类矩形盾构隧道衬砌结构设计模型研究

为了得到适用于类矩形盾构隧道结构设计模型,通过整环足尺试验模拟类矩形盾构隧道在正常运营工况下的实际受力,得到试验结构的变形和内力,采用等效刚度模型和梁-弹簧模型对试验结果进行分析,得到有效的类矩形盾构隧道结构设计参数. 结果表明:采用等效刚度模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型,难以得到同时符合结构长短轴变形的管片刚度折减系数;采用梁-弹簧模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型,结构变形和结构内力计算结果和足尺试验结果较为匹配,能真实反应类矩形盾构隧道结构受力,选用梁-弹簧模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型更为合理,所研究类矩形结构管片接缝的抗剪刚度建议为341 × 106～368 × 106 N/m;负弯矩接缝抗弯刚度建议为114 × 106～491 × 106 N?m/rad,正弯矩接缝抗弯刚度范围为85 × 106～177 × 106 N?m/rad.      

不同滑带角度滑坡作用下隧道衬砌结构受力特征

随着越来越多的隧道工程穿越滑坡区，滑坡与隧道相互作用过程的研究尤为重要. 为研究不同滑带角度滑坡对隧道衬砌结构受力的影响，以大（同）准（格尔）铁路南坪隧道为例，采用室内模型试验、数值模拟的方法，对0°、10°、20°、30°、40°、50°不同滑带角度条件下滑坡推力作用下隧道衬砌结构受力的影响特征及变化规律进行研究. 研究结果表明:滑带角度越小，隧道变形越大，作用在隧道衬砌结构上的弯矩、剪力及土压力越大，并在拱脚处出现最大值，形成隧道拱结构左右受力不对称特征，呈现偏压现象；通过计算隧道拱结构左右两侧的竖向偏压应力比显示，在拱肩位置且滑带为0时，偏压应力比为1.17，随着滑带角度的增大，隧道衬砌拱结构左右应力差越来越小，趋于平衡拱；在拱脚位置，偏压应力比随滑带角度的增大而逐渐增大，隧道衬砌拱结构左右两侧所受应力差越来越大，趋向于偏压隧道，最小偏压比和最大偏压比分别为1.08、1.87.      

合理拱轴线确定方法探讨

从悬索结构与具有合理拱轴线的拱结构受力相似的角度出发，将悬索结构在荷栽作用下的线形沿水平面镜像后作为拱结构的压力线．以5次多项式拟合该压力线．从而确定出受力合理的拱轴线。     

管幕结构法隧道下穿南京城墙设计方案研究

以南京建宁西路过江通道江南连接线主线隧道东延工程下穿南京城墙仪凤门段节点为例,研究浅埋矩形隧道下穿南京城墙的设计方案。针对节点开挖断面大、城墙变形控制标准高等特点,通过工法比选,推荐采用管幕结构法,并提出相应的设计方案。结合设计方案,利用FLAC3D三维模型,对城墙、城楼稳定性进行分析,确定影响城墙、城楼变形的主要工况,并给出防护措施。研究成果可为其他下穿城墙等国家级保护文物的工程提供参考。     

建筑结构上跨多重隧道结构施工安全影响分析

为分析建筑结构施工对下方多重既有隧道结构的受力及安全性影响, 本文依托某隧道上方房建项目施工, 利用 Midas/ GTS 有限元软件分析了建筑结构施工作用下既有隧道结构的位移与受力变化特征, 结合相关规范确定隧道的裂缝宽度与安全系数等指标, 评估了房建施工对既有隧道结构的安全影响。 研究结果表明: 施工引起既有多重隧道的竖向位移量大于横向位移量; 公路隧道和轨道隧道的最大竖向位移分别为 7. 43mm、 5. 06mm; 公路隧道和轨道隧道的结构安全系数分别为 2. 45、 3. 0, 最大裂缝宽度分别为 0. 11mm、 0. 18mm; 各项评估指标均满足规范要求, 施工不会影响既有隧道的结构和运营安全。 施工过程中的位移量与裂缝宽度监测结果均小于计算量, 证明了该评估方法的可靠性。 本工程经验可为类似工程设计和施工提供有益工程参考。     

堰筑隧道结构设计关键技术探讨

分析堰筑隧道工程特点及典型案例,重点关注结构设计方面存在的问题,从减小堰筑隧道埋深的措施和高水头深埋大跨结构处理等角度,进行堰筑隧道结构断面形式比选,提出“折板拱 + 仰拱”的组合断面形式。以某堰筑隧道工程为例,对比分析隧道结构采用“折板拱 + 仰拱”组合断面形式的合理性。结论可为类似隧道结构断面设计提供参考。     

三跨连续系杆拱桥的设计与探讨

近年来,国内在设计系杆拱桥时常采用单跨形式,采用多跨时一般亦为简支系杆拱结构,均很少选用连续系杆拱结构。主要考虑系杆处理难度较大,节点处理和受力复杂。     

浅埋偏压隧道半明拱进洞设计分析

复杂偏压地质条件下,通常采用的斜交进洞方式存在隧道套拱变形量大,甚至倾覆等风险.基于厦蓉高速公路扩建工程龙门隧道洞口严重偏压、斜交超过30.等不利地形情况,提出半明拱进洞施工方案,并建立三维有限元模型,分析了半明拱结构的施工力学响应.分析结果表明:相较传统进洞方案,本工法可有效减少边仰坡开挖高度,及对洞口围岩的扰动;半明拱结构的变形与应力也较为合理.上述施工工法在龙门隧道得到了成功应用,可为类似条件隧道进洞施工提供借鉴.     

桃花山隧道大体积抗渗混凝土（S8）施工

工程概况 隧道建筑限界与内轮廓 隧道建筑限界采用净宽7m横断面组成为：0.5＋3.0×2＋0.5,建筑限界高度4.5m。隧道内轮廓除满足隧道建筑限界规定外,还满足洞内路面、排水设施、装饰的需要,并为通风、照明、消防、监控、营运管理等设施提供安装空间．隧道内轮廓采用单心圆连拱断面。车行横洞净宽6m,净高4．5m,为单心圆直墙端面．人行横洞净宽2．2m,净高2．5m为矩形断面。见图1。     

穿河地铁隧道施工对既有桥桩影响的数值模拟分析

以青岛地铁2号线汽车东站-东韩站区间穿越张村河段为工程依托,运用有限元软件ABAQUS建立3D模型,对地铁隧道穿越河流的动态施工全过程进行数值模拟,分别从桥隧不同间距、隧道不同埋深和有无地下水等三个不同影响因素,计算和分析地铁隧道开挖对既有桥梁桩体的受力和变形的影响规律。桥隧间距选取6 m、9 m、12 m、15 m和18 m,地铁隧道埋深选取4 m、5. 5 m和7. 5 m,并考虑有无地下水作用,在单一变量下共建立8组不同模型,通过模拟结果曲线的对比来分析不同因素的影响作用。结果表明,桥隧间距越近、埋深越大、有地下水作用时地铁隧道开挖引起的临近桥桩的影响就越大;而且在整个地铁施工过程中地铁基坑开挖到坑底时影响最大。     

泥质页岩隧道初期支护和二次衬砌结构的受力状态分析及其对隧道结构稳定性的影响

以常张高速公路关口垭隧道为研究对象,针对关口垭隧道泥质页岩的特点,采用平面有限元方法对隧道初期支护和二次衬砌结构的受力状态进行了分析,计算中考虑页岩层理构造对隧道结构稳定性的影响,计算结合施工步骤进行,以了解整个施工过程中隧道结构的稳定性。     

地铁隧道近距离穿越桥桩关键施工技术

地铁隧道邻近结构物,施工难度大、风险高,是地铁施工中的技术难题.大连地铁1号线黑石礁车站风道与轻轨桥桩之间最近距离仅为1.9 m,隧道开挖对桥桩影响较大.施工期间,按照一定间距在风道与桥桩之间采用钢管隔离桩措施,在水平方向上起到了变形阻断作用,有效地保证了隧道近距离穿越桥桩施工的安全.     

应用粘接技术修补电缆隧道的实例

昆明世博会工程城区地下电缆隧道,为2×2m箱形钢筋砼结构,箱壁厚30cm,一般均在地面下4～5m,为明挖施工.由于是赶工修建,加之其它世博工程及城市高层建筑施工的干扰,使隧道产生裂缝和空洞等损坏现象,影响了隧道的使用功能.如拆除已损坏的该段隧道,将对上层地面建筑及工程本身造成经济和工期损失.经对各种方案的认真比选,决定采用修补加固的方法.现将两个应用粘接技术修补隧道的实例简介于下.     

三跨连续系杆拱桥的设计与探讨

近年来．国内在设计系杆拱桥时,常采用单跨形式,采用多跨时一般亦为简支系杆拱结构,均很少选用连续系杆拱结构。主要考虑系杆处理难度较大,节点处理和受力复杂。这时两个大吨位支座放置在一个墩帽上,就会形成墩帽及下部结构尺寸过大．全桥显得不协调;每个简支系杆拱要按顺序逐步完成．施工繁琐且工期长。     

破碎围岩偏压隧道合理施工方法研究

破碎围岩段偏压隧道施工时,较多采用双侧壁导坑法,预留核心土对在开挖过程中隧道的围岩变形和支护受力有很大影响,对隧道围岩稳定性起着至关重要的作用.针对重庆境内的某浅埋偏压隧道在施工中的合理工法和安全性保证问题,系统比较分析了上下台阶法施工和预留核心土施工对隧道围岩的应力场、位移场、塑性区和支护结构内力影响.通过计算结果表明,预留核心土施工具有明显的优点,其不但减小了隧道围岩的净空位移,控制了塑性区的发展,而且改善了支护结构的受力,使其更加趋于均匀合理.研究成果与现场施工实际相吻合,为偏压破碎围岩隧道开挖实践提供了理论分析依据.     

沙子垭隧道施工监测技术研究

依据获取的监测信息,结合经验反馈和回归分析,合理确定支护时机和支护参数,确保施工安全及良好的经济性,有效评价围岩和隧道结构的稳定性,并总结出围岩和隧道结构的变形和受力变化规律,为隧道设计和施工提供参考。     

近接隧道爆破施工振动影响分区及安全性分析

本文以某新建高铁隧道垂直上穿既有公路隧道为依托, 采用LS-DYNA 程序建立近接隧道爆破施工模型, 研究新建隧道不同爆破面位置下既有隧道振动响应特征及振速分布规律, 同时结合计算结果和安全振速分区标准探明既有隧道爆破振速的敏感部位及影响范围, 并根据现场爆破振速监测结果, 判断既有隧道结构安全状态。研究表明: (1) 新建隧道推进过程中, 共有69m 处于既有公路隧道影响区, 其中强影响区及以上占82. 75%, 施工中需要采取一定的减震措施, 以保证结构的安全性; (2) 既有隧道拱顶、拱肩部位振速较大, 且既有隧道两线距爆破中心面纵向15m 范围内振动响应敏感, 是实际施工中重点监测的范围; (3) 实际监测结果显示, 既有隧道二次衬砌振速最大值为2. 53cm/ s, 基本满足安全振速分区标准的控制要求。     

大断面黄土隧道基底围岩压力研究

黄土隧道基底区域围岩压力确定直接关系到隧道基底承载力是否满足结构稳定及运营安全的要求。以客专浅埋黄土双线大断面隧道为研究对象,分别采用普氏理论、太沙基理论、谢家烋理论、比尔鲍曼理论、卡柯公式、全土柱法、岩柱法、规范推荐方法、有限元法与实测值进行对比分析,推荐大断面黄土浅埋隧道采用太沙基理论与有限元方法相结合的方法计算确定基底围岩压力。     

超深基坑分层开挖工具式组合支撑体系施工

以天津市滨海新区中央大道海河隧道工程临水深基坑为研究背景,该深基坑最大深度达27.5 m,临近海河,处于滨海相软土地质区域,施工环境较复杂.为了保证深基坑的施工安全,着重进行支撑体系施工技术研究.通过技术研究,采用了受力科学合理的工具式组合支撑体系,保证了超深基坑施工安全质量,为我国深基坑的支撑体系设计与施工提供了参考依据与借鉴经验.     

地铁盾构隧道穿越既有铁路隧道的数值模拟

以无锡地铁某盾构隧道区间穿越既有铁路隧道为工程实例,基于Ansys数值软件建立3维力学模型,从盾构隧道施工过程中的盾构推力、注浆压力、施工工况、相邻隧道间距4个方面对盾构隧道施工引起的既有铁路隧道的结构变形和受力规律进行了数值模拟,并分析了既有隧道变形的机理和影响因素。