高烈度地震区隧道洞口段纤维混凝土衬砌抗震效果分析北大核心CSCD

为提高隧道洞口段衬砌结构的震时安全性,以某公路隧道洞口段为研究背景,利用有限元分析软件ABAQUS,对使用钢纤维混凝土(SFRC)、钢-玄武岩混杂纤维混凝土(SBHFRC)与素混凝土作为二次衬砌结构材料时的抗震效果进行对比分析。结果表明:在同体积纤维掺量的条件下,与素混凝土二次衬砌相比,SFRC二次衬砌的最大、最小主应力峰值分别增加34.27%、23.56%,剪应力峰值增加23.54%,SBHFRC二次衬砌的最大、最小主应力峰值分别增加3.90%、3.37%,剪应力峰值增加3.32%;SFRC、SBHFRC二次衬砌结构的等效位移分别减少了8.08%、2.36%;SFRC、SBHFRC二次衬砌结构监测面各监测点平均安全系数分别提高了38.73%、50.04%。     

地震区公路隧道洞口山洪泥石流受灾分析及启示

高烈度地震特重灾区隧道如何抵御泥石流等次生灾害是震区隧道工程设计、施工的重要问题。文章通过对映秀至汶川高速公路隧道洞口在"7.9"山洪泥石流中损害情况进行的实地调查和系统分析,认为"5.12"震后造成的山体松动损伤、明洞回填材料刚度和厚度不足,以及隧道明洞段地基抗冲刷能力不够是隧道洞口受损的主要原因,由此提出了相应的设计思路:强化震后(潜在)灾害评估,建立超预期设计理念;重视隧道明洞回填质量和效果;借鉴桥式基础,预留泥石流途经通道,可以起到防灾减灾和减少国家财产损失的作用。     

高烈度地震区公路双连拱隧道地震动力响应研究

针对目前尚未对高烈度地震区双连拱隧道这种特殊的结构形式进行具体深入的动力响应研究的现状,从土-结构相互作用模型出发,运用数值分析方法对连拱隧道进行了三维弹塑性分析,主要研究水平方向上传播的剪切波所引起的双连拱公路隧道的地震动力响应。从计算结果看出,随着埋深的增加,双连拱隧道衬砌的水平位移逐渐减小,衬砌内力逐渐增大,而变化趋势逐渐平缓;随着中墙厚度的增加,隧道衬砌水平方向的位移峰值逐渐增大,因此建议采用2.2 m厚中墙。研究结果表明,连拱隧道衬砌的仰拱、墙脚及拱肩为抗震的薄弱环节。     

高烈度地震区公路隧道洞口段地震响应分析

根据隧道地震安全性评价报告和地勘资料,建立了三维数值计算模型并采用一致粘弹性人工边界模拟动力边界,对高烈度地震区公路隧道洞口段进行了瞬态动力计算。计算结果表明:在三向地震荷载激励下,洞口段衬砌的地震响应具有明显滞后性,衬砌以水平横向振动为主、轴向振动次之、竖向振动最弱;洞口段衬砌的拱腰部位将承受极大拉应力和剪应力,可设减震层吸收地震能量。通过对衬砌相对位移的分析得出,衬砌横向和轴向变形都很小,衬砌稳定性尚好。     

隧道洞口段锚喷支护进洞施工技术

通过对渝怀铁路22座隧道洞口段施工情况的分析,研究了在不同的复杂地质条件下,安全、顺利通过洞口段的合理施工方法.结合失败到成功的施工方案重点论述了几种特殊的预加固措施,提出了对处理洞口段浅埋、偏压、滑坍等特殊地质情况的对策建议,可为今后类似条件下隧道进洞施工提供参考.     

高烈度地震区浅埋大跨隧道施工技术及抗震材料

在高烈度地震区的软弱破碎岩体中修建浅埋大跨度隧道时,采取何种施工技术和选用什么样的抗震材料,才能满足抗震性方面的要求,这是工程界所关心的热点课题,文章以南昆铁路乐善村二号隧道为例,介绍了隧道的施工技术和选用的抗震材料,可为今后类似工程提供借鉴.     

瑞利波作用下隧道洞口段的抗震设防长度

隧道洞口段是隧道抗震设计的薄弱部位,文章从瑞利波动方程出发,推导了洞口段地层在瑞利波作用下的峰值位移、峰值加速度和地层曲率的计算公式,并探讨了洞口段抗震设防长度。分析结果表明:在瑞利波作用下,地层位移、曲率和加速度随隧道埋深的增大而迅速减小,因此当洞口埋深达到一定程度后,地层对隧道的强加位移已很小,无需再设防;现行隧道设计规范规定的洞口段抗震设防长度偏短,应延长。最后,结合汶川地震隧道洞口段破坏长度,进行了分析验证,分析结论可供隧道抗震设计、灾后重建和今后有关规范修订参考。     

隧道洞口段危岩落石风险评估

由于线路的走向及场地的限制,许多隧道进出口的边、仰坡高陡、地质条件恶劣,在雨水及地震等自然灾害的作用下,会形成危岩、落石、崩塌等,对隧道洞口段及相邻的桥梁、线路造成危害,危及行车安全.文章参考有关道路边坡落石风险评估技术,从系统/问题的定义入手,将隧道工程系统分为洞口段工程和洞身段工程等子系统,以使问题分析更加明确;提出采用初步定性评估和细部定量评估的隧道洞口段危岩落石风险评估方法,并应用于在建的兰渝线隧道洞口段工程;应用Rockfall软件,进行了范家坪隧道出口仰坡危岩落石运动轨迹的预测,结果表明原设计的明洞长度不能满足对防治山上危岩落石的要求.     

高速公路隧道洞口浅埋段施工技术探析

在隧道施工中针对稳定性较差的洞口浅埋段采取改善和提高洞口围岩自稳能力的方法,如预注浆、洞口土方刷坡、预支护以及锚网喷等技术,以此提高高速公路隧道洞口浅埋段的施工质量和施工安全性。结合施工实例,分析高速公路隧道洞口浅埋段的施工技术,包括围岩加固技术、开挖技术,以供相关工程参考。     

高烈度地震区山岭隧道模型试验研究

以雅泸高速公路高烈度地震区某山岭隧道为背景,对山岭隧道结构地震动力响应进行了大型振动台模型试验研究。试验表明,在隧道洞口段模型土表层裂缝均先从隧道拱顶偏向两侧45°角位置出现,然后斜向向上扩展;在隧道洞身段进出口纵向及斜向裂缝数量较多,大部分裂缝延伸至环向裂缝后终止。在隧道洞身段试验中,拱顶内缘和两侧边墙中部衬砌外缘出现拉裂性裂缝;在仰拱部位出现剪裂性裂缝或压裂性裂缝,并有不同程度的错动,是受地震影响最大的部位。     

高地震烈度下超大直径海底盾构隧道地震响应分析

文章运用FLAC3D软件,采用动力有限元法,对高地震烈度下超大直径海底隧道地震响应进行了分析。分析结果表明:与单纯自重应力场作用下相比,地震作用会造成结构内力的增大,拱顶及拱腰为其受力薄弱部位;在重力及地震共同作用下,衬砌结构的拉应力主要出现在拱顶附近,最大拉应力超过C60混凝土的抗拉强度设计值,拱顶的衬砌管片可能出现局部脱落;衬砌结构的最大受力和位移一般发生在地震2~6 s的时间段;各关键点位置的位移、弯矩、剪力、轴力时程曲线具有相似的变化规律;隧道衬砌最大水平位移为3.6 cm,最大竖向位移为3.7 cm。     

广西高速公路木冲隧道交通安全性分析

长大隧道是高速公路的控制路段,其运营安全对高速公路畅通和安全有重要影响。文章通过研究木冲隧道交通事故分布特征,分析了长大隧道发生交通事故的原因,提出了改善木冲隧道交通安全状况的工程措施和管理建议,其对提高木冲隧道运营安全性具有指导意义。     

公路隧道洞口段支护结构加强设计优化研究

结合目前公路隧道洞口段支护结构加强设计存在的问题,文章从洞口段与洞身浅埋段的围岩特性、荷载作用特点入手,基于超前管棚、初期支护、二次衬砌的作用机理,分析了支护结构在不同围岩条件下的作用特点,给出了洞口加强段和洞身浅埋段衬砌设计的合理化建议。主要得到以下结论:(1)洞口段围岩破碎,自稳能力差,超前支护为围岩早期稳定提供条件,初期支护为主要承载结构,二次衬砌承担部分荷载并提供一定的安全储备;由于洞口段衬砌上覆荷载较洞身浅埋段小得多,不宜加强二次衬砌,因此洞口加强段衬砌设计应以加强超前支护与初期支护为主。(2)洞身浅埋段围岩较完整,有一定的自稳能力,二次衬砌为主要承载结构,初期支护主要发挥与围岩粘附的协同作用;洞身浅埋段衬砌设计应以加强二次衬砌为主,并要控制施作时机。     

汶川地震公路隧道洞口段震害机理及抗震对策研究

汶川地震中震区公路隧道洞口段破坏严重,严重影响了震区生命线工程的畅通.为提高震区公路隧道洞口段的抗震能力,结合公路隧道洞口段震害情况对其震害机理进行了研究.研究结果表明,洞门、边仰坡及明洞震害主要是地震惯性力作用造成的:软岩隧道洞口段衬砌震害主要是地震惯性力和强制位移造成的.文章根据隧道洞口段的震害机理,提出了相应的抗震对策.研究结果对于进一步研究高烈度地震区公路隧道震害机理及抗震对策都有着重要的意义.     

宝塔山隧道不良地质段围岩施工稳定性分析

文章利用非线性有限元数值计算模型,对宝塔山隧道不良地质段开挖施工过程中的围岩应力及位移变化情况进行了模拟分析。结果表明,隧道围岩应力及变形均满足规范要求,处于稳定状态。     

龙耀路隧道穿越黄浦江防汛墙的安全影响分析

根据地下公共工程建设穿越重要防汛工程设施时应当进行防汛影响专项论证的规定,针对龙耀路隧道穿越黄浦江防汛墙,结合上海市已建成的多条越江隧道对防汛墙的实际影响经验,理论与实际相结合,通过建立二维弹塑性有限元模型来模拟盾构隧道推进过程,分别预测东线和西线盾构隧道穿越对所在地防汛墙的影响,并提出预防和减轻对防汛设施影响的对策和措施。     

拱肩裂纹对隧道稳定性影响的数值分析与试验研究

文章利用Abaqus软件,分析了拱肩裂纹对直墙拱形隧道整体稳定性和强度的影响,归纳了模型的破坏规律;数值模拟计算出了隧道周边各点的Tresca应力和裂纹尖端的应力强度因子YI和YⅡ,并采用模型试验对模拟结果加以验证。结果表明,拱肩处的贯通裂纹会降低直墙拱形隧道的整体稳定性及强度,随着裂纹与侧壁夹角θ的变化,裂纹对隧道的影响程度有所不同,当θ=130°时,裂纹对直墙拱形隧道的整体稳定性及强度影响最大,裂纹尖端的无量纲应力强度因子YⅡ也最大,应力集中现象最为明显。     

百丈隧道穿越流塑状富水破碎带施工措施及其安全性评价

百丈隧道左洞ZK152+433~ZK152+463段穿越流塑状富水破碎带施工时反复出现变形侵限、塌方等情况,给工程施工带来前所未有的挑战。文章详细阐述了施工过程中采取的各种处治措施,总结了不同处治方案和效果,并采用数值分析方法对隧道结构安全性进行了分析。结果表明:(1)对于流塑状富水破碎带,加密超前支护是防止开挖时围岩出现较大变形或者坍塌的最有效措施。百丈隧道流塑状富水破碎带最终采用了每榀钢架(钢架间距50 cm)都打设一环3.5 m长?51自进式锚杆的超前支护方式,即每个断面都有7层超前支护,最终有效控制了开挖后围岩变形,避免衬砌侵限与塌方;(2)对于流塑状富水破碎带,加固围岩尤其是边墙与基底处围岩非常重要,可有效减少开挖过程中衬砌的整体式下沉。采用抛石挤淤+注浆的方式进行边墙与基底围岩加固,其效果比采用单纯注浆方式好得多;(3)对于外部荷载较明确的隧道,采用计算分析结合工程经验的方式确定衬砌支护参数,既能保证隧道结构安全,又使其经济合理;(4)在双车道隧道施工中,采用三台阶法施工,应尽量缩短台阶长度,使初期支护及时封闭成环,从而可以较好地控制围岩变形。