拱跨结构在湘桂铁路某隧道隧底倒悬溶腔整治方案中的应用

湘桂铁路某隧道出口端基底发育一大型半充填富水溶腔,沿线路方向长12 m,横向宽19 m,溶腔深27 m,对隧道施工和结构影响很大。针对溶腔下切较深,两侧岩壁倒悬的特点,比选研究了梁跨方案和拱跨方案,由于拱跨结构对结构后基础产生推力,传力路径更有利于洞壁稳定,优选拱跨结构进行设计。基于动静荷载分开的原则,对拱桥跨越方案中拱桥、隧道结构进行分析和研究,并对排水系统进行特殊设计,在隧底溶腔整治应用中取得了满意的效果。     

爆破振动下双洞隧道衬砌动力响应分析

以浙江省金华市里岩垄坑2号隧道为工程背景,研究Ⅲ级围岩隧道爆破时衬砌动力响应.本文采用MinimateProTM振动监测仪对开挖洞与邻洞进行了爆破振动测量,并利用Midas GTS NX对双洞隧道进行数值模拟分析.研究结果表明:本洞初衬振动速度和位移的最大值发生在拱顶处,横向上的大小远小于纵向和竖向.对于纵向,拱顶及拱肩处的质点振动峰值速度远大于其他关键位置的,各关键位置的竖向位移和速度变化趋势相同,但仍是拱顶处最大;本洞初衬应力最大值位于拱腰处,先行洞应力最大值在左拱腰处;其速度与位移的最大值位于左拱肩;先行洞二衬与后行洞掌子面的纵向间距应为15～20 m.本文研究结果可为双洞隧道的爆破施工提供指导.     

爆破振动下双洞隧道衬砌动力响应分析

以浙江省金华市里岩垄坑2号隧道为工程背景,研究Ⅲ级围岩隧道爆破时衬砌动力响应.本文采用MinimateProTM振动监测仪对开挖洞与邻洞进行了爆破振动测量,并利用Midas GTS NX对双洞隧道进行数值模拟分析.研究结果表明:本洞初衬振动速度和位移的最大值发生在拱顶处,横向上的大小远小于纵向和竖向.对于纵向,拱顶及拱肩处的质点振动峰值速度远大于其他关键位置的,各关键位置的竖向位移和速度变化趋势相同,但仍是拱顶处最大;本洞初衬应力最大值位于拱腰处,先行洞应力最大值在左拱腰处;其速度与位移的最大值位于左拱肩;先行洞二衬与后行洞掌子面的纵向间距应为15～20 m.本文研究结果可为双洞隧道的爆破施工提供指导.     

大跨软弱围岩隧道三岔口施工技术

结合扩建金华至温州高速铁路某双线隧道的修建情况,介绍了在大跨铁路隧道软弱围岩段横洞进主洞三岔口施工关键技术。即采用单侧小导坑（3m×3m）进入主洞洞身进行开挖,于主洞中线处达到拱顶高程,逐步扩挖至标准断面,并进行初期支护,再依次落底施工下台阶,直至全断面成型;交岔口段横洞设置10榀异形拱架及门架横梁,以保证施工安全,同时门架横梁作为主洞钢架落脚支撑。通过采取上述措施保证了洞室结构的整体稳定,有效避免了安全事故的发生。     

钢管拱肋桥吊索索力调整施工技术

本工程为浙江省象山县环石浦港陆岛交通工程三门口跨海大桥,主要包括北门和中门两座提篮拱桥,主拱肋轴线跨度为270 m,矢高54 m,矢跨比为1/5,吊杆间距8 m.拱肋拱轴线采用悬链线,拱轴系数1·543,拱肋轴线间距:拱脚处为22 m,拱顶处为6·969 m,拱肋内倾角为8.°横梁共计25根,为预应     

120 m跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工技术

双溪口水库大桥桥位于余姚双溪口水库上游,桥长192.8 m,桥梁主跨为净跨径120 m上承式悬链线箱形拱桥,其矢跨比1/6,拱轴系数m＝1.756;拱上结构为全空式三柱排架结构,采用7.8 m先张法预应力空心板作桥面结构,主箱为高2 m的等截面单箱双室,三腹板支承拱上排架柱;拱上结构根据高度分为横墙和排架两种形式;拱座采用8根Φ130 cm桩承台基础.     

下承式钢管混凝土拱桥系杆扭矩分析

工程概述该桥设计荷载为公路-Ⅰ级,双向4车道,净宽16m。桥梁计算跨径L=80m,拱轴线为二次抛物线,计算矢高16m,矢跨比1/5。拱肋断面为哑铃型钢管混凝土,截面宽度0.75m,高度1.8m,宽度和高度沿拱轴线始终保持     

钢管拱肋桥吊索索力调整施工技术

本工程为浙江省象山县环石浦港陆岛交通工程三门口跨海大桥,主要包括北门和中门两座提篮拱桥,主拱肋轴线跨度为270 m,矢高54 m,矢跨比为1/5,吊杆间距8 m.拱肋拱轴线采用悬链线,拱轴系数1.543,拱肋轴线间距:拱脚处为22 m,拱顶处为6.969 m,拱肋内倾角为8°.横梁共计25根,为预应力混凝土结构T型梁,湿接缝采用C50无收缩混凝土.     

主应力方向对软岩隧道稳定性影响的试验研究

为探明高地应力场主应力方向对软岩隧道围岩稳定性的影响规律,采用自主研发的"隧道三维应力场模拟试验系统"开展了大型三维地质力学模型试验,研究了最大水平主应力与隧道轴线平行和垂直两种工况下软岩隧道的围岩稳定性.研究结果表明:最大水平主应力与隧道轴线平行时,拱顶沉降和拱脚收敛的最终值分别为-0.221 m和-0.454 m,拱顶、左拱脚、右拱脚和仰拱处的围岩压力分别为0.478、0.361、0.416 MPa和0.261 MPa;最大水平主应力与隧道轴线垂直时,拱顶沉降和拱脚收敛的最终值分别为-0.309 m和-0.548 m,拱顶、左拱脚、右拱脚和仰拱处的围岩压力分别为0.579、0.652、0.593 MPa和0.327 MPa;两种工况下,围岩压力的最小值均出现在仰拱处、最大值均出现在墙脚处,围岩的径向应变增量均为拉应变增量,切向应变增量均为压应变增量,说明隧道开挖导致洞周围岩径向应力减小、切向应力集中.      

软岩隧道围岩压力模型试验研究

采用相似材料模型试验方法,对软岩隧道在以竖直地应力为主和水平地应力为主两种情况下围岩压力分布规律进行了研究.研究结果表明,隧道围岩应力升高区在隧道周围1倍洞径之内,应力集中系数约为1.2～1.5.因围岩应力重分布而出现塑性区,高应力向深部转移.隧道施作衬砌后,随着洞周围岩应力进一步释放,塑性区继续扩张,应力升高区也进一步向围岩深部发展,洞周的应力集中现象有所减小.隧道边墙中部、拱肩、拱顶是比较关键的部位,应加强支护.     

基于数值模拟分析的高速公路上跨高铁隧道方案

工程概况河南西部某高速公路改扩建工程采用单侧整体式加宽方式．新建单侧整体式路基宽度为19．5m．加宽部分桥涵设计荷载为公路l级,以路基方式上跨客运专线隧道,路面顶面与隧道顶面高差为11～13m左右．路基挖方深度8～12m左右。交叉段下覆岩层为砂质黄土（Q3eol＋a1）,隧道洞身大部位于砂质黄土（Q3eol＋a1）中．围岩级别为V级。高速公路改扩建路基开挖和后期营运必然对客运专线隧道产生影响。     

大跨度连拱隧道支护体系的现场监测及数值模拟

文章对某大跨度连拱隧道施工全过程进行现场监测,在监测结果的基础上,结合数值模拟进行分析与研究,得出大跨度连拱隧道在开挖过程中的力学特征.结果表明：（1）上台阶开挖对钢支撑受力的空间效应明显,是隧道支护监测的控制点;（2）钢支撑和二衬前期内力增加较快,随后逐渐趋于稳定,二衬内力大约1年内趋于稳定;（3）中墙侧衬砌最易受到临洞施工影响,衬砌受力也最复杂;（4）对大跨度连拱隧道进行数值模拟一定程度上能得到开挖过程中的力学特征,但是由于隧道跨度大,地质条件复杂,开挖步骤多,数值模拟结果与实际有较多不同.     

金山隧道明挖段方案设计的探讨

金山隧道为一座双向6车道连拱隧道,受前方交叉路口的影响,出口端80 m长的明挖段加宽为双向8车道,且明挖段周边建筑物距离基坑较近、地质极差、基坑跨度达到39 m。考虑到明挖结构超大,为了结构安全及洞内视觉效果,采用了拱形结构;为了保证基坑的稳定、周边建筑的安全,基坑采用"桩+横撑"的防护型式,由于拱形结构的施作需要使用模板台车,仅在基坑中部设置1道Φ609钢管竖撑,避免影响模板台车的进入,并考虑到基坑跨度超大,设置了双拼Φ609钢管横撑来提高横撑的刚度,同时采用袖阀管注浆来加固基坑周边土体,进一步确保建筑物的安全。对类似工程有一定的指导意义。     

钢筋混凝土箱拱结构桥梁拱架施工实例

工程概况 某大桥采取钢筋混凝土箱拱结构形式,其中桥梁的主拱圈为钢筋混凝土等截面悬链线拱．净跨径110m,矢高22m,矢跨比1／5．拱轴系数1．543．采用悬拼拱架现浇施工。。半幅桥梁主拱圈采用单箱三室截面,截面高2．1m,宽9．0m,拱脚段箱梁顶、底板厚度为O．3m,其余截面顶、底板厚度为0．25m,腹板厚度保持0．3m不变。拱箱在立柱处设置横隔板,其余部分隔一定距离设置．横隔板厚度为O．3m,     

拱桥封缝处理及拱脚加固技术在宣大高速公路上的应用

拱桥及病害概况 宣大高速公路K187＋190中桥位于宣化境内K187＋190处,该桥行车方向与水流方向交角90°,上部结构为钢筋混凝土无铰拱,下部结构为浆砌块石空腹桥台,扩大基础。设计荷载汽车-超20,挂-120。主拱圈为等截面悬链线无铰拱,矢跨比为1/5,拱轴系数m=3.142,腹拱拱圈为圆弧拱,矢跨比1/4。     

千米级缆拱组合桥概念设计研究

采用给拱肋卸载及悬索桥不设锚碇的理念,提出一种新的桥梁结构体系——缆拱组合桥,其主要由主拱、主缆、主塔、边拱及主梁组成。通过选取适宜的垂跨比、矢跨比、拱轴线等参数来调整拱和缆分担主跨桥面荷载的比例,让缆承担更多荷载,从而拱肋得到大幅度卸载,既降低了其应力水平,又提高了稳定性,使缆拱桥的跨径可以超越拱桥。以1 008 m跨径为例,对缆拱桥进行概念设计,并通过有限元研究其结构强度、刚度、稳定性等问题。研究表明:缆拱桥不仅保留了悬索桥承载力高、拱桥刚度大的特点,同时还具有一定的美学价值。     

吊杆索力对拱桥成桥线形的影响规律研究

以某80m跨径的下承式系杆拱桥为依托,建立迈达斯Civil有限元模型,研究吊杆索力对拱桥成桥线形的影响规律,结果表明：承载力极限状态下桥面车道梁的变形整体呈现“跨中上翘、两端下挠”的趋势,剪力云图整体呈现规律的锯齿状;承载能力极限状态下主梁梁底应力呈现规则的“正负交替分布”,在主梁与吊杆连接处均承担压应力,主梁梁顶应力呈现规则的“正负交替分布”,在主梁与吊杆连接处均承担拉应力;承载力极限状态下拱肋轴力主要承担压力,沿着“拱脚～拱顶”的压力数值减小;随着拱桥索力的增加主梁变形峰值呈现减小趋势,随着拱桥索力的增加主梁变形峰值呈现增大的趋势。     

乌鞘岭隧道F7断层区段左线迂回导坑监控量测

兰新复线兰武段乌鞘岭隧道F7断层,为区域性大断层,地应力高。施工过程中,围岩变形达1 m以上,初期支护出现多处变形侵限及坍塌事故。为保证隧道的正常施工,掌握围岩动态和支护结构的工作状态,及时优化、更改预设计,在左线迂回导坑做试验段,进行了拱顶下沉、水平收敛、锚杆轴力、初支混凝土应力、初支围岩压力、初支钢架应力等多项涉及围岩稳定性及支护合理性参数的跟踪量测,利用量测结果指导正洞设计施工及预见事故和险情,以便及时采取措施,保证了隧道顺利贯通。     

净距变化时的大偏压隧道施工力学特性研究

由于大偏压复杂的地形、地质条件,以及小净距隧道结构型式的特殊性,通过基于隧道仅考虑常规支护,运用ABAQUS有限元软件分析了大偏压小净距隧道在净距变化时的受力与变形规律。研究表明:净距的变化对隧道中间岩有着非常明显的影响,对隧道偏压的影响并不明显;且临近中间岩处衬砌的轴力随着净距的加大而逐渐变小;研究结论确定了8 m为合理净距,同时当净距大于1倍洞跨时双洞隧道呈相互独立、互不干扰趋势,各项指标不再随净距改变而发生明显的变化。     

列车荷载下的桩网结构低路基土拱效应

运用ABAQUS软件建立了桩网结构低路基动力有限元模型,通过计算结果与实测结果的对比验证了模型的可靠性,并分析了列车荷载下路基中动应力分布、桩土应力比与等沉面高度变化特征。分析结果表明:采用模型计算的路基不同深度处动应力与实测结果最大差值为0.56kPa,动位移的最大差值为7μm,计算和实测的平均动应力和动位移沿路基深度的传递趋势相同,因此,有限元模型可靠;在动荷载作用下,路基中存在土拱效应,土拱高度约为1.6m,与静荷载作用下土拱高度近似,路基表面的应力变化率比路基基底大;路基中动应力的分布受到土拱效应的影响,表现为传递到桩间土上方土体的动应力部分转移至桩顶上方,且在路基垫层附近动应力转移现象最明显;在动荷载作用后,路基中心处桩顶与两桩间的桩土应力比减小,而桩顶与四桩间的桩土应力比增大,桩顶与两桩间的桩土应力比始终大于桩顶与四桩间的桩土应力比;距离路基中心1m处纵断面等沉面高度为1.55m,布置桩体的纵断面等沉面高度大于未布置桩体的纵断面等沉面高度,且沿路基中心到路肩,同类纵断面的等沉面高度逐渐降低,动荷载作用后,路基中心处等沉面高度增大。