口处理。研究结论:(1)通过地表深孔投料注浆,可以实现"透水不透泥"堵水塞结构的施作;(2)信息化综合注浆技术在满足质量的基础上,比全断面帷幕注浆施工速度提高1倍以上;(3)采取"两端夹击、泄水降压、注浆加固、管棚支护"的施工原则,成功地处理了突水突泥溃口。     

预留物业开发条件下地铁车站的结构设计

研究目的：通过对上海轨道交通9号线松江新城站结构设计和计算，总结出城市轨道交通预留物业开发条件地下车站结构设计的几条经验，为今后类似工程的设计提高参考。 研究方法：车站基坑围护桩根据各开挖工况按竖向弹性地基梁计算，并计入围护结构的先期位移值以及支撑的变形，上部结构由车站地下一层结构和结构底板下桩基联合组成复合深基础，车站结构分别按横向、纵向弹性地基上的框架进行计算。 研究结果：松江新城站基坑开挖过程中围护桩变形较小，各项监测数值均在允许范围内，车站整体刚度较好，结构整体沉降量较小，没有出现不均匀沉降。 研究结论：地铁车站作为上部物业结构基础的一部分与桩基础共同承担上部荷载的设计方法是可行的，对于地铁车站与桩基组成的复合基础，设计中还有许多问题值得探讨，这是今后工作的研究方向。