偏桥水电站引水隧洞施工全过程离散单元法仿真模拟研究

偏桥水电站引水隧洞K2＋010～+310地段位于节理发育岩体中,隧洞开挖后因没能及时支护引起岩体过度松弛,产生大量掉块现象。为保证隧洞的稳定性及基于工期的考虑,对该段隧洞的支护结构进行了优化设计,并采用国际广泛应用的离散单元法程序UDEC对该引水隧洞施工运营全过程进行了仿真模拟,探明了隧洞施工各阶段围岩内应力和位移分布,对支护结构优化设计进行了评估。同时,探讨了隧洞施工和运营全过程的离散单元法仿真技术。     

某高速公路的过水隧洞衬砌结构稳定性研究

某高速公路的过水隧洞围岩稳定性差,且围岩内部富含地下水。该文对过水隧洞衬砌进行了设计,针对过水隧洞施工期和运营期结构受力特点,采用荷载结构法对衬砌进行了计算,分别探讨了隧洞内部无过水压力和内部有过水压力两种情况下隧洞衬砌的稳定性。研究表明:无论是施工期还是运营期,隧洞衬砌均是稳定的,且运营期隧洞衬砌位移及应力要比施工期小。     

过水隧洞在山区高速公路中的应用

探讨了过水隧洞应用在山区高速公路沟渠改移、弃渣设计中的可行性,介绍了过水隧洞的主要设计过程,着重例举了几个过水隧洞的设计实践,初步提出了应用过水隧洞,降低工程造价、保护自然环境的新思路.     

绍兴小舜江供水二期工程南线隧洞衬砌设计

结合绍兴市小舜江供水二期南线隧洞工程,以1号隧洞为例,介绍了隧洞衬砌的设计,包括衬砌的选型、锚喷设计、钢筋混凝土衬砌设计等,总结了隧洞衬砌的设计、施工经验以供同类工程参考。     

断面形状对隧洞围岩位移和应力的影响分析

采用FLAC3D软件分析了圆形断面、矩形断面、直墙式断面和曲墙式断面形状隧道开挖在III级围岩中的位移和应力集中分布规律。圆形断面隧洞围岩位移最小,应力集中系数最小,塑性区厚度最小,应力集中系数最大点距洞面的距离最大,即支护结构受到的围岩压力最小;与圆形断面隧洞相比,曲墙式隧洞围岩位移、应力集中程度和塑性区仅次于圆形隧洞,曲墙式断面是合理的隧洞断面形式;矩形隧洞围岩位移、应力集中程度和塑性区最大;直墙式隧洞围岩位移、应力集中程度和塑性区仅比矩形隧道略小,与矩形一样,直墙式断面是不利的隧洞断面形式。     

南水北调西线超长隧洞TBM施工通风方案研究

为了满足在高原环境下,超长隧洞TBM施工通风的需风量以及工作面的散热要求,需要对隧洞的施工通风方式及设备配套进行全面研究。根据各种参数,确定隧洞的通风方式,并对其需风量进行了详细计算,然后利用数值模拟对风机和风管的匹配进行研究,得出适合本隧洞通风需求的风机和风管匹配方案,并对隧洞内的风速分布和热环境规律进行数值模拟研究,科学、直观的评价隧洞施工环境。     

TBM施工条件下隧洞围岩分级方法研究与应用

隧洞围岩如何分级(或称分类),才能满足TBM施工条件下的隧洞施工需要,是一值得研究的问题。结合大伙房输水工程对TBM施工条件下的隧洞围岩分级,主要针对工程岩体的可掘进性进行研究,并在此基础上进行支护结构设计,这对TBM隧洞围岩的分级方法进一步研究和TBM隧洞施工都有利。     

南水北调西线超长隧洞施工环境卫生标准研究

南水北调西线工程地处青藏高原,输水线路长达320 km,超长隧洞修建时的施工通风问题尤为突出,现阶段没有高原隧洞施工环境的卫生标准。高原低压、缺氧环境下采用平原地区的隧洞环境卫生标准,势必对施工作业人员的健康产生极大影响,针对高原气候特点,结合国内外隧洞卫生标准,提出了高原条件下隧洞施工环境主要卫生标准,为南水北调西线工程施工提供借鉴。     

南水北调中线工程潮河段隧洞施工通风设计研究

南水北调中线总干渠潮河段隧洞方案为2条平行圆形隧道,隧洞段长18.147 km,净间距26.6 m,设计洞径为12.1 m,采用2台土压平衡盾构机从进、出口相向掘进施工。由于隧洞较长,施工通风比较困难。根据隧洞布置形式、施工方案、主要污染源分析及隧洞施工作业环境的劳动卫生标准,研究计算了洞内需风量和风压,确定了通风方式和风机、风管的技术参数。     

某特长距离小断面矿山法输水隧洞关键技术问题研究

温州市某采用矿山法施工的清水隧洞全长8 333 m,为特长距离隧洞,采用双向单头掘进施工。结合该工程特点及难点,对隧洞断面型式确定、长距离施工通风以及施工运输等关键问题进行了研究,最终确定了适合该隧洞的设计施工方案,也为今后类似工程提供借鉴。     

深埋高地应力水工隧洞地应力特征及岩爆脆性破坏深度预测研究

为解决高地应力情况下水工隧洞开挖时产生的岩爆问题,以新疆某高埋深水工隧洞为依托,并结合现场水压致裂法和钻孔套芯解除法测试获得的地应力数据。研究深埋引水隧洞区域地应力场分布规律,通过强度理论判断岩爆发生的可能性;在考虑高地应力与围岩开挖二次应力状态作用前提下,通过岩爆破坏区深度理论公式,结合现场数据计算出岩爆破坏深度。结果表明： 1）隧洞处平均初始地应力应力基本在23 MPa左右,最大水平主应力为28.6 MPa,属于高地应力隧洞; 2）三向主应力间的总体关系为σH（最大水平应力）>σZ（自重应力）>σh（最小水平应力）,属于σHZ（走滑型）初始地应力场,以水平构造应力为主导; 3）隧洞最大主应力与最小主应力之间差值较大,依据摩尔-库仑准则,表明该隧洞开挖的临空面会存在较大的剪应力,易引起隧洞发生岩爆; 4）在隧洞开挖过程中,隧洞将会发生中—强等级的岩爆,发生岩爆脆性破坏最大深度为0.68 m。     

隧洞施工爆破炮烟自然扩散模型研究

爆破作业是隧洞施工过程中必不可少的一个重要工序。文中利用扩散理论研究了自然通风情况下隧洞炮烟分布特点,为隧洞施工提供安全保证,’同时也为后期人工通风排烟提供依据。     

TBM施工引水隧洞降温技术研究

TBM施工时,岩温和机械发热所产生的大量热量会导致隧洞内的温度环境恶化,TBM掘进面附近的温度控制是影响连续长距离掘进的重要因素之一。为制定合理的TBM施工段降温措施,采用传热学理论,对采用压入式独头通风的TBM施工隧洞内的温度分布规律进行研究,并以引汉济渭岭北段TBM 5#斜井工区为例进行验证。通过引入空调工程中焓值的概念,确定TBM隧洞人工降温的冷负荷,对常见的降温措施进行对比讨论,进而确定TBM施工隧洞的降温措施。研究表明： 隧洞内的空气温度与隧洞壁温、通风风温、通风风量、盾构的发热功率、隧洞周长、通风长度、风管侧壁传热系数和隧洞侧壁的换热系数等参数有关;对于TBM掘进面附近高温、高湿的环境,只能采取人工制冷降温措施进行降温     

引大入秦工程隧洞安全评价研究

采用PSR模型,结合项目调研成果选取了31个影响隧洞安全的PSR指标,并采用AHP法确定各PSR指标的权重,将引水隧洞的安全状态划分为五个等级,综合评价引水隧洞所处的安全状态。最终根据PSR指标相关分析的结果,确定影响引水隧洞安全运营的五项主要因素。     

齐热哈嗒尔高地温引水发电隧洞施工影响分析及降温措施研究

齐热哈塔尔水电站工程发电引水隧洞实测掌子面温度达到110℃,对工程的建设产生严重的影响。为保证工程施工的顺利进行,对隧洞高地温的成因及对隧洞施工的影响进行分析,研究高温环境的降温措施。研究结果表明:1)本区域具有高热流值,高地温是热流密度沿断层等地质构造传导至地表的结果;2)通过采用隧洞通风与局部通风相结合,低温冷水与人工制冰相结合的降温技术,较好地解决了隧洞的高温施工问题。     

美国芝加哥Little Calumet Leg污水隧洞

芝加哥TARP(隧洞和水库规划)第一期工程地下段经过30年隧洞挖掘终于即将完工。随着6月中旬该施工段的第一段隧洞贯通。深挖隧洞即将到达Little Calumet Leg。     

复杂地质条件下跨流域调水超长深埋隧洞建设需研究的关键技术问题

我国兴建或拟建的若干长距离调水工程中的调水输水隧洞受选线制约,多要穿越地质构造背景复杂的山岭地区,面临自然环境恶劣、地震烈度高、地形地质条件复杂等诸多不利因素,工程建设难度及运营风险大。总结复杂地质条件下跨流域调水超长深埋隧洞建设需研究的关键技术问题,包括深埋隧洞工程的勘探、试验及测试技术,深埋隧洞围岩大变形及岩爆预测与防控技术,隧洞穿越活断层围岩-衬砌灾变机制与抗断技术,深埋隧洞围岩-支护体系协同承载机制与全寿命设计理论及方法,高压水害等不良地质条件下深埋长隧洞施工灾害处治技术5个方面,指出需要解决的工程科学技术问题及发展方向,为超长深埋隧洞工程建设提供一些参考。     

引水隧洞开挖对既有铁路隧道的影响研究

随着水利水电在西部大开发中的大力发展,出现了大量的引水隧洞,部分项目在修建过程中不可避免地影响到既有铁路隧道。漫滩电站引水隧洞工程,在隧洞开挖过程中,与成昆铁路花果山下33 m处近似正交穿越,其安全性至关重要。采用数值模拟和现场试验相结合的方法,分析了引水隧洞的开挖对既有铁路隧道的影响,并采取相应措施,保障了引水隧洞的施工安全和既有铁道的安全运营。供类似工程参考。     

过水隧洞近接公路隧道开挖的安全性分析

为了评价过水隧洞在近接公路隧道开挖作用下结构的安全性,采用MIDAS GTS有限元软件,对上穿公路隧道开挖对过水隧洞结构安全性的影响进行数值模拟,分析上方公路隧道开挖前后过水隧洞的变形和应力状态。结果表明:过水隧洞结构应力及变形增加显著;为保证其结构的安全性,在实际施工中需要加强上方公路隧道衬砌支护并加固过水隧洞。     

秦淮东河隧洞施工过程数值模拟分析

为保证秦淮东河工程西村隧洞的顺利实施,采用有限单元法对工程区的天然应力场进行数值模拟分析,建立三洞并线计算模型,分别从新挖河道、新建隧洞及上部覆土回填三个过程进行应力应变分析。提出分层开挖及回填的单层深度取值,监测分层开挖及回填时隧洞顶部位移及应力过程变化值。研究发现,隧洞进口处上部覆土约开挖四分之一深度时,存在边坡稳定隐患。覆土回填过程中,隧洞底部因竖向应力较大,而出现向上微拱变形。研究成果可直接应用于引水隧洞工程的设计计算和施工质量控制,可在类似工程中加以推广应用。