大跨扁平隧道仰拱研究

仰拱是隧道衬砌结构的重要组成部分,能提高隧道结构的承载能力。以往的研究主要通过塑性区范围、应力、位移大小分析仰拱所起的作用。基于有限元强度折减法对比分析不同地质状况下仰拱对大跨扁平隧道整体安全系数大小的影响,得到一些有益的结论,为解决类似问题提供一种新思路。     

大跨扁平连拱隧道复合式中墙优化研究

为确保隧道施工安全、减少开挖跨度和节约工程投资,针对某依托工程,首先通过ADINA有限元数值模拟,对不同中墙形状下隧道中墙的受力与变形特征进行了分析,选取了复合式中墙最佳形状,在此基础上,对不同中墙厚度时围岩位移、中墙位移与中墙应力等变化全过程进行了研究,并通过现场监控量测对数值模拟结果进行了对比和验证分析。优化了大跨扁平连拱隧道中墙形状,提出了中墙配筋的关键控制因素和Ⅴ级围岩地段合理中墙厚度。     

大跨扁平隧道的监控量测

通过工程实例,介绍大跨偏平隧道施工期间监控量测的目的、原则和方法,包括地表沉降控制标准、周边位移允许值、围岩应变管理基准、监控项目的管理基准及监控量测的设计等,为同类工程提供参考。     

大跨扁平公路隧道稳定性位移控制基准研究

大跨隧道安全位移基准控制值与施工工法关系密切,而既有成果和规范对此研究不足。根据特征曲线法,探讨隧道极限位移、容许位移和预警位移3个控制指标之间的相互关系;提出公路隧道极限位移确定方法,即采用有限元方法,对规范给出的同一级别围岩的物理力学参数按照高、中、低位进行抽样组合计算,所得支护位移值域按照t分布进行数理统计,按概率密度曲线98.75%的保证率确定最大和最小值,并将该值作为同一围岩级别下考虑分部开挖工法的全域最优解,该最优解可作为隧道安全位移基准控制值。依据该方法,给出CRD工法下3车道公路隧道在Ⅳ、Ⅴ级围岩和4个埋深区间下的极限位移建议值。     

大跨扁平极软岩隧道大变形结构处理分析

牛头山隧道为双向6车道大跨度隧道,当开挖至绿泥石云母片岩段时发生了严重的大变形,拱顶最大下沉达1.6 m。为解决极软岩隧道大变形问题,通过对大变形围岩和初支变形特征、发生原因的分析,确定了"分台阶大预留、快开挖、双层强支护、早封闭"的大变形处理原则和方案。施工期间通过对双侧壁、单侧壁法和三台阶法施工的现场实践,证明依托工程采用短台阶开挖工法控制围岩大变形具有十分显著的效果。在确定采用三台阶开挖方法后,对拟定的应力释放层扩挖+双层H型钢初期支护和双层H型钢初期支护+108锁脚钢管两种支护方案,在左右洞进行了平行试验,结果发现采用双层H型钢支护+108锁脚钢管对于控制大变形效果良好,最终采用该方案顺利完成了绿泥石片岩段施工。     

大跨斜拉桥扁平钢箱梁受力计算

主跨1 088 m的苏通大桥主梁采用扁平钢箱梁,分别用杆系有限元法和混合有限元方法计算其内力,得到了箱梁板件的应力,并对二者结果进行比较,结果表明混合有限元方法能较真实反映主梁板件的受力情况,特别是能直接反映出在车轮局部荷载作用下顶板应力变化和主梁的应力在横桥向分布不均匀性。     

大断面公路隧道液压式栈桥仰拱台车施工工艺研究

本文通过液压式栈桥仰拱台车在大断面公路隧道仰拱施工中的应用研究,对液压式栈桥仰拱台车施工大断面高速公路隧道仰拱和仰拱填充层的施工工法进行了总结。该工法施工的公路隧道仰拱和仰拱填充层分开进行,达到标准化要求,与拱墙二次衬砌的受力形成闭合环,能有效保证仰拱的施工质量。相对于传统仰拱浇筑混凝土施工工艺具有明显的经济和社会效益,技术优势显著。     

大跨扁平单洞4车道公路隧道开挖工法的选择和优化

为了解决施工中双侧壁导坑法、环形开挖预留核心土法的开挖工序繁琐、施工进度慢的问题,以新疆境内小草湖至乌鲁木齐段改扩建工程项目中的单洞4车道隧道为背景,采用工程类比、监控量测技术手段,结合现场地质条件将开挖工法优化为CD法、上台阶半步CD法、上下台阶法,在确保施工安全前提下达到了简化开挖工序、提高施工效率的目的,总结了类似地质情况下大断面隧道开挖工法及注意事项。     

大断面隧道仰拱底鼓破坏模式

仰拱作为隧道重要的组成部分,其底鼓变形是影响路面及轨道平顺性的关键因素,与车辆的安全运行息息相关,为确定大断面隧道仰拱底鼓的基本破坏模式,弄清仰拱底鼓产生机理,采用室内模型试验与扩展有限元数值模拟相结合的方法,对不同加载模式下仰拱底鼓的基本破坏模式进行研究,将试验结果与扩展有限元结果进行比较,验证试验中破坏模式的准确性。将围岩压力分为底部受力占优,侧面受力占优以及底部和侧面受力同时占优3种情况,以确保模型试验加载方式的可靠性,并对其破坏机理进行分析。研究结果表明：大断面隧道仰拱底鼓破坏的基本模式可以分为U-W形破坏、U-LJ形破坏以及U-H形破坏3种;U-W形底鼓时仰拱底部承受较大的顶升力,引起仰拱隆起变形,以仰拱中心受弯破坏为主,仰拱两侧拱腰处与上部衬砌相连,对其隆起有一定的阻碍作用,导致中心部位隆起速度明显高于两侧,最终形成W形的破坏形态;U-LJ形破坏时仰拱承受较大的水平轴力,导致仰拱出现剪切破坏,最终形成W形的破坏形态;U-H形破坏时仰拱在底部和侧面荷载的挤压下,仰拱与边墙的连接部位受剪破坏,无法有效传递轴力,最终导致仰拱与边墙脱开;仰拱中心以及仰拱与边墙连接部位为仰拱的易损薄弱位置;研究成果可为隧道仰拱结构的设计和施工提供理论依据,对保证隧道的安全运营具有重要意义。     

大断面隧道包括仰拱全断面开挖施工技术

随着我国隧道修建技术的快速发展,仰拱液压栈桥等新工装、新工艺的出现,传统的隧道分部开挖方法已越来越适应不了时代的发展。另外,近几年许多学者研究的隧道全断面开挖施工技术,并未充分考虑仰拱曲率对装砟机械的影响,在实际施工中易造成装砟机械操作困难和功效降低。基于此,本文结合新建怀化至邵阳至衡阳铁路黄岩隧道,对隧道全断面施工方法进行分析讨论,总结出了大断面隧道包括仰拱全断面开挖施工技术的一些经验,可为类似工程提供参考。     

在软弱砾质砂岩中开挖三车道扁平大断面隧道

日本的舞子隧道（Maiko Tunnel)是一座3．3km长的三车道双孔公路隧道，与世界上最长的悬索桥明石海峡大桥（Akashi Straits Bridge)相连。此隧道为扁平大断面隧道（典型断面为148m^2)。隧道现场的地质情况主要是由非粘结的砂和砾石层组成，由于在约1．8km的长度内地下水位在规划的隧道拱顶上约10m处，因此提前在主洞规划路线下面建了一条盾构隧道以利于开挖区域的排水，从而达到了主洞开挖期间稳定工作面的目的。本文报导了穿过非粘结砂和砾石地层的隧道部分的施工情况，还指导了从排水隧洞向上进行化学注浆以使地表沉降达到最小的情况，同时也提供了一些量测数据。     

大跨双连拱隧道防中隔墙病害技术

分析常见的大跨双连拱隧道中隔墙病害及其产生的机理,通过工程类比和结构分析的方法从中隔墙设计优化、开挖方法、支护方案、防排水系统等方面进行研究。总结有效防止中隔墙出现病害的施工技术和方法,并在实践中得以验证,以期对类似工程的设计和施工提供借鉴。     

城市大跨连拱隧道设计研究

以昆明安宁市太平新区二期主干道道路工程太平隧道的建设为背景,详述了其土建部分设计所涉及的各个子项,叙述了设计难点、先进性、新技术的应用等.整座隧道从开工到全部贯通历时一年零两个月的时间,施工过程严格按设计参数和工法进行,最终顺利建成为云南第一大跨连拱隧道.本隧道的建成进一步完善了城市的配套市政设施,优化了市政路网系统,使城市对外交通更加快速便捷.     

大跨分岔式隧道结构设计关键技术研究

以深圳市东部过境高速公路莲塘隧道为工程背景,对大跨分岔式隧道结构设计中的关键技术进行研究。通过有限元计算,对＂2＋2车道＂和＂2＋3车道＂分岔的断面形式,连拱段结构设置的必要性,钢支撑的选型以及系统锚杆的布设方案进行分析和对比。主要结论：1）在满足交通功能的前提下,应尽量选取＂2＋2车道＂的设计形式;2）小净距段隧道受力状态及施工工法前后转换方面均较连拱段有优势,建议取消连拱段;3）大跨分岔式隧道分岔部一般设置在隧道工程地质较好地段,以方便大跨分岔结构的实施,如莲塘隧道将分岔部设置在Ⅲ级围岩段,而对于开挖跨度接近30m的大跨段,初期支护一般应设置钢格栅,此时应优先选用＂钢筋格栅＋喷锚＂的初期支护形式;4）莲塘隧道分岔部位于Ⅲ级围岩段,系统锚杆设计长度以5 m为宜,应于拱部、侧墙均匀布设。     

大跨双连拱黄土隧道力学效应研究

为避免黄土地区大跨双连拱隧道因自身结构特殊,地质特性多变,力学效应复杂,在施工过程中产生坍塌等安全事故,需在设计阶段结合水文地质、结构形式、荷载条件分析研究,施工过程严格控制技术参数及施工工艺.文中以某座双连拱黄土隧道为工程实例,依据其实际情况进行有限元分析,通过全施工过程模拟及结构验算,分析隧道结构力学效应.且在施工...     

特大跨度连拱隧道仰拱设置研究

福州长乐国际机场高速二期金鸡山隧道、罗汉山隧道均设计为双向8车道连拱隧道,在国内几乎没有可借鉴的工程。本文针对拱部位于Ⅳ级围岩而边墙以下为坚硬整体岩石的情况,对仰拱设置进行了计算分析。计算结果表明,这种情况下是否设置仰拱对围岩稳定、初支及二衬受力影响不大。     

大跨斜拉桥扁平钢箱梁损伤定位指标的噪声鲁棒性比较研究

以润扬大桥斜拉桥的扁平钢箱梁结构为分析对象,采用子结构方法将扁平钢箱梁结构的整体尺度动力特性和细节尺度构件损伤相互衔接实现多尺度损伤分析。在此基础上对模态曲率、模态应变能、模态柔度和斜拉索索力等4类结构损伤定位指标的抗噪声干扰能力进行了对比分析。分析结果表明,模态应变能和模态柔度对于扁平钢箱梁结构损伤定位具有较好的互补性,将其相结合对扁平钢箱梁主跨和边跨的损伤识别具有较好的抗噪声干扰能力。     

公路隧道涌水及仰拱裂缝处治研究

介绍云南蒙自～文山～砚山段高速公路查尼皮隧道涌水及仰拱裂缝处治方案,根据工程实际情况分析涌水及仰拱裂缝发生原因,结合实际地质情况采用以疏为主和地表、洞内仰拱加固措施的综合治理方法,并取得良好的成果。通过论述为同类隧道工程的施工起到参考作用。     

仰拱曲率对浅埋大断面隧道衬砌结构承载力的影响研究

仰拱曲率对三车道大断面隧道的承载能力影响较大,分别从二次衬砌弯矩、轴力及安全系数等方面对仰拱曲率对三车道大断面隧道的承载能力进行定量分析。研究结果表明：过渡圆弧半径与仰拱半径的比值R^*存在临界值,当仰拱曲率在临界值以下时,弯矩和安全系数变化相对较大,当仰拱曲率超过临界值时,弯矩和安全系数变化相对较小;结构越趋于圆形,安全系数越大,承载力越高。     

隧道仰拱全幅施工技术

为解决仰拱施工对洞内运输线的施工干扰问题,以不同的洞内运输方式为对象,论述了多跨支墩轨道式仰拱栈桥设计及仰拱施工、单跨钢便梁式仰拱栈桥施工技术,并提出了仰拱施工注意事项,确保了洞内运输线的通畅及施工的正常进行。