深埋大断面土质隧道初期支护结构受力特征研究

研究目的:新奥法中初期支护结构作为承受围岩压力的主要结构有着重要的作用。为研究深埋大断面隧道复合衬砌中初期支护结构的受力特性,本文以银西高铁庆阳某隧道为工程依托,通过现场监测,得到深埋大断面红黏土隧道的围岩压力、钢拱架内力与混凝土内力变化规律,分析初期支护结构内力变化规律及分布特征。研究结论:(1)红黏土大断面隧道两侧的围岩压力大于拱顶和仰拱内的围岩压力;(2)初期支护结构内力呈现出上大下小的分布规律,且钢拱架承担了大部分围岩压力;(3)可考虑在边墙及拱顶增高钢拱架标号,仰拱内减少拱架截面积,以达到充分利用材料降低造价,提高衬砌结构可靠性;(4)本研究结果可以为类似地质条件下衬砌设计优化及隧道初期支护的施工组织提供参考。     

大断面区间隧道应力测试分析

通过对北京地铁五号线11合同段CD法及双侧壁导坑法施工的断面应力量测，掌握了大断面隧道工程围岩及支护应力应变的基本规律，提出了“早封闭，快成环”的工序组织建议，为类似工程提供一定参考。     

高速铁路大断面隧道地应力测试与分析

大岩湾隧道位于沪昆客运专线长玉段,为单洞双线隧道,全长1 968 m,最大埋深259.64 m,开挖面积达160 m2,跨度达15 m,属于超大断面隧道。本文介绍了隧道工程区水压致裂地应力测试的基本原理和测试结果,并对测试结果进行了分析。分析结果表明:该工程区的原地应力以水平应力为主,最大主应力方向为W67.5°N,与区域地质分析的结果相吻合。根据该工程区应力量值及方向,分析了隧道区的应力特征,并结合该隧道的工程地质条件,对隧道施工过程中的稳定性和岩爆发生的可能性进行了讨论。     

大断面砂质黄土隧道二次衬砌受力特征

通过现场监测和数值模拟,研究了中兰客运专线盘岘山大断面黄土隧道二次衬砌的受力特征。结果表明：接触压力、钢筋轴力、混凝土应力随时间变化大致可分为施工扰动阶段、变化阶段和稳定阶段,仰拱受力波动幅度较拱墙大,达到稳定的时间更长;接触压力沿洞周不均匀分布,边墙以上呈双耳状分布,仰拱处呈哑铃形分布,且仰拱整体接触压力大于边墙以上部分;理论与实测荷载作用下二次衬砌内力与分布规律差异显著。安全系数最小值在理论荷载作用下位于拱顶和左右拱肩,在实测荷载作用下位于仰拱与边墙交界处。实测结果表明基于松动压力的理论荷载不能表征砂质黄土地层二次衬砌结构的实际受力特征。     

膨胀土隧道施工技术

对改建铁路襄渝线新七里沟隧道的膨胀土特性、膨胀土变形机制及变形规律进行研究与分析,形成了针对膨胀土隧道特点的施工技术,为同类地质情况下人工修建隧道提供借鉴与指导。     

大跨海底铁路隧道断面受力特点及优化建议

以甬舟铁路金塘海底铁路隧道矿山法施工段为依托,选其深埋段Ⅳ_b型衬砌参数,采用荷载-结构模型,基于内力分布特点研究仰拱加深、拱脚加厚及仰拱加深+加厚拱脚3种方案下的断面优化效果。结果表明,仰拱加深0.5 m可使断面弯矩分布更加均匀,可改善各关键节点安全性能并将衬砌可承受的最大水压由拱顶以上6 m提升至38 m;拱脚段加厚0.3 m对结构弯矩分布、底鼓挠度大小及整体安全系数的提升效果较小,可承受极限水压为拱顶以上23 m;仰拱加深0.5 m+拱脚加厚0.3 m优化方案与仰拱加深0.5 m方案优化效果大体一致,故建议断面优化优先考虑仰拱加深措施。     

大断面矩形混凝土顶管隧道管节接头结构研究

以郑州市红专路下穿中州大道隧道为工程背景,就大断面矩形混凝土顶管隧道的管节接头进行研究。为克服接头易出现渗漏水的弊端,管节采用F形承插式3道防水体系接头。接口钢套环与防水橡胶圈形成外侧防水体系,防水橡胶圈采用鹰嘴形橡胶圈和半圆形橡胶圈双层结构,并增设2道约束钢环;管节承口端管壁中上部开槽,嵌入多孔型三元乙丙橡胶密封垫作为第2道防水体系;管节内侧接口处设置嵌缝槽,注入双组分聚硫密封胶形成内侧防水体系。为保证接头承插口防水效果和隧道纵向接头刚度,管节侧壁中部对称设置69钢管插销孔,三维数值分析以及施工监测结果均表明,纵向连接刚度可满足设计要求。     

膨胀土结构分形特征研究

分析了膨胀土结构的分形行为，推导了膨胀土颗粒粒度的分维、颗粒质量的分形、孔隙分布的分维、孔隙表面分维计算公式，并结合实例进行验证，所获得的分析结果为铁路膨胀土路基稳定性的研究奠定了基础．     

膨胀土结构分形特征研究

分析了膨胀土结构的分形行为,推导了膨胀土颗粒粒度的分维、颗粒质量的分形、孔隙分布的分维、孔隙表面分维计算公式,并结合实例进行验证,所获得的分析结果为铁路膨胀土路基稳定性的研究奠定了基础.     

云台山隧道膨胀岩的膨胀特性

本文通过云台山隧道膨胀性围岩岩性的研究，确认其围岩含有伊利石，绿泥石等膨胀性矿物，具有一定的膨胀性，属于弱膨胀岩，提出了膨胀岩的快速测定方法，为在膨胀岩地层中进行产析奥法的隧道施工，提供了合理的设计参数。     

大断面隧道溶洞处理技术研究

地质探测资料表明,遵义高新快线2号和3号隧道隧顶、拱侧及隧底存在多个溶洞,实际揭露隧顶溶洞最高处距拱顶17.69 m,隧底溶洞沿隧道走向最长16.85 m,溶洞内充填水、黄泥及碎石。根据溶洞与隧道的位置关系,提出了不同的处治方法:隧顶溶洞洞壁采用喷射钢纤维混凝土封闭,在衬砌上部浇筑5.0 m厚混凝土予以加固;隧底较小的溶洞采用混凝土充填,较大溶洞采用现浇钢筋混凝土边墙托梁处治。介绍了各溶洞处治施工的工艺流程和要点,可为类似工程提供参考。     

阿联酋铁路大断面隧道关键技术研究

伴随隧道的不断建设,我国隧道施工技术飞速发展,自“一带一路”启动,国内越来越多的企业向海外拓展,走上国际舞台。以阿联酋为代表的中东地区国家,缺乏大断面隧道关键技术施工经验,国内的隧道施工经验仅能提供参考借鉴,给隧道施工安全、质量及进度带来了极大的挑战。依托阿联酋联邦铁路大断面隧道,对中东地区复杂地质条件下大断面隧道施工关键技术进行研究,明确了复杂地质条件下阿联酋铁路大断面隧道快速施工专用设备,提出了大断面隧道空孔直线掏槽爆破及振动控制技术、石棉隧道施工防控技术及混凝土裂缝控制技术。可为今后中东地区大断面隧道设计施工提供相应参考。     

大断面黄土隧道施工技术研究

介绍宝天复线双线电气化黄土隧道的施工工艺、关键 施工技术与方法以及采取的相应技术措施。     

小断面隧道结构优化设计

就浅埋暗挖热力隧道结构的优化设计进行了探讨 ,并针对 DN80 0的热力隧道提出以隧道的开挖量和材料用量为目标的优化模型 ,从而为小断面隧道的结构设计提供了一种新的思路。     

渝怀铁路黄草隧道衬砌结构受力测试及安全性评价

渝怀铁路黄草隧道围岩存在高地应力及偏压现象,通过对衬砌结构受力测试,分析隧道衬砌结构的受力状况,并对衬砌结构的安全性作出评价.     

复杂地质大断面铁路隧道爆破振动能量传播特性研究

对复杂地质大断面铁路隧道爆破振动能量对隧道工程的影响进行研究,解析其传播特性.首先分析振动能量传播损伤特性,寻找振动能量累计损伤对整体振动传播规律的影响因素;其次利用有限元模型模拟振动能量传播过程,切实获取传播特性相关数据与计算手段;再利用模拟数据和模型进行振动测试,进行柱形炸药包的振动能量传播特性分析;最后在实际工程...     

隧道新型波纹板支护结构受力特性与影响分析

提出一种新型的钢制波纹板结构作为隧道初期支护,并用国外圆形隧道波纹断面的应力公式与有限元计算方法进行对比分析,结合ANSYS有限元软件分析不同厚度、荷载影响下波纹板结构承载能力的变化趋势,并着重分析波纹板内外侧波峰波谷的受力特性;同时结合计算结果用非线性多项式拟合手段给出了波纹板承载能力随厚度、荷载变化拟合公式.研究结...     

大断面暗挖隧道下穿地铁既有线结构监测分析

文章结合广州地铁18号线番禺广场站—南村万博站区间暗挖下穿既有7号线南村万博站—汉溪长隆站区间工程实例,对大断面暗挖下穿运营线路既有隧道结构监测数据进行分析,重点分析运营线路隧道沉降、椭圆度等变形规律,并针对变形规律提出可参考的建议。     

降雨入渗对膨胀土隧道力学特性影响的数值分析

为研究膨胀土隧道围岩湿度变化对隧道初期支护结构力学特性的影响,采用数值分析方法,将隧道施工过程中围岩扰动较大的范围作为"松动区",基于温度场与湿度场相关理论及变量的相似性,分析在不同扰动程度及不同渗水条件下,隧道初期支护结构变形及内力的变化特征。研究表明:在"轻微松动"条件下,洞周土体内基本不产生膨胀力;在"显著松动"条件下,洞周土体内将产生少量的膨胀力;在"完全松动"条件下,洞周土体增湿后将产生较大的膨胀力,使得隧道支护结构所受的附加荷载明显增大。随着隧道开挖扰动程度的加剧,隧道初期支护的受力和变形与不考虑增湿膨胀条件下的内力和变形之间的差异逐步增大,土体增湿膨胀后,隧道初支结构内力最大增幅接近20%。因此,隧道施工中应尽量减少对周边土体的扰动,并注重对地表水体的截、排处理。