沉管隧道三维地震反应分析

以京沪高速铁路南京长江沉管隧道为背景，研究地震动作用下沉管隧道的响应，计算中计及水的影响，采用粘-弹性人工边界以模拟地基的无限性，由模态计算得到体系的振型和频率，以确定积分时间步长和阻尼系数，运用Newmark隐式时间积分方法，计算了100a超越概率63%，10%和20%地震动作用下沉管隧道的反应，确定了管身段和接头部位的应力和位移，计算结果可为沉管隧道设计提供参考。     

营口市辽河沉管隧道可行性研究探讨

在充分借鉴国内外沉管隧道工程的基础上,结合营口市辽河沉管隧道工程建设条件,介绍了辽河沉管隧道设计和修建的关键技术.     

沉管隧道及其相关模型试验

对沉管隧道的国内处发展情况、沉管隧道的防水、地基处理、浮运沉放等技术作了概述,文中还将沉管隧道与桥梁、沉埋法与盾构法进行了相应比较,指出了沉管隧道的优点及有关顾虑,最后就有关沉管隧道的模型试验作了相应介绍。     

沉管隧道的发展与展望

本文主要结合国内外沉管隧道的典型工程实例，论述了沉管隧道的发展历史和设计方法的新发展，以及施工技术的进步演变。并籍此指出沉管隧道在21世纪跨江跨海工程中的应用前景。     

南京长江沉管隧道竖井地震反应分析

通过对南京长江沉管隧道竖井的分析研究,建立有限元模型,然后运用ＳｕｐｅｒＳａｐ程序计算得到竖井及竖井各板弯矩的最大值以及最大值发生的位置,用于指导结构设计,对南京长江沉管隧道的修建有重的作用。     

水域沉管隧道地震响应的影响因素分析

为分析隧道接头和上覆水对沉管隧道地震响应的影响,采用沉管隧道振动台试验和ADINA有限元软件模拟两种方法进行相关研究. 沉管隧道试验模型材料主要为微粒混凝土,模型缩尺比为1∶30,采用层叠剪切箱装填砂土构成场地,采用黏弹性人工边界和等效荷载输入方法对模型进行仿真分析. 研究结果表明:在同一深度土层,柔性接头沉管隧道的土层加速度放大系数小于刚性接头沉管隧道;当土层发生液化时,其加速度放大系数小于1;当沉管隧道接头剪切刚度（G）减小为0.10G和0.01G时,隧道截面剪应力减小20%和33%,截面轴应力峰值最大值减小16%和30%,截面剪应变峰值分别增加了60%和140%;上覆水使场地加速度放大系数变小,是由于水的存在加大了土层表面的阻尼;在P波作用下,上覆水水深从10 m增长到40 m时,沉管隧道截面剪应力峰值、轴向应力峰值和应变峰值最大值分别以3%～5%、30%～40%和12%～17%的幅度增加.      

大型沉管隧道水下基础注浆试验平台的开发

基于我国北方首座沉管隧道天津市滨海新区中央大道海河隧道工程,自主研发了“大型沉管隧道水下基础注浆试验平台”,试验平台由灌浆装置平台（即钢筋混凝土平台）、大型试验水池和浆液观察窗等三部分组成,以实地模拟沉管隧道工程基础处理即水下注浆工艺过程。通过试验平台验证了浆液的可泵性、流动性、和易性、缓凝性以及强度等重要性能指标,确定了浆液最佳配比,确保了该隧道基础注浆工艺的合理与可靠性。     

盾构隧道管片衬砌内力计算

介绍了盾构隧道管片衬砌内力计算的方法。自由变形圆环法作为盾构隧道管片衬砌设计的传统方法，其计算结果虽安全但偏于保守。针对一工程实例．分别用自由变形圆环法和弹性地基梁法、弹性铰法进行了内力计算，并将后两种方法的结果与自由变形圆环法的结果进行了比较．得出了一些有助于盾构隧道衬砌设计的建议。     

沉管隧道沉降问题分析

沉管隧道的沉降问题是隧道设计、修建以及运营管理中的重要问题。论根据已公布的十余座国内外沉管隧道沉降的实测资料，分析探讨了沉管隧道沉降的原因与特点，并得到了一些有益的结论。     

下穿公路连拱隧道双层管棚预加固作用数值分析

以土江冲隧道为背景,采用FLAC^30软件对双层管棚在下穿公路连拱隧道施工中的加固作用进行分析,数值计算中以梁单元模拟管棚钢管,适当提高管棚加固区围岩参数模拟管棚注浆．计算结果表明：隧道掌子面附近管棚的变形和受力较大,通过设置管棚和不设置管棚两种计算结果与现场测试数据之间的相互比较,对双层管棚在既有公路下连拱隧道施工中的预加固作用进行了评价．比较结果表明：管棚的主要作用是抑制地层位移和主洞初期支护变形,采用双层管棚可使隧道开挖引起的地表沉降减小40％-50％．     

大型管节水面浮运及沉放数值模拟和可视化实现

在建立大型沉管隧道管节在水面浮运（包括拖曳、顶推）和管节自水面至水底沉放过程数学运动模型的基础上,运用有关试验数据经验公式对管节运动过程中所涉及的外力进行了分析及估算,并数值模拟管节浮运和沉放运动过程。最后采用计算机实时动画技术,对管节浮运和沉放运动实现计算机可视化。     

Mechanical Behaviors of Submerged Floating Tunnel under Current Effect

Introduction Submerged floating tunnel ( SFT) provides acomplete new option for crossing of waterways, andcan connect both lands and channels where appropri-ate[1-5]. Being a structure not buried deeply in theground, but suspended in a certain depth below…     

砂卵石地层下伏膨胀岩土盾构隧道结构内力特征

成都地铁二号线区间盾构隧道局部穿过砂卵石下伏膨胀岩土地层,为获得下伏地层膨胀荷载对盾构隧道衬砌结构内力的影响规律,采用数值方法分析了下伏地层在不同范围发生局部膨胀时对衬砌结构外侧压力的影响.通过现场测试得到了盾尾注浆时和隧道贯通后衬砌结构荷载及内力的分布规律,并与不同膨胀荷载下结构内力的计算结果进行了比较.研究表明:膨胀圈厚度及范围对膨胀后压力增量的影响较小,膨胀力对压力增量的影响较大;局部膨胀荷载的存在将增大管片结构弯矩,对结构受力不利,负弯矩是下伏膨胀岩土地层盾构隧道结构设计的控制因素.计算砂卵石下伏膨胀岩土地层中盾构隧道结构内力时,应考虑膨胀荷载的影响,膨胀荷载可采用数值分析等手段确定.      

沉管隧道的防水技术研究

防水是任何沉管隧道设计的主要目标之一,如果忽视偶然的小裂缝,设计是不安全的。故有必要针对钢壳管段与混凝土箱形管段的特点,从多个方面介绍沉管隧道的防水设计与施工方法,以便为相关工程提供参考。     

沉管隧道浮运水动力学性能的数值分析

为了正确评估沉管隧道管段在水中浮运的水动力学特性,确定合理的水上施工参数,以广州生物岛沉管隧道为研究对象,在缩尺模型试验的基础上,采用CFD软件STAR-CCM＋的改进型SST k-ω模型,对不同施工参数条件下的管段周围的流场进行了数值模拟,分析了管段所受水动力作用的特性．结果表明,干舷值的变化对阻力系数的影响最大可达35．9％;受水横流的作用,在拖速为0．6-1．2m／s时,管段拖运方向的阻力系数随着拖速的增加而减小;波浪对阻力系数也有影响,拖速越大,影响越明显,当拖速从0．8m／s增加到1．2m／s时,管段拖运方向的阻力系数与无波工况相比,增幅可达36．75％．     

Propagation characteristics of elastic wave in layered medium and applications of impact imaging method

It is an important subject to probe the structure in the medium by various kinds of detection methods in the geotechnical engineering. Based on the propagation theory of elastic wave in half-space layered medium, the propagation characteristics of elastic wave in layered medium with different elastic parameters are discussed using dynamic analysis of finite element method. It is known that the S-wave velocity, density and thickness of layer are related to the properties of the elastic wave including waveform characteristics, spectral characteristics and time-frequency characteristics. We pay special attention to the structure with low velocity interlayer. The impact imaging method is applied to the grouting construction of the immersed tube tunnel. Data acquisition and analytical method are introduced in detail. The grouting effects can be qualitatively evaluated by comparing the characteristics of elastic wave before grouting with those after grouting. Finally, a quantitative evaluation is obtained according to the relationship between energy response of elastic wave and impedance ratio.     

Full waveform inversion method for horizontally inhomogeneous stratified media

Full waveform inversion method is an approach to grasp the physical property parameters of underground media in geotechnical nondestructive detection and testing field. Using finite-difference time domain （FDTD） method for elastic wave equations, the full-wave field in horizontally inhomogeneous stratified media for elastic wave logging was calculated. A numerical 2D model with three layers was computed for elastic wave propagation in horizontally inhomogeneous media. The full waveform inversion method was verified to be feasible for evaluating elastic parameters in lateral inhomogeneous stratified media and showed well accuracy and conver- gence. It was shown that the time cost of inversion had certain dependence on the choice of starting initial model. Furthermore, this method was used in the detection of nonuniform grouting in the construction of immersed tube tunnel. The distribution of nonuniform grouting was clearly evaluated by the S-wave velocity profile of grouted mortar base below the tunnel floor.     

中央大道海河沉管隧道最终接头关键技术

天津市滨海新区中央大道海河隧道为北方首座内河沉管隧道,针对沉管隧道最终接头以及临水工程超深基坑围堰施工、止水与安全稳定性问题采取措施予以改进。沉管隧道的最终接头,采用干作法施工,在围堰结构安装定位、接头防水措施上以及水下混凝土模板设计等方面进行了技术改进,确保了最终接头以及沉管连接段27m深的小基坑施工质量安全。该工程所积累的实践经验,为我国今后沉管隧道工程以及类似临水工程设计与施工,提供了参考依据与经验指导。     

Underwater digital terrain model with GPS-aided high-resolution profile-scan sonar images

The whole procedures of underwater digital terrain model (DTM) were presented by building with the global positioning system (GPS) aided high-resolution profile-scan sonar images. The algorithm regards the digital image scanned in a cycle as the raw data. First the label rings are detected with the improved Hough transform (HT) method and followed by curve-fitting for accurate location; then the most probable window for each ping is detected with weighted neighborhood gray-level co-occurrence matrix; and finally the DTM is built by integrating the GPS data with sonar data for 3D visualization. The case of an underwater trench for immersed tube road tunnel is illustrated.     

斜拉桥独塔施工状态风载内力的风洞试验研究

基于均匀流和紊流风场中的桥我洞试验所测得的桥塔空气力静系数及塔顶抖振响应的位均方根,采用线性叠加法及有限法反演,给出设计风速塔底控制截面的顺风向静风及抖振动内。