基于分形理论的双洞隧道洞口段拱顶抗震反应特征分析

以双洞隧道洞口段拱顶抗减震试验数据资料为例,从分形维数的角度出发去分析双洞洞口段隧道拱顶抗震反应的特征.研究表明:隧道拱顶抗震反应确实存在着分形现象,分形维数的大小可以表征双洞洞口段隧道拱顶地震反应曲线的均匀程度,分维数越大,减震效果越不好;设减震层对结构的动力响应有一定的减震效果;在设置减震层后的隧道拱顶仍可以通过计算分形维数大小达到监测的目的.     

铁路隧道洞口合理抗震设防长度

为确定隧道洞口段衬砌的合理设防长度,使隧道结构抗减震性能达到最优,以单线140 km/h、跨度6.4 m的铁路隧道为例,采用数值模拟方法,建立了隧道洞口段的动力分析模型;分析了围岩条件、衬砌物理力学参数等因素对地震作用下隧道洞口段衬砌内力响应的影响,讨论了围岩加速度响应和衬砌结构内力响应规律.数值模拟结果表明:距离超过洞口段3倍隧道跨度后,衬砌结构内力响应明显减小;振动台试验结果表明:洞口段抗震设防长度为3倍隧道跨度时,减震效果显著,验证了抗震设防长度的合理性.      

高烈度地震区山岭偏压隧道洞口段的地震反应分析

目前专门针对高烈度地震区山岭偏压隧道洞口段地震反应系统研究还不多见。以国道318线黄草坪2号隧道洞口段为工程原型,通过合理构建的有限差分数值模拟分析平台,从整体应力应变状态、坡面放大效应、纵、横向地震响应规律等方面对该偏压隧道洞口段的地震反应特征进行了系统分析,并在此基础上对其抗减震措施提出了相应的建议。     

复合套拱在某隧道洞口段的应用及力学性能分析

为全面掌握偏压隧道洞口段复合式套拱的力学性能,通过对林屋隧道进口洞口段的复合套拱的桩底应力、桩身应力、钢架应力及拱顶下沉等进行了监控量测,并对监测结果进行分析。结果表明:在偏压地形情况下,复合套拱桩基底应力分布不均匀,极易造成基底不均匀沉降;偏压隧道洞口段复合套拱受力情况复杂,桩身底部易产生拉应力,拱肩、拱顶部位易产生较大压应力,不利于整体稳定性;复合套拱的两侧边桩对于提高隧道洞口整体稳定性有极大作用。     

围岩－隧道衬砌结构体系的减震研究

隔震技术是近年来发展起来的一项减震新技术，对地面建筑效果显著。本文在分析了地面结构隔震原理的基础上，以隧道洞口段为研究对象，从隔震角度出发，提出了地下结构减震模式的基本构思。根据模型试验和数值分析的结果，论述了这一构思在技术上的可行性，其结果可供地震区隧道和地下工程抗震设计参考     

浅埋隧道洞口段施工技术

隧道洞口段是隧道施工的薄弱环节,为保证进洞安全,采用地表砂浆锚杆加固拱顶岩体;采用钢拱架、超前锚杆、超前小导管、钢筋网、喷射混凝土联合支护加固洞口岩体;采用控制爆破手段降低对围岩扰动,利用围岩量测技术指导施工。保证了洞口浅埋段的施工安全。     

围岩—隧道衬砌结构体系的减震研究

隔震技术是近年来发展起来的一项减震新技术，对地面建筑效果显著。本文在分析了地面结构隔震原理的基础上，以隧道洞口段为研究对象，从隔震角度出发，提出了地下结构减震模式的基本构思。根据模型和数值分析的结果，论述了这一构思在技术上的可行性，其结果可供地震区隧道和地下工程抗震设计参考。     

寒区运营隧道洞口段冻害分析及对策

为解决寒区公路运营隧道的冻害问题,分析冻害形成机理,依据冻融周期内隧道现场拱顶、边墙和路面3个测孔位置不同孔深处的监测温度数据,分析隧道洞口段冻害类型.结果表明:在冻融期,隧道洞口段边墙从隧道二次衬砌表面沿径向延伸至围岩深部的温度逐渐升高,拱顶位置从衬砌表面向深部延伸处温度先升高后降低,路面从隧道路面边缘表面沿径向延伸...     

隧道洞口超前锚杆预支护三维有限元模拟分析

为保证施工安全,对复杂地质条件下隧道洞口段的围岩进行预支护。采用超前锚杆预支护措施,并进行三维有限元数值模拟分析。计算结果表明,隧道拱顶位移50 mm,边墙位移45 mm,初期支护的最终安全系数约为5.0,因此用超前锚杆预支护可以保证隧道洞口段支护结构的安全。同时,超前锚杆的最大轴力略13k N,并呈阶梯形分布,最大轴力位于锚杆的中间,并向两端逐渐减小,且拱顶位置的锚杆轴力较两边大。     

材料刚度匹配关系在地下结构减震原理中作用的研究

前期研究和工程实践证明,围岩、抗减震层和隧道衬砌等材料关于刚度、阻尼和密度之间的匹配关系,对隧道在地震过程中的动态响应有至关重要的影响。为更深入了解隧道动态响应与相关材料匹配关系之间的内在联系,利用动力学振动理论给出了关于地下结构位移传递系数的一个解析解,并首次提出关于地下结构综合位移传递系数的概念。对计算公式进行验证后表明：在隧道的抗减震设计中,当不考虑抗减震层的材料阻尼时,抗减震措施的材料刚度对地震波中的低频部分具有较好的减震效果,而对于地震波中的高频部分,抗减震层的减震效果不明显;无论是抗震层刚度的增加,还是减震层刚度的减小,均存在一个合理的刚度增大或减小的范围,当刚度位于该范围内时,才能使隧道的综合位移传递系数较小,并且在经济上不会产生浪费。     

拉脊山隧道洞口段施工方法研究

介绍了国内外软弱地层下隧道洞口段的施工方法,根据数值计算,研究了拉脊山隧道洞口段的施工方案,确定了施工方法——CRD法,及拉脊山隧道洞口段的施工工序。现场位移监测数据表明:采用CRD法施工时,拱顶沉降最大位移≯9 cm,保证了施工过程的安全。对比监测值与数值计算值,表明利用CRD法进行施工是恰当的。     

高速公路隧道工程洞口段施工技术及施工监测分析

以湖南吉首—怀化高速公路南山寨隧道工程为依托,对南山寨隧道洞口段施工特点进行了探讨,并对洞口段的进洞方案进行了设计,分析了南山寨隧道洞口段的施工监测结果,监测结果表明:围岩变形值和变形速率较大,对其监测30 d左右后,围岩变形逐渐稳定下来,而变形主要是由开挖洞口段隧道上台阶所引起,甚至连拱顶沉降在开挖下台阶至量测断面时都超过总沉降的50%,隧道水平收敛值经历了"急剧变化—波动—基本稳定"的过程。     

拉脊山隧道洞口段施工方法研究

介绍了国内外软弱地层下隧道洞口段的施工方法,根据数值计算,研究了拉脊山隧道洞口段的施工方案,确定了施工方法——CRD法,及拉脊山隧道洞口段的施工工序.现场位移监测数据表明:采用CRD法施工时,拱顶沉降最大位移≯9 cm,保证了施工过程的安全.对比监测值与数值计算值,表明利用CRD法进行施工是恰当的.     

隧道洞口段三维地震反应分析

采用有限单元法，对一隧道洞口段进行了三维弹塑性地震反应分析。分析中用节理单元模拟了隧道衬砌抗震缝，并采用了三种边界条件、两种激振方向，评价了该隧道在九度地震作用下的安全与稳定性。     

洞口段隧道结构动力特性分析

运用Newmark隐式时间积分有限元法,选用EI-Centro地震波,对洞口段隧道结构进行了二维地震响应数值模拟。得出了隧道结构的自振特性,地震波烈度和地震激励方向对隧道地震响应的影响规律:围岩性能越好,刚度越强,结构的自振频率越高;隧道结构在不同烈度地震中的响应是按地震波的最大加速度的比值增长。对研究洞口段隧道结构的抗震设计具有一定的参考价值。     

地震动输入方向对隧道洞口段动力响应的影响

隧道洞口段抗震分析中,需要考虑地震动输入方向的影响.通过数值模拟的方法对不同地震动输入方向输入时隧道洞口段仰坡和衬砌的动力响应进行了对比分析.结果表明:横向地震动作用时隧道洞口段的动力响应最大,纵向输入时次之,竖向输入时最小;横向和纵向地震动作用时,坡面位移放大系数(PGD)和加速度放大系数(PGA)均由减小段和增大段构成,竖向地震动作用时只有增大段;在距洞口20 m范围内,衬砌受地震惯性力的影响较大,超过20 m之后,衬砌上的惯性力作用在减弱.     

关于隧道抗减震模型试验围岩相似材料的研究

模型试验是对隧道工程在地震动荷载作用下破坏机理进行研究的重要手段,而围岩相似材料是隧道模型试验的结果是否准确、符合实际的关键之一。隧道抗减震模型试验围岩相似材料研究的主要内容有：相似比的确定、配制适宜的相似材料和模拟结果及其评价等几个问题。试验结果表明,隧道抗减震的重点在洞口段,应根据不同的情况采取相应的抗减震工程措施。     

拾荷隧道下穿铁路段设计与施工技术要点

拾荷隧道与广梅汕铁路斜交 ,隧道拱顶距铁路已建成的路肩挡墙基础底只有 10m ,由于修筑铁路开挖路堑以后山体失稳 ,造成表土坡残积层崩塌 ,因此 ,拾荷隧道下穿铁路段成为施工中的技术难点 ,设计与施工采用长管棚注浆术及相关新工艺 ,达到了减震、加固围岩的目的取得了较好的技术效果     

强震区高岩温隧道两种隔热材料的隔热减震效果分析

为研究两种隔热材料的隔热减震性能,依托拉日铁路吉沃希嘎隧道,利用有限差分数值模拟技术对硅酸盐质绝热复合卷毡和硬质聚氨酯板两种隔热材料的隔热减震效果进行分析。研究结果表明:施设两种隔热材料后,二衬结构温度均有所降低,隔热效果最佳位置是隧道仰拱处,其中硅酸盐质绝热复合卷毡的隔热效果为5.110%,硬质聚氨酯板的隔热效果为6.282%;施设两种隔热材料后,二衬结构安全系数均有所增加,拱顶、仰拱两处减震效果明显,其余各监测点减震效果增加有限,整体减震效果一般。研究成果可为强震区高岩温隧道隔热减震设防设计提供技术支撑。     

浅埋膨胀岩隧道洞口变形处理方法研究——玉蒙铁路新寨隧道案例

膨胀岩隧道洞口段施工中变形问题较为多见,整治有一定难度。阐述玉蒙铁路新寨隧道进口段施工过程中隧道洞口的变形情况、变形处理方案、支护措施及效果监测。研究能够为浅埋膨胀岩隧道洞口段的变形处理提供案例借鉴。