西藏墨脱公路嘎隆拉隧道贯通被喻天下最难路

2010年12月15日，“全国最后一条通县公路”——西藏墨脱公路最重要的控制性工程嘎隆拉隧道胜利贯通。墨脱公路沿线地形、地质、气象复杂，创造了“七个世界之最”：构造运动最强烈、地震烈度最高、地质病害最多、地形起伏最大、山地垂直自然气候带最完整、降水量最大、自然坡度最大。尤其是全长3330m的嘎隆拉隧道是全线建设难度最大、工程技术要求最高、生活环境最艰苦的唯一一座隧道，也是迄今为止国内穿越断层最多、地应力最强、逆坡度最大的高原隧道。     

高烈度地震区公路隧道洞口段大型振动台模型试验方案设计

以西藏嘎隆拉隧道的工程建设为背景,对嘎隆拉隧道进口段进行了大型振动台模型试验方案设计.根据本次试验的目的和特性,首先介绍了振动台模型试验的模型箱设计,并对整个模型体系模拟的范围和相似关系进行了剖析.然后,在参照已有研究成果并结合本次试验拟定的相似关系基础之上,确定了模拟模型岩层和模型衬砌的材料.同时,以嘎隆拉隧道进口段数值模拟结果为基础,选择了振动台模型试验测点的布置位置.最后,结合隧址区所处的地震环境,编制了模型试验的加载制度.     

深埋长大高速铁路隧道地应力测试及岩爆预测分析

岩爆是深埋长大隧道的主要地质灾害之一,对岩爆进行预测是保证隧道安全施工的必要前提.该文介绍了水压致裂法测试地应力的原理,对沪昆客专长昆段控制性工程之一的姚家隧道进行了地应力测试,并采用强度理论中的Turchaninov判别法和Russenes判别法进行了综合评价.分析结果表明:在测试深度范围内,最大水平主应力为3.6～12.5 MPa,最小水平主应力为2.1～7.8 MPa,最大水平主应力方向约为N34°W,与隧道轴线走向的夹角约为83°,对隧道围岩稳定性不利,姚家隧道有2段共400 m的长度内可能发生轻微岩爆.     

基于地应力测试的公路岩爆预测技术研究

地应力是由于地质构造形成的岩体内部的应力,其分布异常经常造成隧道施工的岩爆危害.利用常用的水压致裂法,获取了某公路隧道最深处的地应力分布特征,最大水平主应力值σH=15.87MPa、最小水平主应力值σh=11.25 MPa、自重应力值σv=13.50 MPa.在此基础上,利用工程岩体分级标准判别法、Russenes判别法、Turchaninov判别法、Hoek判别法等4种岩爆判别法对其进行了定性或定量评价.各方法均认为该隧道不存在产生岩爆的可能,该地应力条件下隧道施工是安全的.该方法体系可供类似隧道的岩爆评价作为参考.     

二郎山公路隧道岩体应力测试研究

通过二组钻孔应力解除法地应力实测和六组Kaiser效应地应力测试，查明了二郎山公路隧道工程岩体内的空间应力总体状态为潜在走滑型，隧道中部测得的岩体应力量级普遍较高(其中σ1max达35．3MPa)，故施工过程中须高度重视其高地应力与岩爆问题。     

二郎山公路隧道岩体应力测试研究

通过二组钻孔应力解除法地应力实和六组Kaiser效应地应力测试，查明了二郎山公路隧道工程岩体内的空间应力总体状态为潜在走滑型，隧道中部测得的岩体应力量级普遍较高（其中σ1max达35．3MPa），故施工过程中须高度重视其高地应力与岩爆问题。     

西藏墨脱公路嘎隆拉特长隧道防排水方案设计

嘎隆拉隧道是高海拔寒区隧道,处于两大区域活动性断裂带影响内,洞身地质条件复杂,隧道区岩石片理、节理及裂隙发育,断裂带及影响范围内围岩极为破碎,自稳性极差,隧道地下水极发育,并成为隧道施工中最为严重的地质灾害.因此,合理的防水排水设计是保证隧道顺利贯通和日后运营安全的关键.介绍了嘎隆拉隧道特殊的地理地质环境下的防排水方案设计,并通过动态设计及时处理施工中遇到的问题,为同类隧道设计提供了有益的借鉴.     

木寨岭隧道地应力特征及对隧道变形影响的研究

为解决高地应力引起的隧道施工大变形,采用有限元多元回归分析和神经网络对有限原位地应力测试结果的地应力值进行拓展,分析整座隧道绝大部分地段的侧压力系数均大于1以及隧道轴线方向的地应力最大和构造应力为主的地应力场特征。结合木寨岭隧道炭质板岩情况,通过FLCD数值计算,得出高地应力对隧道采用三台阶法施工变形的水平影响范围为2~3倍洞径,并且隧道中台阶位置是应力释放的主要阶段,也是引起变形的主要阶段,为后续施工提供一定的指导。     

考虑走滑断裂活动影响的公路隧道初始地应力场反演分析

为了使跨活动断裂带区域地应力反演结果更加符合实际，提出了考虑走滑断裂活动影响的公路隧道初始地应力场反演思路。通过在断裂带与两侧岩体之间建立接触单元，采用边界位移荷载实现了断裂带两侧岩体的相对挤压及滑动作用。依托华坪至丽江高速公路东马场1号隧道工程，对比分析了采用常规边界荷载和考虑走滑边界荷载2种情况下隧址区地应力场的反演结果。研究结果表明:考虑走滑边界荷载反演得到的地应力场更加符合实际且精度更高；常规边界荷载的最大残差为2.29 MPa，而走滑边界荷载的最大残差仅为0.66 MPa，其残差平方和也均小于常规边界荷载；在断裂带附近，考虑走滑活动影响的最大、最小水平应力值相对常规边界均有所减小，上盘岩体垂直应力也相对减小，下盘岩体受上盘岩体的影响垂直应力相对增大，符合跨断层岩体区域实际地应力场的分布规律；隧址区整体表现为水平应力大于垂直应力，以水平构造应力为主。     

超大埋深特长公路隧道初始地应力场反演分析

为探明蓝家岩超大埋深特长公路隧道轴线方向的初始地应力场状态,依据工程地质勘察报告,利用有限元计算软件ANSYS建立了工程区三维地质模型;以现场水压致裂法测得的初始地应力资料为研究基础,通过地质力学分析确定影响初始地应力场形成的主要因素,并将其表达为数值计算所需的边界和初始条件;在各影响因素单独作用下,计算得到水压致裂法各测点位置的地应力量值;运用多元回归分析获得了蓝家岩隧道轴线方向上的初始地应力场分布规律。根据蓝家岩隧道轴线处地应力场回归方程,计算得到现场应力解除法各测点位置处的地应力,并与实测结果进行比较,从而验证反演回归计算结果的合理性。结果表明:主应力量值随埋深呈现出近似线性增长的关系,垂直主应力等于或略大于单位面积上覆岩层的自重应力;主应力量值呈现出S_H(最大水平主应力)S_h(最小水平主应力S_V(垂直主应力)的规律,表明蓝家岩隧道初始地应力场以水平构造应力为主导;主应力量值大部分在20 MPa以上,说明蓝家岩隧道为高地应力场隧道;最大水平主应力与最小水平主应力的量值相差较大,根据摩尔-库仑强度理论可知隧道水平面内存在较大剪应力,易导致围岩产生过大变形或破坏;在断层经过区域,受断层挤压剪切作用,地应力变化剧烈,相对断层前后的地层而言有一定的应力松弛。     

拱涵收缩应力和温度应力分析

采用三维有限元模型,对混凝土拱涵进行温度场、收缩应力和温度应力分析.得出了混凝土收缩、高温季节日照以及铺涂沥青施工产生的温度应力分布和大小.结果表明,这类应力可能是工程中某些拱涵开裂的原因,值得充分重视.     

拱涵收缩应力和温度应力分析

采用三维有限元模型，对混凝土拱涵进行温度场、收缩应力和温度应力分析。得出了混凝土收缩、高温季节日照以及铺涂沥青施工产生的温度应力分布和大小。结果表明，这类应力可能是工程中某些拱涵开裂的原因，值得充分重视。     

轨道交通槽型梁平面与空间受力分析比较

采用Midas/Civil和ABAQUS软件对重庆轨道交通#1线槽型梁进行平面和空间受力分析对比。结果表明:竖向荷载作用下,槽型梁空间受力行为明显,平面模型计算的挠度偏大;单线槽型梁采用两种模型得到的道床板纵向应力差别不大;槽型梁横向应力不可忽视,在某些截面横向应力甚至与纵向应力相当,必须采用空间模型进行详细分析;两种模型均能反映结构的一阶振型,但平面模型无法反映结构的局部弯曲和扭转振型。     

应用ANSYS分析刚性路面的温度应力和荷载应力

文中介绍了刚性路面荷载应力和温度应力的计算原理 ,利用有限元通用软件ANSYS的耦合作用 ,通过仿真计算 ,求出刚性路面在一定的荷载和温度场下的最大荷载拉应力和温度拉应力 ,为路面结构分析提供参考     

ISAC应力吸收层对加铺层荷载及温度应力的影响分析

ISAC应力吸收层是一种用于防止沥青加铺层反射裂缝的新型应力吸收层,它由玻纤格栅、土工布和粘弹性薄膜层复合组成夹层。采用三维有限元法对设置ISAC应力吸收层的标准加铺层结构与另两种未设置ISAC应力吸收层的对比加铺层结构进行应力分析,计算结果表明:在旧水泥混凝土路面与沥青加铺层之间设置ISAC应力吸收层后,加铺层结构的荷载应力与温度应力均有较大幅度的降低。     

STRATA应力吸收层对加铺层荷载及温度应力的影响分析

STRATA应力吸收层是一种用于防止沥青加铺层反射裂缝的新型沥青混合料,它采用特殊聚合物对沥青进行改性,具有高弹性、不透水及抗裂性能好的优点。采用三维有限元法对设置DTRATA应力吸收层的标准加铺层结构与另两种未设置STRATA应力吸收层的对比加铺层结构进行应力分析,计算结果表明:在旧水泥混凝土路面与沥青加铺层之间设置STRATA应力吸收层后,加铺层结构的荷载应力与温度应力均有较大幅度的降低。     

钢筋应力释放法中开槽参数对钢筋应力的影响研究

以一块10 m长的简支预应力空心板桥为例,通过有限元计算和分析,研究钢筋应力释放法中混凝土开槽的长度、宽度和深度等参数对普通钢筋应力的影响,以便更为精准地研究钢筋应力释放法的测试精度。     

复合材料飞轮的应力分析

对给定外形尺寸并采用碳纤维增强的复合材料飞轮转子进行了数值计算,为解决飞轮转子因高速旋转而发生材料断裂破坏的问题提供了理论依据.根据复合材料飞轮转子的结构特点,采用ANSYS有限元处理软件对飞轮转子进行了三维应力分析,其分析结果可为飞轮的设计制造提供重要的参考.     

基于地应力测试的高地压硬质围岩隧道岩爆分析研究

初始应力场对高地压隧道围岩变形和岩爆分析有着重要的控制作用.采用了目前技术较为成熟的空心包体应变计法,成功测量出高黎贡山隧道的原岩地应力,并将该地应力测试成果应用于隧道岩爆预测数值模型中.有限元计算表明：该隧道埋深在400～480 m时有轻微岩爆发生,埋深大于480 m有中等岩爆发生;拱顶是岩爆的危险区域,施工时需格外注意.计算结果和现场岩爆发生位置具有较好的相似性.最后针对该隧道岩爆状况提出了相应的防治对策.