神土连拱隧道设计与施工关键技术

神土隧道为双向四车道连拱隧道形式,由于其处于全风化—弱风化变质砂岩或花岗闪长岩内,工程地质条件差,特别是上陵端洞口段地形复杂,偏压严重,设计和施工难度均较大。文章主要介绍其洞口偏压段的处理、复合式连拱隧道的设计与施工工法,可供类似工程参考。     

轨道交通隧道防淹门系统及门扇受力分析计算

针对轨道交通隧道防淹门系统的设计,介绍了该系统的结构和工作原理,应用Ansys软件建立防淹门门扇的结构模型,并对其进行有限元分析。通过门扇的应力分析及变形分析来进行门扇的结构设计,确保门扇的制造经济性和使用可靠性。     

多心圆拱隧道支护结构内力反演分析的理论研究

在施工环境下对多心圆拱隧道支护结构的内力分布特征进行研究,是保证隧道施工安全的关键措施之一。文章采用弹性地基曲梁理论,基于初参数法和现场围岩量测压力,从理论上推导了多心圆拱隧道支护结构内力计算的反演表达式,并结合集呼高速旗下营隧道某断面围岩压力的实测数据,反演了隧道衬砌结构的内力分布情况,对衬砌结构的薄弱部位进行了安全性评价。结果表明,隧道BG弧段衬砌结构弯矩和剪力较大,在施工过程中应加强该部位的现场监测工作;隧道拱顶部位混凝土可能出现弯拉造成的开裂现象,应注意加强观测。     

膨胀土地层中盾构隧道管片结构受力分析与对策研究

针对成都地铁2号线部分区间穿越由粘性土、卵石、泥岩组成的膨胀性地层的工程实践,采用数值模拟的方法计算和分析了在膨胀土位于管片结构周围不同位置时,在不同的膨胀接触压力下,管片结构的变形和内力情况.计算结果分析表明:当膨胀土位于隧道下方或上方时,膨胀土的膨胀将会增大管片结构的变形和内力,对于这类区段,隧道设计上应增加配筋量或采用通缝拼装方式;施工上要避免引起周围地下水位发生变化,应增强管片防水性及保证注浆质量.     

基于可靠度理论的隧道洞门结构计算软件开发

铁路隧道洞门结构按概率极限状态法设计时,需考虑墙身抗压、抗裂、抗倾覆、抗滑移及地基承载力5种极限状态。为评定洞门结构可靠性,需对不同极限状态下的可靠度指标或承载力极限状态进行计算。传统方法一般采用手算并结合MATTLAB、ANSYS、EXCEL等软件进行计算,其计算效率低,实用性不高。针对以上问题,文章基于Visual Basic平台,开发了基于极限状态法的隧道洞门结构计算软件。该程序实现了洞门结构5种极限状态的可靠度指标和承载力极限状态的快速计算功能,并提供了3种可靠度指标计算方法,包括JC法、分位值法与蒙特卡洛法,软件计算结果可写入Excel模板文件,大大提高了隧道洞门结构计算效率。通过与手算结果对比,验证了该软件计算结果的准确性。     

对隧道衬砌结构计算问题的思考

隧道设计规范中依据围岩不加约束,自由坍塌岩土体重量计算围岩压力的条文完全不符合依照新奥法理念修建的现代隧道工程的实际。在对衬砌荷载的认识拘泥于塌方统计公式的情况下,要在隧道设计中按可靠度理论采用概率极限状态法进行设计是难以设想的。建议在规范中多强调些工程类比的实际经验,删减结构计算方面的内容,将数值方法更多地用于围岩稳定性分析,据以定性地指导设计。     

考虑土拱效应的浅埋隧道松动土压力计算方法

随着浅埋隧道拱顶位移的增加,土拱结构分别经历上凹拱、三角拱、下凹拱、矩形拱这4个阶段。对于浅埋隧道施工而言,土拱结构以下凹拱和矩形拱为主,随着拱结构的不断变化,土拱效应的影响也在不断变化。文章首先建立拱结构判断的标准:假定隧道拱结构为下凹拱,根据拱顶位移δ得到理论边部位移δ′1;当隧道施工监测边部两处的位移沉降δ1大于下凹拱理论边部位移δ′1,认为此时土拱结构发展到矩形拱;反之,则认为土拱结构为下凹拱。在上述基础上,通过薄层微分层析法,给出了浅埋隧道的松动土压力计算公式。算例表明:浅埋隧道松动土压力与土拱结构有直接关系,当土体从下凹拱发展到矩形拱时,松动土压力会大幅减小,即土拱效应的影响会增加。上述研究对于丰富浅埋隧道松动土压力计算理论有着重要意义。     

浅埋膨胀土隧道围岩抗剪强度与支护结构受力特征关系研究

膨胀土吸水后产生的膨胀问题,导致隧道支护结构承受复杂的膨压应力。为研究浅埋膨胀土强度衰减和膨胀效应对隧道支护结构的影响,文章以呈贡隧道工程为背景,首先利用室内直剪试验方法,探明膨胀土的抗剪强度与初始含水量的变化关系;然后基于室内试验结果,采用ABAQUS三维有限元分析模拟软件,研究膨胀土吸水膨胀对隧道支护结构的影响,揭示不同埋深下膨胀土膨胀效应对围岩变形和支护结构内力影响规律。研究结果表明:(1)摩擦角和粘聚力均随含水量的增大而下降,粘聚力受到的影响较大,膨胀土抗剪强度与含水量的关系可采用二次抛物线表征;(2)膨胀土围岩吸水后受到支护结构约束,产生较大的膨胀压力,导致围岩出现破坏,造成隧道仰拱隆起量和边墙水平收敛增大;(3)围岩膨胀后,初期支护结构轴力均匀增加,拱腰处弯矩增加较小,墙脚处弯矩增加较大,使支护结构处于不安全状态;(4)埋深对膨胀变形产生很大的影响,但达到某一极限埋深后将不发生膨胀变形。     

TBM隧道管片纵向受力的传递规律

在TBM法施工过程中,千斤顶对盾尾后面的管片衬砌结构有反推力的作用,管片结构外侧的回填层对管片结构产生纵向剪切力作用。文章以神华新街台格庙矿区TBM隧道施工为背景,确定了考虑时间效应的回填层的强度变化全过程,进而确定了不同位置的管片结构的外侧表面受回填层的剪切阻力大小。通过力学分析,得到了千斤顶对管片结构的影响范围和各环管片的纵向压应力及外侧表面纵向剪切应力的分布规律。研究结果表明,从第17环管片结构开始不向后传递反推力,从第1环至第17环管片衬砌结构,相互之间的推力呈非线性减小的规律,侧面的剪切力从第5环至第17环呈线性增长趋势。     

公路隧道围岩分级中存在问题的探讨

采用了国标的围岩分级方法进行隧道围岩分级.新规范实施后,很多建设业主反应采用新规范的隧道围岩分级普遍偏高,致使工程造价普遍增加.文章对围岩分级和原围岩分类进行了比较,对围岩分级的定性与定量数据进行了对比分析,阐明了出现这一现象的原因,提出了准确使用新规范围岩分级方法的几点建议.     

断索工况对下承式钢箱拱受力的影响分析

文章以某城市桥梁150 m跨径下承式钢箱拱为分析对象,基于未知荷载系数法,采用Midas Civil有限元软件,确定了合理成桥状态,并对不同位置断索工况下的钢箱拱受力状态进行了分析,计算结果可为类似桥梁结构设计提供参考。     

盾构法隧道错缝拼装衬砌的受力分析

对错缝拼装衬砌的内力计算分析的关键是如何考虑隧道纵向剪切作用以及由此而产生的环间弯矩传递。目前在错缝衬砌的设计中，用得最多的是η-ξ法，而η和ξ值的确定主要凭工程实践经验，具有较大的随意性和不确定性。为此，通过错缝拼装衬砌的三维受力性态分析，研究在错缝拼装条件下环缝接头对管片接头的约束作用以及由此而产生的环间弯矩传递。     

高速公路隧道应用LED照明存在的几个问题

LED照明作为新一代的绿色照明,已逐步进入照明的各个领域,高速公路隧道也已开始应用LED照明,为了推广应用高速公路隧道LED照明,探索LED隧道照明规律,本文结合我们进行的隧道LED照明测试和工程试点应用,提出应用中的问题和体会,供参考和借鉴。     

公路隧道环境影响评价中存在的问题与对策建议

公路隧道环境影响评价在预防和减缓隧道建设、运营对生态环境的影响上起着重要的作用.文章在对公路隧道环评实践过程中存在的现行法规难以完全满足环评需要、环评介入时间滞后以及其他一些环评技术问题进行分析讨论的基础上.提出了制定隧道环评专门法规、加强隧道环评监管和提高隧道环评人员素质的对策建议.     

高速公路隧道PLC系统存在的问题及优化方案

目前高速公路隧道主要采用PLC作为区域控制器,对隧道内各系统的设备进行信号采集及控制,PLC出现问题会对整个隧道的控制系统造成严重影响。文章通过对广西高速公路隧道PLC系统运营中常见的问题进行分析和总结,提出在通信结构、PLC控制柜、信号传输以及软件方面进行优化设计。优化方案在新建路段上的应用结果表明,其能够提高PLC系统的可靠性,进一步保证隧道的运营安全。     

考虑套拱加固作用的隧道洞口边坡稳定性研究

文章采用有限元强度折减法,对金鸡山特大断面连拱隧道的洞口边坡按自然边坡、不考虑套拱的进洞过程、实际进洞过程三种工况进行稳定性分析,研究了套拱对边坡稳定性的影响以及进出洞施工过程中边坡结构的受力状态,为套拱的设计与施工提供参考。     

隧道-洞口滑坡平行体系受力变形模式与计算方法研究北大核心CSCD

我国目前对隧道-滑坡工程的设计尚无可供参照的行业标准,尤其是滑坡洞口段隧道缺少相应的计算理论。文章首先以平行体系中隧道-洞口滑坡为研究对象,通过归纳总结滑坡地段隧道衬砌的病害特征,构建了相应的工程地质模型;然后将剩余滑坡推力视为导致隧道变形破坏的直接原因,通过荷载传递规律得到作用于隧道结构上的附加荷载,将其与围岩压力叠加推导出了隧道外荷载的计算公式;接着采用弹性地基梁理论,推导出滑坡推力作用下的隧道内力计算方法,从而得到隧道-洞口滑坡的受力变形模式及计算理论;最后通过模型试验对其合理性进行了验证分析,结果表明该方法与实际工程相符,能够为滑坡地段洞口隧道的设计提供参考。     

拱肋刚度对刚梁柔拱组合宽桥受力性能的影响

本文根据刚梁柔拱组合宽桥的特点,以福州湾边大桥为例,通过建立计算分析模型,分析了拱肋刚度对主梁和横梁的受力影响。     

黄土连拱隧道中导洞临时支护的比选分析

黄土连拱隧道采用台阶法开挖时,中导洞的临时支护一般为钢支撑支护和回填土支护。为了选择合理的临时支护,文章结合太佳高速公路清凉寺连拱隧道的工程实例,对两种支护进行全过程弹塑性数值仿真对比分析。结果表明,钢支撑支护与回填土支护对隧道的地表位移、拱顶沉降、锚杆轴力的支护效果相同,均能满足隧道变形要求;对围岩应力、初期支护应力和锚杆轴力等方面的支护效果,钢支撑支护优于回填土支护。     

公路隧道施工中存在的问题及相关策略分析

公路隧道施工具有施工难度大、技术要求高、隐蔽性强等特点,鉴于此,对公路隧道施工中存在于技术、安全以及成本控制等方面的问题进行分析,并提出了相应的解决措施,以期降低施工难度和成本。