隧道火灾后衬砌混凝土受损分析

大火会引起混凝土强度的严重损失,导致混凝土的爆裂,造成隧道衬砌的破坏,严重时甚至导致隧道的坍塌,因而必须重视隧道的防火能力。结合混凝土高温受损的特性,隧道火灾后衬砌混凝土受损情况进行分析,并提出了增加公路隧道抗火灾能力的措施。     

山区公路纵坡段沥青路面层间应力分析

通过对承德市已建山区公路长大纵坡段沥青混凝土路面层间滑移破坏进行调查研究,提出山区公路长大纵坡路段发生滑移和车辙破坏现象的原因;分析长大纵坡段车辆行驶特性和层间滑移的破坏机理,计算层间的不同接触状态下路面结构的应力影响,并提出层间滑移的防治措施。     

爆炸作用下超挖回填层对隧道衬砌动力响应分析

破碎岩体中隧道的超挖回填层,对隧道衬砌结构的受力将产生较大影响。基于LS-DYNA动力有限元数值分析软件,建立了爆炸荷载下隧道衬砌结构动力响应的计算模型。通过改变回填层介质弹性模量,得到了隧道衬砌结构竖向位移、竖向加速度和有效应力的变化规律,探讨了对隧道衬砌动力响应的影响。同样通过改变回填层厚度,探讨了回填层厚度对其的影响。结果表明,回填层弹性模量为围岩弹性模量的1/60、厚度为20cm时爆炸防护效果最好。研究成果为相关工程设计和施工提供了理论依据。     

干缩和徐变对隧道喷射混凝土支护安全的影响

针对以位移为基础的隧道支护结构安全性分析方法,探讨了喷射混凝土的收缩和徐变变形对隧道安全性的影响．根据喷射混凝土的干缩和徐变特性,推导了考虑干缩和徐变时支护内力的计算公式,给出了支护结构截面失效的功能函数,并进行了工程实例分析．结果表明,研究工作提高了施工期隧道喷射混凝土支护安全性评价位移方法的计算精度．     

大管棚在大断面极浅埋隧道中的应用研究

大断面极浅埋隧道容易发生冒顶垮塌,给城市周边环境造成影响,在隧道上方建立一层保护壳(加固圈)是防止隧道塌方的关键所在。清风隧道为城市超大断面双向8车道隧道,隧道上方有古树需要保护,采用暗挖法通过。在隧道两端分别设置45 m长Φ245、壁厚12 mm长管棚,中间搭接长度设置为5 m,对隧道开挖进行计算,得出整个施工过程中的管棚应力及位移,也得出了隧道结构的内力。结果表明,管棚的设置、隧道结构均满足安全要求,对类似工程的设计与施工有一定的借鉴意义。     

隧道型钢钢架初期支护安全性评价

针对施工期隧道型钢钢架喷混凝土支护,建立了以位移为基础的安全性评价方法.介绍了根据喷混凝土徐变试验得到的修正的GL2000徐变模型,给出了徐变引起的支护轴向伸缩变形和曲率改变的计算公式.导出了基于测量位移并考虑徐变影响的支护内力的计算公式,给出了支护结构截面失效的功能函数.最后,对武广铁路某隧道工程进行了实例分析.计算结果表明:评价结果能够正确反映隧道的实际安全状态,可靠指标的数值与我国现行规范的规定一致;徐变使喷层产生松弛,可靠指标增大,但其增大幅度比素喷混凝土和格栅钢架喷混凝土时小.      

浅析公路隧道竖井喷混凝土支护技术研究

在坚持可持续发展,切实保护有限的土地资源和的生态环境战略思想指导下,长大隧道的建设任务必然越来越重,技术要求越来越高。从国内外发展趋势来看,越来越多的隧道工程通风井选择了竖井,因竖井可以大大减少通风阻力,从而降低通风运营费用。简要阐述了公路隧道竖井喷混凝土支护技术研究。     

邻近既有盾构隧道基坑工程施工安全影响评估

拟建设基坑工程开挖深度为5.8m,北侧围护结构紧邻盾构隧道,基于该基坑的施工过程,通过基坑工程支护结构稳定性计算,并采用FLAC 3D软件进行数值模拟,评估该项目基坑工程施工对扬州瘦西湖隧道主体结构安全性的影响。结果表明,进行第二层基坑开挖时,隧道总体变形量十分接近预警值,位移最大位置出现在隧道敞口段与暗埋段的连接部位附近,施工时应该对此处采取一定保护措施。研究结果可为类似项目工程安全评估提供有效的参考依据。     

车辆荷载作用下超大断面双层隧道衬砌结构动力响应分析

针对大断面双层隧道结构力学复杂的特点,为了掌握其在运营期车辆荷载作用下的响应规律,对建立的三维隧道模型进行研究.对不同时刻的位移云图、位移进程曲线、加速度时程曲线进行分析,分析结果表明:在车辆荷载作用下,位移变化由大到小依次为车道、衬砌、围岩;位移响应在达到峰值后开始衰减直到荷载作用周期结束,并产生位移残余;加速度响应随着隧道轴线方向距离的增加而不断衰减,仅在出口段有所增加.通过车载作用下超大断面双层隧道的模拟,研究其衬砌结构的动力响应规律,可为运营期衬砌结构健康监控提供参考.     

材料刚度匹配关系在地下结构减震原理中作用的研究

前期研究和工程实践证明,围岩、抗减震层和隧道衬砌等材料关于刚度、阻尼和密度之间的匹配关系,对隧道在地震过程中的动态响应有至关重要的影响。为更深入了解隧道动态响应与相关材料匹配关系之间的内在联系,利用动力学振动理论给出了关于地下结构位移传递系数的一个解析解,并首次提出关于地下结构综合位移传递系数的概念。对计算公式进行验证后表明：在隧道的抗减震设计中,当不考虑抗减震层的材料阻尼时,抗减震措施的材料刚度对地震波中的低频部分具有较好的减震效果,而对于地震波中的高频部分,抗减震层的减震效果不明显;无论是抗震层刚度的增加,还是减震层刚度的减小,均存在一个合理的刚度增大或减小的范围,当刚度位于该范围内时,才能使隧道的综合位移传递系数较小,并且在经济上不会产生浪费。     

侧部水压充填型岩溶隧道施工力学特性研究

结合高速公路某岩溶隧道施工过程,利用有限差分软件FLAC3D对侧部水压充填型岩溶隧道施工过程中的围岩位移、塑性区、应力、锚杆轴力和喷混凝土层力学特性进行了数值模拟研究,并将围岩变形的数值模拟结果与现场量测结果进行了比较分析,结果表明两者所反映的围岩变形规律基本一致。     

斜穿过砂卵石层地质构造隧道开挖的三维数值模拟分析

以某地铁隧道浅埋暗挖法为研究对象,建立了斜穿过砂卵石地质构造隧道开挖的三维有限模型.通过模拟隧道开挖,分析了隧道在不同支护工况下的围岩应力、位移、塑性区.分析结果表明,在第一步开挖后围岩位移较小,第二步开挖后在砂卵石层最厚处的围岩位移急剧增大并在后续开挖过程中趋于稳定;开挖过程中砂卵石结构本身的性质使其承载力小,因此在其地质层处出现了塑性区;锚杆的支护作用提高了围岩的整体性能,减小了拱顶上部围岩的内应力;隧道开挖后的卸载作用使钢拱架承受上部围岩荷载且主要承受压应力.为防止隧道产生塌方开挖后应及时施做初期支护和二期衬砌.     

钢管混凝土斜柱转换结构模型振动台试验研究

为了研究某超高层建筑的抗震表现,对其进行了比例为1:35的模型振动台试验研究,该建筑塔楼的部分框架结构由两根钢管混凝土越层巨型框支柱支承,在结构7～11层设有钢管混凝土斜柱转换结构.通过试验研究了缩比模型的破坏模式、自振周期、层间位移、扭转响应等动力响应;采用PERFORM-3D软件进行原结构弹塑性地震响应数值分析.研...     

基于ISM和AHP的高原长大隧道施工塌方风险分析

塌方对隧道工程的施工进展极其不利,因此进行塌方事故预防非常重要。对高原长大隧道的施工塌方风险因素进行分析,通过解释结构模型(Interpretive Structure Mode, ISM)判定层次结构模型中同层元素相对重要程度的大小关系;通过层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)得出各个影响因素的权重指标,给出影响因素的重要度排序。结果表明：在高原长大隧道施工塌方风险因素中,环境因素重要程度最高,隶属于该指标层的降雨、低温情况对目标层的作用最明显。所建立的层次分析结构模型可以为实际风险分析提供参考。     

严寒地区高性能水泥混凝土在桥梁工程领域的应用浅探

在我国寒冷地区,桥梁隧道结构在冻融和除冰盐腐蚀环境下的耐久性十分重要,直接影响桥梁隧道的服务期限,如今我国北方的很多桥梁隧道仍然采用较为传统的普通混凝土进行修建,经常出现冻融、腐蚀破坏现象。结合工程项目要求,通过室内试验研究,确定主要原材料指标波动变化对混凝土性能的影响。以耐久性作为设计的主要指标,针对不同部位使用要求,对混凝土耐久性、工作性、适用性、强度、经济性等方面予以保证。由此确定了高性能混凝土配合比方案以及相应的调整措施。寒区桥梁混凝土所处的环境对耐久性指标有更高要求,通过力学性能试验、冻融循环试验对不同养护温度、湿度组合的桥梁用混凝土进行试验研究,结果表明,较低温度养护时,混凝土抗压强度增长低于标准养护,高温高湿条件下混凝土抗冻融性能最优。选择合适的温度、湿度组合养护对寒区桥梁混凝土冬季施工十分必要。     

旧水泥混凝土路面加沥青面层抗剪切破坏分析研究

为防止旧混凝土加铺沥青面层结构出现高温剪切流变病害,对常见的几种旧混凝土路面加铺沥青路面改造结构组合方案进行了剪应力计算分析,研究了最大剪应力分析特点,为加铺层的材料组合设计提供了依据。     

移动荷载作用下长大纵坡饱和沥青路面的水力耦合分析

为了解长大纵坡饱和沥青路面的水损害机理,基于Biot固结理论和多雨地区长大纵坡的特点,建立了在移动荷载作用下长大纵坡饱和沥青路面“面层-基层-路基”二维三层体系水力耦合模型和水力耦合控制方程,在面层底部为完全排水边界条件下全面系统地分析了车辆荷载、荷载移动速度和纵坡坡度对面层中正应力、孔隙水压力、剪应力和面层位移等物理量分布的影响,为长大纵坡沥青路面结构设计提供理论基础和参考。结果表明：车辆荷载和荷载移动速度对面层中正应力、孔隙水压力、剪应力和面层位移产生显著影响,而纵坡坡度对面层中正应力、孔隙水压力、剪应力和面层位移几乎不产生影响。     

结构面产状对深埋互层隧道稳定性影响与变形控制研究

深埋互层隧道极易发生大变形,严重危害隧道施工安全。以中兰客专尖山隧道为依托,对不同结构面产状、不同角度和长度的锚杆等工况进行数值分析,结果表明：层理面倾角对隧道周边位移影响较大,且当层理倾角与地应力方向呈一定角度时,支护结构受明显偏压作用;隧道轴向与层理面的夹角对隧道开挖轮廓附近围岩水平变形影响显著。在系统锚杆支护的基础上进行锚杆布置角度和长度的优化,并对其支护效果进行评价。现场采取优化锚杆角度和长度技术措施后,深埋互层段隧道稳定性和变形控制效果良好。     

建筑结构上跨多重隧道结构施工安全影响分析

为分析建筑结构施工对下方多重既有隧道结构的受力及安全性影响, 本文依托某隧道上方房建项目施工, 利用 Midas/ GTS 有限元软件分析了建筑结构施工作用下既有隧道结构的位移与受力变化特征, 结合相关规范确定隧道的裂缝宽度与安全系数等指标, 评估了房建施工对既有隧道结构的安全影响。 研究结果表明: 施工引起既有多重隧道的竖向位移量大于横向位移量; 公路隧道和轨道隧道的最大竖向位移分别为 7. 43mm、 5. 06mm; 公路隧道和轨道隧道的结构安全系数分别为 2. 45、 3. 0, 最大裂缝宽度分别为 0. 11mm、 0. 18mm; 各项评估指标均满足规范要求, 施工不会影响既有隧道的结构和运营安全。 施工过程中的位移量与裂缝宽度监测结果均小于计算量, 证明了该评估方法的可靠性。 本工程经验可为类似工程设计和施工提供有益工程参考。     

盾构重叠隧道施工力学行为分析

我国地铁建设的快速发展,就涉及地铁建设中上下重叠隧道的相关问题进行研究。利用三维有限元方法并结合广州某重叠盾构施工的地铁工程实例分析了下洞（左线）隧道受上洞（右线）开挖产生的影响范围、上洞盾构在不同推进力下对下洞位移、应力和应变产生的影响和下洞局部范围在有临时支护条件下随上洞开挖产生位移和内力变化。分析表明：下洞隧道结构受上洞盾构施工的影响表示形式为上洞盾构前方的下洞结构存在向下桡曲,而在后方则向上隆起,直至趋于一个定值,其中下洞盾构机的盾尾需在上洞盾构机盾头前方的50 m;上洞隧道在推进过程中,推进力是控制下洞结构变形的主要因素。此时,应严格控制上洞盾构隧道施工时盾构机推进力大小并仔细对下洞结构变形进行监测;对下洞隧道施作临时支撑可以有效减小位移和结构的受力特性;分析计算得出的结论对于盾构重叠隧道设计和施工有一定指导意义。