沉管隧道及其相关模型试验

对沉管隧道的国内处发展情况、沉管隧道的防水、地基处理、浮运沉放等技术作了概述,文中还将沉管隧道与桥梁、沉埋法与盾构法进行了相应比较,指出了沉管隧道的优点及有关顾虑,最后就有关沉管隧道的模型试验作了相应介绍。     

海河沉管隧道浮运、沉放和对接技术研究

海河隧道工程建设中,采用沉管沉放对接工艺进行施工。在水中进行沉放和对接作业,施工风险大,施工难度高,通过岸拖浮运、浮驳吊沉和水力压接等技术进行作业,可以实现沉管精准对接。介绍了具体的技术措施。通过沉管隧道浮运、沉放和对接技术的研究,可以有效提升工程施工质量,技术安全可靠。     

中央大道海河隧道关键施工技术

基于我国华北地区首座沉管隧道——天津市滨海新区中央大道海河隧道工程施工,针对沉管隧道岸壁保护、干坞结构、沉管预制与浮运沉放以及基础处理等重要部位施工,通过采用锁口钢管桩坞口止水帷幕、水下碎石摊铺与基础注浆、首次采用聚脲外包防水、边管廊压载水箱以及二次注浆孔设置等关键施工技术,保证了工程施工质量安全,为今后类似工程设计与施工积累了丰富经验。     

南京长江沉管隧道管节顶推浮运系统操纵性模型试验研究

对沉管隧道管与四个驳船构成的组合体配备两艘推船,以顶推方式组成的运动系统,由自由自航模试验确定其完整操纵性。分析了管节长度及航速变化对操纵性的影响。     

沉管隧道坞内舾装与水密性检验施工技术

随着工程技术的发展,沉管隧道施工工艺以其便捷、经济、安全的优越性能,将在跨海、跨河交通工程建设中得以广泛应用。基于天津市滨海新区中央大道海河隧道工程施工,对沉管隧道浮运、沉放阶段其前期重要准备工作——坞内舾装与水密性检验施工,进行重点介绍,主要包括压载水箱、垂直千斤顶、管段接头GINA止水带的安装以及管段水密性检验等施工技术,从而确保后续浮运沉放阶段施工质量安全,同时也为今后类似工程施工提供参考经验。     

沉管管节的拖航操纵运动模拟

针对长江沉管隧道工程中管节浮运方式部分,建立了由管节和四个驳子所组成的“组合体”在拖航情形下的数学模型,并在用已有回归经验公式估算水动力民数的基础上,完成了整个操纵运动过程的模拟与分析工作。     

港珠澳大桥建设紧张推进

2012-08以来,港珠澳大桥建设紧张推进,岛隧工程中海底沉管的第1管节完成浇筑,并拆去模板,即将"出厂"。08-05,首节沉管开始进行混凝土浇筑,2d后顺利完成浇筑;08-09,预制部分模板拆除;08-12完成体系转换工作,开始准备顶推,即利用4条轨道的24个千斤顶来支撑起9000t的沉管。8个同样的管节将组成一个整体并安置在海底。同时,岛隧工程人工岛、沉管出运专用坞等其他工程也在紧张有序推进。     

中央大道海河沉管隧道基础注浆施工技术

基于天津市滨海新区中央大道海河隧道工程处于滨海相软土地质、高地震区进行设计与施工,为满足管段基础承载力与抗震性能要求,基础采用60cm厚碎石与40cm厚膨润土砂浆相结合。碎石基础在管段沉放前完成,浆液基础在管段沉放对接完毕后进行,基础施工分为三阶段,即管段预制、管段浮运沉放、基础注浆阶段,经历了管道预埋、水囊袋安装、管段碎石初步锁定、排气通道设置、管内注浆等工序环节,施工工艺复杂,水下施工安全影响因素多,质量控制难度大。在注浆过程中应用较为先进的冲击映像法监控技术进行综合评价,保证了施工质量安全,经后续施工部位验证以及监控测量,密实度达96%以上,满足了设计沉降量、密实度、强度等相关性能要求。     

沉管隧道浮运水动力学性能的数值分析

为了正确评估沉管隧道管段在水中浮运的水动力学特性,确定合理的水上施工参数,以广州生物岛沉管隧道为研究对象,在缩尺模型试验的基础上,采用CFD软件STAR-CCM＋的改进型SST k-ω模型,对不同施工参数条件下的管段周围的流场进行了数值模拟,分析了管段所受水动力作用的特性．结果表明,干舷值的变化对阻力系数的影响最大可达35．9％;受水横流的作用,在拖速为0．6-1．2m／s时,管段拖运方向的阻力系数随着拖速的增加而减小;波浪对阻力系数也有影响,拖速越大,影响越明显,当拖速从0．8m／s增加到1．2m／s时,管段拖运方向的阻力系数与无波工况相比,增幅可达36．75％．     

浮箱拼组浮墩抗沉性的建模与仿真

战时深水大跨桥梁损毁后,为尽快恢复交通通畅,可利用浮箱拼组成浮墩、浮桥和轮渡。以铁路深水浮墩为例,用ADAMS软件对浮墩的抗沉性进行了仿真,将仿真结果与理论计算值相比较,两者相差不大。浮墩的抗沉性仿真过程可为其遭受打击时的快速抢修提供参考。     

石马隧道塌方处理方案及计算分析

通过分析现场隧道塌方实际情况并结合有限元结构计算,对隧道塌方进行综合治理,提出了相应的治理措施及建议。     

某公路隧道病害检测与结构安全性分析

通过对某隧道的衬砌病害专项检查和验算分析,查明隧道衬砌病害的分布及程度,并采用有限元分析方法对隧道典型断面的衬砌结构进行计算分析,验算衬砌结构的安全性。     

特长软岩公路隧道结构设计与稳定性分析

介绍了特长软岩公路篮家岩隧道结构设计过程,借助于有限元数值模拟方法,采用梁一弹簧模型模拟衬砌结构,进行了隧道结构的力学特性分析,通过对其二次衬砌进行受力计算及稳定性分析,阐述软岩隧道段设计思路及支护手段,验证可支护参数的合理性及可靠性。     

双侧壁导坑与 CD 法对超大断面隧道开挖影响分析

随着高等级公路的大量建设,超大断面隧道不断涌现。目前对超大断面隧道力学性质与支护结构机理及其施工方法的研究仍然不足。以郑州市中原路西延线韩门超大断面隧道为工程依托,采用有限元分析方法,对超大断面隧道开挖过程进行有限元模拟,揭示双侧壁导坑法与CD法开挖方式下隧道围岩的变形规律、应力分布特征等,为超大断面隧道设计和施工提供理论依据,并通过现场监测予以验证。揭示大断面隧道开挖变形机理,优化施工技术,以指导超大断面隧道设计和施工。     

核心土对软弱围岩隧道掌子面稳定性的影响

针对黄土地区山岭双线隧道软弱围岩稳定性较差的问题,通过三维有限元方法系统地分析了台阶长度及核心土长度、宽度对隧道掌子面的纵向位移、塑性区纵向深度和横向大小的影响.得出一些对黄土地区软弱围岩山岭双线隧道具有实际指导意义的结论.     

暗挖海底隧道地震动水压力响应分析

考虑黏弹性人工边界与流固耦合作用,建立了衬砌结构一土一海水相互作用的力学模型,基于Newmark算法,利用ANSYS有限元软件分析了在不同地震激励和埋深条件下动水压力的影响机理与隧道衬砌的振动响应规律．计算结果表明：在含有竖向分量的地震激励下,动水压力对浅埋海底隧道的内力影响较大,分析时不容忽视;当隧道埋深超过一定值后,结构地震反应变化微小可忽略．同时,针对圆形海底隧道进行的有限元计算结果可为海底隧道的工程抗震设计提供参考．     

蠕动型滑坡隧道的变形规律及灾害预测

为向蠕动型滑坡隧道的病害防治提供决策依据，通过调查分析，建立了3类分析隧道变形规律的地质力学模型．在此基础上，提出了隧道变形预测的灰色等维新息模型，并与有限元数值模拟相结合，建立了通过预测隧道变形进而预测滑坡体应力和位移的关联预测模式．经模型试验验证，该预测模式能可靠地预测隧道变形量、滑坡体应力和位移的变化趋势．     

移动飞机荷载对机场下部隧道的影响

以重庆机场下穿隧道工程为背景,采用大型有限元软件ANSYS,计算分析了移动飞机荷载作用下,机场下部隧道结构的动力响应。通过模态及瞬态计算,从隧道结构的位移和应力方面,对飞机滑过隧道结构时对隧道的影响进行分析。结果表明:隧道结构的动力响应大小与飞机隧道之间的相对位置关系密切;飞机位于隧道正上方时结构响应最大,拱腰以上动力响应比拱腰以下较显著。     

上方大面积加(卸)载引起盾构隧道的变形分析

盾构隧道上方大面积加载或卸载会引起隧道结构发生纵向变形,过大的沉降或隆起会使隧道结构发生裂缝或是环缝张开,导致渗漏水甚至破坏。把隧道结构等效为处于土层中的弹性地基梁,利用Boussinesq解计算加（卸）载在隧道下卧土层中产生的附加应力,基于Winkler模型计算隧道结构的变形。结合上海某地铁隧道上方大面积卸载后加载的工程实例,计算隧道结构的纵向变形,判断结构的安全性,并用有限元计算验证理论计算公式的正确性。     

隧道动力深浅埋界限及其影响因素研究

通过有限元模拟计算了不同围岩条件、洞跨及地震烈度下的隧道地震反应特性,研究了隧道动力深浅埋划分界限及其影响因素。结果表明:隧道结构受力随着隧道埋深的增加呈现先增后减的变化规律,可见拐点即为深浅埋界限;围岩条件越好,隧道的动力深浅埋界限越深,隧道在Ⅲ级、Ⅳ级及Ⅴ级围岩条件下的动力深浅埋界限分别为100,80,60 m左右;隧道动力深浅埋界限深度随着隧道跨度的增加而减小,但其受影响程度较小,隧道在跨径为6,10,20 m的情况下的动力深浅埋界限分别为100,100,80 m左右;隧道动力深浅埋界限不受地震烈度的影响。