纤维混凝土隧道衬砌力学性能研究综述

混凝土是由细骨料、粗骨料、水泥等材料组成的一种复合材料,在混凝土基体中掺入纤维可在一定程度上改善混凝土的性能。文章主要从静力学和动力学两个方面对目前国内外关于纤维混凝土隧道衬砌力学性能的研究现状展开阐述和分析,在静力学方面主要从纤维掺量、纤维种类、形状、承载力计算方法等方面对其抗压、抗剪以及韧性性能进行了深入的研究和探讨;在动力学方面主要分析研究了纤维混凝土结构的变形破坏机制以及纤维的种类、掺量、尺寸大小等对纤维混凝土的抗震、抗冲击和抗爆三个方面的影响。结果表明,在混凝土中掺入一定量的纤维后,其抗压、抗剪以及韧性性能都得到明显的提高;在混凝土中加入纤维能够阻止混凝土内部裂纹的产生和发展,改善混凝土在动力响应作用下的结构变形;如何充分发挥纤维混凝土的韧性性能以及确保复杂地质条件下纤维混凝土隧道衬砌结构的安全性是今后研究的热点和难点。     

软弱围岩铁路隧道三台阶带仰拱一次开挖工法台阶高度优化研究

为进一步提高软弱围岩条件下隧道开挖的安全性及稳定性,本文依靠玉磨铁路新平隧道工程,利用有限差分数值模拟软件flac3D,对软弱围岩铁路隧道三台阶带仰拱一次开挖工法的台阶高度进行优化研究,主要对比了5种不同台阶高度开挖方案的初期支护位移及内力。结果表明:(1)采用工况4(上台阶高度4 m、中台阶高度3.2 m、下台阶高度5 m)的拱顶沉降值、拱肩收敛值、边墙收敛值均最小,分别为22.3 mm、3.17 mm、11.9 mm;(2)工况4的结构安全性最高,最小安全系数最大,为2.83;(3)综合结构位移及内力,新平隧道软弱围岩段建议采用工况4的台阶高度进行施工。研究成果可为类似工程施工提供参考。     

临近导热断层高岩温隧道施工环境温度控制技术研究

为研究临近导热断层高岩温隧道施工环境温度控制技术，依托某高岩温隧道工程，对机械通风、机械通风+冰块、机械通风+喷雾、机械通风+冰块+喷雾等方案的降温效果进行研究。结果表明，机械通风量越大，降温速度越快，降温温差越大；当机械通风量增加到一定程度后，隧道环境降温效果提升不再明显，需采取其他辅助措施进行进一步降温；冰块辅助降温时用冰量越大，降温速度越快，降温效果越明显；机械通风+冰块+喷雾控温方案平均降温速度为5.37℃/min，降温温差为53.74℃，稳定环境温度为26.26℃，对隧道施工环境温度的控制效果最好；现场采用该控温方案后，掌子面岩温降至46.1℃，洞内环境温度在25～27℃间，符合规范要求。     

客运专线机场路隧道下穿高架桥近接桩基施工位移控制技术

以成都-绵阳-乐山客运专线机场路隧道下穿成都市蓝天立交桥工程中近接12根高架桥桩基为例,研究近接桩基施工位移控制技术.根据相关规范及相似工程研究成果,制定机场路隧道近接桩基沉降控制标准和水平位移控制标准.建立机场路隧道下穿高架桥段的仿真模型,依据工程地质情况和设计支护参数,确定计算模型物理力学参数,对近接桩基隧道施工进行开挖模拟计算.计算结果表明:12根近接桩基的沉降值和差异沉降值均小于预警值,但是水平位移值均大于允许值,必须采取加固措施才能进行施工.提出在机场路隧道两侧设置隔离桩的加固方案,并计算采取加固措施后的近接桩基沉降及水平位移值.结果表明:12根近接桩基沉降值和差异沉降值均有较大的减少,水平位移值亦大为减小且均小于预警值,机场路隧道可以正常施工.     

地下储油洞库水幕系统设计及连通性测试方法研究

依托某地下储油洞库工程,对水幕系统设计及连通性测试方法进行研究。研究结果表明:水幕孔布置方式与岩体结构面密切相关,本工程以动态设计为理念,采用混合布置方案,水平和垂直水幕孔初步设计间距分别为10m和20m;结合工程特点,确定了影响水幕孔施工质量的主要因素:设备选型、钻机速度、钻孔定位等;系统介绍了水幕孔现场注水回落试验、分区有效性试验和全面水力试验方法,根据水幕孔连通性的判别准则,对标段水幕孔连通性进行了评价与动态设计。研究成果可为类似工程建设提供参考。     

汶川地震汉清路九金段震害调查及抢通处治技术研究

强震后高烈度艰险山区抢通交通生命线是一个难度极大的工程。依托汶川特大地震汉清路九金段震害调查及抢通实地踏勘,对汉清路九金段震害及抢通处治技术进行了研究。研究结果表明:九金段主要受水毁影响,应注重对临河路基边坡的加固防护,提高抗冲刷能力,防止暴雨期泥石流改变河流形态而冲毁路基,并注重对道路有严重威胁的危岩的清理。对罕遇地震后高烈度艰险山区交通生命线的抢通具有借鉴意义。     

上硬下软地层铁路大断面隧道施工方法优选

内蒙古八苏木铁路隧道穿越上硬下软地层,本文利用有限差分软件对该隧道的施工方法进行优选。结果表明:交叉中隔壁法和三台阶临时仰拱法对隧道初期支护结构位移的控制效果较好,台阶法的控制效果最差;三台阶临时仰拱法内力分布最均匀,对隧道初期支护结构整体的轴力、弯矩控制效果最好,三台阶七步开挖法的控制效果最差;不同施工方法下隧道初期支护结构的最小安全系数均大于规范值,其中三台阶临时仰拱法的最小安全系数最大。综合比较,三台阶临时仰拱法优于其他3种施工方法。经在工程中应用,该施工方法效果良好。     

季冻区隧道离壁式波纹钢板保温套衬及其保温效果研究北大核心CSCD

为防治季冻区隧道中频繁出现的冻害问题,提出一种新型离壁式波纹钢板保温套衬,该套衬具有施工简便、防水性能可靠、防止混凝土掉块、提高聚氨酯使用寿命等优势,采用数值仿真对季冻区施作离壁式波纹钢板保温套衬隧道的温度场及其保温效果进行研究。结果表明:季冻区隧道施作新型离壁式波纹钢板保温套衬后,阻隔了寒冷空气对衬砌结构的影响,围岩正温区范围增大,隧道冻结线由距衬砌0.48 m围岩处前移至保温套衬,有效防止了季冻区隧道冻害的发生;季冻区隧道贴壁式聚氨酯保温层的保温效果为89.90%~96.43%,新型离壁式波纹钢板保温套衬的保温效果为101.94%~107.14%,离壁式波纹钢板保温套衬的保温效果要优于贴壁式聚氨酯保温层。