极浅埋连拱隧道中隔墙受力特征模型试验研究

中隔墙是连拱隧道的主要承载结构,保护中隔墙免受偏压影响并维持其稳定性是保证连拱隧道施工安全的关键。以某极浅埋连拱隧道为例,采用模型试验的方式对中隔墙在左右洞交替开挖过程中的受力特征进行模拟,得到了中隔墙底部压力的变化规律,并利用改进的中隔墙稳定性判断公式对中隔墙的稳定性进行了验算,解释了模型试验的结果,并提出了加强中隔墙稳定性的措施。     

矿山法隧道预制仰供与边墙连接型式的受力特征比较

在矿山法隧道工程中,采用预制仰拱的方法可以加快施工速度、减少病害等,其中预制仰拱与隧道边墙的连接型式对隧道结构的安全性和施工的可操作性有影响。采用数值模拟方法,研究了平面连接、碗扣式榫槽连接、方形榫槽连接、螺栓连接或预留钢筋连接和现浇二次衬砌连接等五种预制仰拱与隧道边墙连接型式的接头力学特性。研究表明：螺栓连接较为可靠,其力学特性与整体现浇类似,但施工较为复杂;方形榫槽连接型式力学特性虽弱于螺栓连接,但也满足强度要求,且施工方便,推荐采用方形榫槽连接。研究成果可为矿山法隧道预制仰拱与隧道边墙连接的设计与施工提供参考。     

黄土公路隧道仰拱曲率对结构受力的影响分析

采用有限差分数值分析软件对黄土公路隧道仰拱二衬不同曲率进行三维力学性能分析,并通过室内模型试验验证了数值分析结果,探究了仰拱曲率对于隧道受力变形的影响规律,得到了使支护结构受力较优的仰拱二衬曲率半径。     

地震作用下盾构隧道纵向接头的受力特征

实际工程中,盾构隧道纵向接头是结构受力和变形的薄弱部位,针对盾构隧道纵向接头细部构造在地震作用下的受力特征,提出了一套由整体到局部的数值分析流程.首先建立基于纵向等效刚度梁的三维地层-结构时程分析模型,然后以该模型计算得到的纵向内力极值作为盾构隧道整环三维分析模型的外荷载,获取隧道最不利区域边界力,最后将边界力施加在盾构隧道纵向接头局部精细化分析模型之上,分析纵向接头细部构造受力特征;并以某综合管廊工程为背景对该方法进行具体阐述和讨论.研究结果表明:地震波横向激励时,盾构隧道纵向以往复的水平弯曲为主,而纵向激励时,则以往复的竖向弯曲和纵向拉压为主;在纵向张开量最大的局部区域,不论是轴向拉力工况还是纵向水平弯矩工况,该局部区域都处于受拉状态,两种工况对该局部区域受力模式不产生本质影响;当盾构隧道纵向最大张开量的局部区域受拉时,最大拉应力区均位于管片内侧手孔部位,最大压应力区则围绕螺栓孔成环形分布.     

矿山法地铁隧道二衬结构安全系数及可靠度计算方法研究

以北京地铁四号线某大断面矿山法隧道为背景,分别应用“初期支护与二次衬砌共同承受全部荷载的计算模式”与“不考虑初期支护承载而由二次衬砌单独承受全部荷载的计算模式”进行隧道截面安全系数和可靠度指标的计算,结果表明：两种承载模式得到的结构最不利截面安全系数均能满足要求,但“二衬结构单独承载模式”得到的最不利截面结构可靠度指标偏低．为确保根据不同承载模式得到的计算结果基本相同,在应用响应面法分析隧道衬砌结构荷载效应的基础上,采用了等效地层弹性抗力系数来表征初期支护对结构承载的贡献,为解决地铁隧道结构设计中由于结构承栽模式不同而造成的计算结果差异提供了一个途径．     

不同滑带角度滑坡作用下隧道衬砌结构受力特征

随着越来越多的隧道工程穿越滑坡区,滑坡与隧道相互作用过程的研究尤为重要. 为研究不同滑带角度滑坡对隧道衬砌结构受力的影响,以大（同）准（格尔）铁路南坪隧道为例,采用室内模型试验、数值模拟的方法,对0°、10°、20°、30°、40°、50°不同滑带角度条件下滑坡推力作用下隧道衬砌结构受力的影响特征及变化规律进行研究. 研究结果表明:滑带角度越小,隧道变形越大,作用在隧道衬砌结构上的弯矩、剪力及土压力越大,并在拱脚处出现最大值,形成隧道拱结构左右受力不对称特征,呈现偏压现象;通过计算隧道拱结构左右两侧的竖向偏压应力比显示,在拱肩位置且滑带为0时,偏压应力比为1.17,随着滑带角度的增大,隧道衬砌拱结构左右应力差越来越小,趋于平衡拱;在拱脚位置,偏压应力比随滑带角度的增大而逐渐增大,隧道衬砌拱结构左右两侧所受应力差越来越大,趋向于偏压隧道,最小偏压比和最大偏压比分别为1.08、1.87.      

拉拔荷载下黄土隧道锚杆受力特性模型试验研究

自制室内模型试验箱,利用微型锚杆拉拔仪研究了拉拔荷载作用下不同锚固体长度下黄土锚杆与土体界面剪应力分布规律,试验结果表明拉拔荷载作用下黄土围岩锚固体最大剪切应力出现在距锚头25倍锚固体直径区段内,锚固体长径比为110以上时,锚固体中后部剪应力才能得到发挥。此结论与基于Mindlin问题的位移解得出的拉拔荷载作用下黄土系统锚杆所受剪应力和轴力的理论解做了比较分析。基于室内模型试验提出的相关结论对黄土隧道锚杆设计具有工程参考价值。     

长大纵坡路段受力特点及破坏特征

山区公路路线设计中,为了克服高差．道路纵断面须设置一定的坡度。道路纵坡的设置．改变了路面结构的受力模式．坡度大小不同、水平荷载系数的差异将使得结构层内部应力、应变分布不同于平坡道路．这也导致纵坡路段路面结构的破坏形式有别于平坡路面结构。     

喷锚支护洞室受力特征研究

为研究喷锚支护作用机理及其对围岩的加固效果,采用模型试验和数值计算方法,分别对洞室围岩介质应变、洞壁位移、锚杆应变和纵向应力进行了量测和模拟,研究了喷锚支护在均质围岩中的受力特点和变形特征,分析了支护参数选择对加固效果的影响以及单独喷锚支护和喷锚联合支护在围岩加固效果上的区别.采用有限差分软件得出的结果与试验数据的吻合性较好,进一步证实了模型参数和建模的有效性和正确性.并根据试验结果,提出了较合理的锚杆参数选择及布置的建议.     

IX度区近断层隧道衬砌断面受力特征分析

文章以达德隧道为工程背景,对近断层隧道的抗震减震断面形式进行了分析。采用荷载结构模型对圆形隧道和马蹄形隧道的二次衬砌内力进行了计算和对比。结果表明:圆形隧道断面形式的受力情况要优于马蹄形隧道断面;在高烈度区隧道断面形式结合经济性综合考虑应采用近圆形,马蹄形断面则应减小仰拱半径。     

超深层黄土滑坡作用下既有隧道结构体系力学特征

黄土地区滑坡灾害频发,滑坡尤其是超深层滑坡对既有隧道结构受力变形有重要影响,隧道滑坡体系变形特性、力学响应一直是学术界和工程界关注的焦点.?以某超深层滑坡地质灾害中的铁路隧道工程为依托,建立了"超深层黄土边坡-滑带-隧道"FLAC3D三维数值模型;利用基于位移突变的局部强度折减法模拟坡体失稳临界状态;针对不同滑带隧道相...     

考虑流固耦合效应的水下盾构隧道受力特性

为探讨水下盾构隧道施工期流固耦合效应对管片衬砌结构受力的影响,以广-深-港(广州-深圳-香港)铁路客运专线狮子洋越江盾构隧道为依托,建立了该盾构隧道数值分析模型,计算作用在管片结构上的水压,并对隧道施工和运营期间管片结构所受外荷载、内力进行了原位测试;将计算水压力施加到梁-弹簧模型上,得到考虑施工期流固耦合效应的盾构隧道结构受力.研究结果表明:受注浆压力影响,目标环管片刚脱环3~5环时,所受水压力波动较大;脱环10环后,随注浆压力的逐渐消散和流固耦合效应的消失,管片所受水压力接近于该处的静水压力.      

南水北调东干渠输水隧洞监测技术

以南水北调东干渠输水隧洞盾构法施工监控测量为例,系统设计监测点位的监测内容、布设方式、监测方法和数据处理等检测环节,严格把控隧洞墙体位移及变形、支撑轴力、水位监测等监控测量各项指标,保证了输水隧洞的顺利完工。通过介绍隧道监控测量的方法,阐述了监控测量对指导施工的意义。     

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…     

偏压浅埋隧道洞口施工技术探讨

偏压浅埋隧道由于施工工序的复杂性和围岩应力分布不均匀性,施工技术难度较大。为保证施工工期和施工安全,采用进洞口围岩预加固、台阶法预留核心土开挖、洞内围岩超前加固等技术,实现了安全进洞,节约了项目开支。     

隧道掘进节能环保水压爆破技术的应用

隧道掘进节能环保水压爆破技术对于节约施工成本和减小环境污染有着重要的意义。结合隧道施工工程实例,就隧道掘进节能水压爆破技术的工艺流程、施工要点进行了探讨,并对其技术效果、环境效益、经济效益和社会效益进行了分析,期望为同类工程提供参考。     

公路隧道外水压力折减规律研究

针对确定隧道外水压力的技术难题,根据相似理论,利用自行设计的模型试验装置,在不同水头高度、渗透系数、排放量以及排放系统的条件下,进行了36组工况试验。根据试验结果,对外水压力的折减规律进行了研究。分析提出了工程类比应注意水头高度为平方的相似关系,以及对于隧道周边富水洞穴应按"复合回填"的方式进行处治的深入认识。     

封顶块位置对高水压通缝拼装管片结构的影响

为了探明封顶块位置对盾构隧道管片结构力学行为的影响,基于苏通GIL (gas-insulated transmission)综合管廊隧道工程,选取封顶块在拱顶和拱腰两种代表性工况,开展了高水压条件下的通缝拼装管片结构原型试验,从管片结构的变形、受力、裂纹开展情况和最终破坏状态等方面对两种工况的试验结果进行分析.研究结果表明:不同封顶块位置对管片结构的影响总体表现为对结构整体刚度的削弱不同,其形成的刚度削弱区域抵抗指向洞外变形的能力要强于指向洞内变形的能力;封顶块位于拱腰时结构整体刚度更大,管片结构椭圆度和单点最大位移均分别减小了39.8%和38.2%;封顶块位于拱顶时结构抗弯刚度削弱明显,易出现较大的纵缝张开,而封顶块位于拱腰时管片最大纵缝张开量明显减小,仅为前者的53.3%,且连接螺栓受力减小了54.4%;封顶块位于拱腰时,管片环拱底内弧面更容易产生裂纹、开裂荷载相对更小,管片内部主筋更早进入受拉状态;封顶块位于拱顶时管片结构由于纵缝张开量较大,在较高水压的情况下破坏始于纵缝处混凝土的压剪破坏进而导致的结构失稳.     

偏压连拱隧道临界偏压状态确定方法研究

连拱隧道洞口地段由于地形原因经常造成偏压，而《公路隧道设计规范》只是给出了偏压隧道的围岩压力计算公式，但是没有明确公式的适用范围。基于普氏理论对连拱隧道的临界偏压状态进行了分析，得出了不同围岩级别不同坡度情况下产生偏压的最大埋深。同时，采用数值方法计算了各种偏压情况下的地层偏压规律，为设计和施工提供了基础数据。     

寒区隧道衬砌背部空洞积水冻胀力学分析

造成高寒地区隧道冻害的原因有很多方面，如衬砌混凝土的冰冻破坏、局部存水冻胀破坏以及既有裂缝裂隙水的冻胀破坏等。以鹧鸪山隧道为工程背景，通过有限元软件ANSYS对隧道衬砌背后局部存水冻胀产生的应力进行计算分析，说明这种局部存水空间冻胀对隧道衬砌可能造成破坏原因，为寒区隧道的抗防冻措施提供理论依据。