降雨入渗对浅埋偏压隧道及其支护系统的影响

利用渗流-应力耦合方法对浅埋偏压隧道在降雨入渗情况下的稳定性做了三维数值分析.模拟了隧道的开挖、锚杆支护和衬砌支护过程,以及完工后长期降雨对隧道及其支护系统的影响.锚杆使用杆单元模拟,采用杆单元埋入实体单元技术,简化了有限元建模过程.计算模型对隧道有无排水系统的情况作了仔细分析,结果表明,在不排水条件下,降雨入渗将使隧道衬砌的最大弯矩增加近1倍,锚杆上的最大轴力增加近20%;而在排水条件下,衬砌和锚杆上的力学行为和降雨前相比,并无明显变化.因此,隧道排水系统的合理设置,对于降雨期间的隧道稳定性和支护系统的力学行为有重要影响.     

软弱围岩大断面海底隧道预留变形量设置及对钢拱架影响的探讨

 在软弱围岩中开挖隧道,各断面变形值差异很大,这给预留变形量的确定造成很大困难;按预留变形量加工的钢架,难以与随时变化的断面形式及设计要求的轴线相吻合。就预留变形量不定的情况下,可能出现的问题提出了解决的方法。     

聚丙烯纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用

聚丙烯纤维混凝土的特点及功能 聚丙烯纤维是一种新型高分子材料,采用改性母料添加到聚丙烯切片中进行共混、纺丝、拉伸,切断而制成的用于砂浆混凝土抗裂防渗的工程纤维。聚丙烯纤维比重为0.91,强度高,抗拉强度可达200～300MPa,弹性模量≥3500MPa,完全不吸水,为中性材料,与酸碱不起作用,导热导电性极低,燃点590℃。掺在混凝土中的聚丙烯微纤维长度一般为12～30mm,直径30～60微米。     

铁路隧道初期支护结构随机有限元及可靠度分析

将围岩与支护结构视为一起受力的整体不确定体系,假设原始应力为围岩自重应力,用弹塑性平面有限元程序和按蒙特卡罗-随机有限元法分析初期支护作用效应的统计特征,应用“分位值”法对现行单线电化铁路隧道复合式衬砌通用图的初期支护按连续介质模型计算其可靠指标。计算结果表明,各级围岩随着埋深的增加,可靠指标不断减少,Ⅳ级围岩超过200m、Ⅲ级围岩超过300m后可靠指标都很低,这一结果与实际情况不符,说明完全按埋深来确定围岩原始应力是不合适的。而对于同样埋深,围岩愈松软,可靠指标愈小,特别是松软的Ⅴ级围岩,抗开裂可靠指标不能满足要求,抗压的可靠指标也很低,说明Ⅴ级围岩的初期支护要加强,一定要加钢筋格栅或型钢拱,以防大面积裂损。     

零埋深进洞在隧道施工中的应用

依托柞水至小河高速公路杨家湾隧道右线工程,针对隧道入口处围岩为强风化板岩,节理、裂隙发育、岩体破碎、围岩稳定性差等特点,提出“零埋深进洞”,即“零开挖”的设计、施工理念。即按“早进洞、晚出洞”的原则,最大限度地缩小洞口施工对自然边仰坡原始植被的破坏程度,稳定边仰坡美化环境。工程实践证明,所提方法对于隧道洞口围岩条件较差的情况是比较适合的。     

郑西线大断面铁路黄土隧道施工技术

黄土具有多孔性、密度低、易发生湿陷等特点,在黄土地区修建隧道常会给施工和通车后的安全运行造成影响。结合郑西铁路客运专线隧道施工实践,介绍了在黄土地区修建大跨度铁路隧道的开挖、支护、防排水等施工关键技术,为解决黄土地区大断面隧道施工问题提供了相应经验。     

隧道管棚超前支护施工技术

根据西直沟1#隧道实际工程特点,选取管棚超前支护技术。依据管棚支护的主要机理以及地形地质和荷载情况,采用扇形管棚布置。根据埋深较大时的简化泰沙基公式计算围岩最大压力,并选取管棚参数,对本隧道的施工提供了理论依据,为以后黄土隧道的施工积累了工程实际经验。     

土钉支护计算模型及其优化方法探讨

针对目前土钉支护优化设计方法中存在的一些缺陷和不足,深入研究了土钉支护的工作机理,尤其是土钉的受力情况,提出了以钉土间抗剪强度为土钉最大拉力分配刚度的原则,并给出了土钉最大拉力分配系数的计算公式;结合土钉支护整体稳定性的极限平衡分析,推导了土钉最大拉力的计算方法,将计算结果与现场测试进行对比分析证明了该方法的合理性;在深入分析土钉长度计算模型的基础上,建立了以单位支护面积的土钉长度为目标函数的土钉支护优化设计模型;通过引入改进的模拟退火算法和几何控制参数法,探讨了土钉支护优化设计方法的具体实施步骤,并开发出相应的计算程序。工程实例分析表明:所建立的优化设计方法在能保证支护安全的同时兼具有较明显的经济性,其研究成果有一定的理论与工程实用价值。     

地震作用下土钉支护边坡稳定性分析

在考虑土钉对土质边坡稳定性影响的情况下,根据土体边坡滑移面的破坏模式、塑性极限理论以及拟静力法,建立了地震作用下土钉支护边坡稳定性模型,推导了边坡滑移面圆心位置与稳定系数之间的函数关系以及滑移面上耗散内能的计算表达式,并且采用遗传算法,实现了地震作用下土钉支护边坡的稳定性验算。结果表明:这种计算方法避免了在圆弧搜索中陷入局部最小值的缺点,可以考虑孔隙水压对稳定性的影响,对土质较均匀的黄土地区是适用的。     

大型深基坑支护结构的理论计算与分析

V国X电厂循环水泵房的大型深基坑发生过坍塌事故,为了查找原因,分别采用等值梁法和m法计算了支护结构的受力状态。介绍这两种方法的计算原理,并以该工程为实例进行计算,两种方法计算的结果均显示支护桩最大应力均超过了钢材的允许应力,这正是坍塌事故发生的必然原因。