不同方向地震荷载作用下公铁交叉隧道的振动加速度响应

以某公铁立体交叉隧道工程为依托,通过大型振动台试验研究铁路隧道正交下穿公路隧道时的地震响应.分析2个方向(x单向及xz双向)、3种地震烈度(Ⅶ-Ⅸ)、5种地震波加载幅值(0.10g～0.40g)组成的10种加载工况下的隧道振动加速度响应规律,并以地震波幅值0.20g作为振动加速度峰值突变分界点,采用连续小波变换方法分析...     

运营铁路增线帮宽路基变形和稳定性问题综述

随着交通运输量的日益增长,运营铁路扩能工程势在必行,但帮宽引发的变形和稳定性问题也成为了人们关注的热点。为系统地分析运营铁路帮宽后产生的变形和稳定性问题,首先有序梳理了2003～2023年间的相关文献,整理归纳了运营铁路帮宽扩能的变形和稳定性问题主要研究内容和发展历程。其次整理分类目前运营铁路帮宽变形和稳定性问题的影响因素,揭示各影响因素对运营铁路变形和稳定性的影响规律;总结归纳帮宽时运营铁安全性的评估方法,介绍各评估方法的原理及局限性;系统分类运营铁路帮宽变形和稳定性的控制技术,并从治理效果方面比较各控制技术的优劣。最后基于目前研究现状的不足,对运营铁路帮宽扩能的变形和稳定性问题研究提出建议。     

斜交型立体交叉隧道的地震动力响应研究

为探究立体交叉隧道在地震荷载作用下的动力响应并对立体交叉隧道的抗震设计提供理论参考,通过大型振动台试验,分别研究加载X单向及XZ双向El-Centro波时,斜交型立体交叉隧道的上跨和下穿隧道及交叉区段坡体内部加速度峰值的分布规律。试验结果表明： 1）上跨及下穿隧道拱顶加速度峰值在交叉段中心断面处最大,影响区段两侧断面较小,呈现出“抛物线”分布,表明拱顶易成为立体交叉隧道抗震的薄弱环节; 2）由于下穿隧道及空间效应的存在,导致上跨隧道交叉断面仰拱处的地震响应较拱顶而言明显减弱,同时下穿隧道仰拱交叉段中心断面处动力响应最小,即仰拱破坏模式表现为影响区段两侧断面—交叉段中心断面的传递演化形式; 3）坡体内部交叉中心段的加速度响应存在叠加效应,导致该点的地震响应最为强烈,且其余测点的加速度放大系数随着埋深的增大而逐渐减小; 4）在加载XZ双向地震波时,其同一测点的动力响应相较于只加载X单向时显著增长,且在高地震烈度（0.4g~0.6g）时这种增长现象的变化幅度较大; 此外,地震波加载方向的改变对立体交叉隧道仰拱处的地震响应产生不同影响。     

武罐高速公路崔家梁黄土滑坡形成机理与稳定性分析

武罐高速公路武都至洛塘段黄土滑坡分布密集,由于该地区黄土厚度较小,滑坡以浅～中层的中小型滑坡为主,研究认为该地区黄土滑坡的发生主要受降雨、地震和河流的影响,使滑坡表现出明显的周期性。以线路中比较典型的崔家梁黄土滑坡为研究对象,突出坡体结构在滑坡稳定性分析与计算中的重要作用,从滑坡地质结构与变形特征入手,建立滑坡坡体结构,分析滑坡形成机理和可能产生的失稳破坏模式,并进行稳定性分析与评价,确定滑坡变形状态。计算结果表明,崔家梁滑坡在天然状态时已接近极限平衡状态,在降雨或发生地震时稳定性将进一步降低从而可能产生整体滑动,为选择滑坡防治措施提供依据。     

拓宽公路差异沉降问题的研究现状与成果综述

为系统地了解拓宽公路工程中差异沉降问题的研究现状和成果,有序梳理1997—2021年间的576篇相关文献,总结拓宽公路差异沉降问题研究的发展历程、主要研究内容和实际工程案例。归纳拓宽公路差异沉降的影响因素,提出按照内因、外因、直接因素和间接因素进行分类的方法;整合各因素对差异沉降曲线的影响规律和特征,建立差异沉降双向变化型、单向局部变化型和单向整体变化型三种曲线概化模型;总结差异沉降对路面结构层应力的影响规律;确定新旧路面拉应力的控制层位置,建立差异沉降控制标准计算的概化思路;整理差异沉降减控技术的种类,比较各减控技术的适用性和优缺点。基于研究现状,展望新旧路基顶面差异沉降的研究方向。     

上下双层隧道穿越滑坡体的地震动力响应研究

为研究上下双层隧道穿越滑坡体的地震动力响应,开展相似比为1∶100的振动台试验,并采用动应变及加速度2个参量分别对隧道衬砌及围岩的动力响应进行分析,在此基础上采用快速傅里叶变换和小波包对频谱响应进行探讨。研究结果表明： 1）上下双层隧道衬砌结构对于地震波的敏感程度不同,衬砌外表面的应变响应主要出现在右拱腰和左拱脚;上层隧道衬砌内表面的破坏主要出现在左拱腰,下层隧道主要出现在右拱腰;隧道衬砌内外表面受力不同,极易引发衬砌损伤破坏。2）在输入较大地震动（0.3g~0.6g）时,上层隧道结构对地震波有一定的放大作用,各测点加速度沿高程方向具有明显的放大效应;同时,上层隧道拱顶及仰拱的加速度响应均大于下层隧道,在抗震设计过程中应将上层隧道作为重点关注对象。3）影响隧道拱顶和仰拱的主要为第1—2频带（0.20～12.52 Hz）的地震波,25.02Hz以上的地震波对上下双层隧道的影响较小;上层隧道和下层隧道的频带能量分布也具有明显的差异性。     

洞口支撑作用下隧道-滑坡平行体系受力模式研究

近年来,运营期隧道发生病害的比例逐年提高,其中以洞口处滑坡对隧道的破坏最为严重,对陆路交通安全运营造成严重威胁。通过模型试验,设置桥隧过渡段支撑方式,以连续逐级加载的形式模拟坡体蠕滑变形,对平行体系中隧道的受力模式及破坏过程进行研究。结果表明:在桥隧过渡段支撑作用下,位于滑体内隧道的变形特征与梁式结构一致,可将该段隧道简化为梁式结构;隧道轴向上位于滑带处隧道所受的滑坡推力最大,此处极易发生剪切错断;截面上,隧道拱部所受到的应力比隧道底部大,同时隧道拱部受拉,底部受压,在隧道受拉与受压的过渡区域形成拉压中性区;隧道坡坏的位置位于滑带附近,且隧道拱部首先产生剪切裂缝,随后向边墙扩展,最后裂缝贯通到隧道底部,导致隧道整体破坏。     

基于推移式滑坡的隧道变形模式演化规律研究

研究目的:随着我国陆路交通的快速发展,山区运营隧道在滑坡作用下的病害问题日益突出,而导致隧道变形破坏的最根本原因是滑坡的作用导致隧道受力模式的改变。同时,坡体不同的变形阶段对隧道结构的受力变形模式影响较大,目前在这方面缺乏深入的研究。研究结论:(1)以隧道-滑坡平行体系为研究对象,基于推移式滑坡岩土体的变形特点揭示了隧道受力渐进破坏过程的本质是滑坡推力和岩土抗力变化的过程,初步探讨了不同演化阶段滑坡的运动特点和隧道的力学特征,以不同演化阶段的隧道受力模式为基础,建立了半无限长梁、半无限长梁-悬臂梁模型;(2)采用弹性地基梁和结构力学理论,对位于滑坡体内和滑坡体外的隧道结构变形进行耦合解析,建立不同阶段隧道受力变形模式的理论计算公式,提出相应控制截面的解析解表达式,能够实现滑坡不同演化阶段隧道受力变形的评价;(3)通过模型试验进行了对比分析验证,结果表明该理论能够对滑坡中隧道的受力变形的发展进行预测以及为滑坡地段隧道的设计、加固治理提供理论参考。     

列车荷载下桩-土复合地基动力响应研究进展

研究目的:桩-土复合地基在列车荷载下会产生动力作用,甚至造成强度失效或整体变形破坏,严重威胁列车运行安全。因此,亟需开展列车荷载下桩-土复合地基动力特性的研究,对有效提高铁路路基的稳定性、保证高速列车的行驶安全具有重要意义。本文通过分析桩-土复合地基的加固机理及破坏模式,总结国内外关于桩-土复合地基在不同动荷载下的动力响应研究现状以及几种常用的不同桩型复合地基在列车荷载下的动力响应规律,并在此基础上指出目前的研究不足和提出未来需要重点关注的研究问题。研究结论:(1)尽管不同动荷载作用下桩-土复合地基的动力响应呈现了不同的特征,但在动荷载下桩体响应都大于土体响应,这与桩-土复合地基的作用机理吻合,不管在静载或动载下桩体承担了大部分荷载,因此对桩-土复合地基动力响应的研究应重点分析桩体的响应,但同时也不能忽略桩间土的影响;(2)桩体材料、桩体形状、桩帽、褥垫层厚度、复合土体模量等因素都会影响复合地基的动力特性,列车荷载下桩-土复合地基的动力响应特性还与列车的车速、列车载重、循环次数等有关,且普遍认为刚性桩复合地基具有良好的抗震性能,碎石或砂砾垫层表现出良好的隔震作用;(3)列车荷载下不同桩...     

锚索注浆拔管控制长度影响因素分析

锚索孔道注浆体作为钢绞线的防腐层,注浆体的质量好坏直接影响锚索的锚固力和耐久性。依托两河口水电站中的边坡工程,采用预应力锚索进行加固,以单孔锚索孔道注浆为研究对象,基于微元体的受力平衡分析,推导出拔管控制长度计算模型,揭示了孔道浆体所受到的压力由孔底沿浆体流动方向逐渐降低的规律;采用的拔管长度控制系数越小,注浆量越大,注浆饱满度越好;通过对拔管控制长度各因素的敏感性分析,得出孔径为注浆管拔出工艺的最敏感因素,孔径要尽可能取大值;浆体密度、注浆压力对拔管控制长度影响敏感度较小,因此,可以通过降低浆液的水灰比