基于FIB计算方法的高温热水环境对隧道衬砌结构安全影响分析

为明确高温热水对隧道衬砌结构安全影响规律,基于国际混凝土联合会(FIB)修订的《混凝土结构模型规范2010》中计算方法,建立了混凝土力学性能指标与温度、饱和度的对应关系,进而确定有限元计算输入条件,并针对不同热水工况下隧道结构安全劣化特征展开分析,最后给出不同温度下隧道高温热水段衬砌临界配筋条件.研究发现:一方面,温度...     

水压施加对盾构管片接缝防水性能的影响分析

为探讨水压对弹性密封垫防水性能的影响,依托南京和燕路长江隧道工程,利用有限元软件ABAQUS基于yeoh模型,对南京和燕路长江隧道采用的密封垫在有水压作用与无水压作用情况下的防水性能进行数值模拟,并对其开展设计最不利工况下的防水性能实验,得到密封垫在设计最不利工况下的变形特性及接触应力特性.通过两种计算方式下密封垫防水...     

环面不平整条件下衬砌管片抗剪承载力的试验研究

以福州地铁6号线工程为背景,以P2型标准块管片为试验对象,通过设置不同垫片脱空高度来模拟后端环面不平整程度,开展衬砌管片抗剪承载力的原型试验研究.试验结果表明:后端环面不平整(垫片局部脱空)是导致管片开裂的重要原因.脱空高度较小时,千斤顶推力使脱空快速闭合,管片内通常不会产生裂缝;随着脱空高度增加,管片局部(中螺栓与脱...     

贵阳喀斯特地区地铁盾构施工风险及防范措施

以贵阳轨道交通3号线皂角井站—太慈桥站区间盾构施工为例,详细介绍了贵阳喀斯特岩溶区中风化白云岩和石灰岩地层中盾构施工存在的7种风险,并针对施工中可能出现的质量和安全问题提出了相应的防范措施.通过分析已施工完成四方河路站—皂角井站盾构区间类似地层中刀具磨损、崩刃、螺栓松动、刀盘糊泥等异常情况的掘进参数,给出了适用于该地层...     

断层错动下节段式隧道设计参数及安全性分析

鉴于山岭隧道穿越地震活动带的逆断层时易受断层滑动的影响,文章采用数值分析方法,对断层错动下的减震型节段衬砌隧道设计参数进行安全性分析.结果表明:隧道施工过程中应进行径向注浆加固,采取φ42 mm小导管进行径向注浆,加固圈为开挖轮廓线外3.7 m;逆断层错动下,位于上盘的衬砌节段易发生拉破坏,位于下盘的衬砌节段易发生压剪...     

地铁盾构隧道下穿铁路的安全措施

结合南京地铁2号线东延线盾构隧道下穿宁芜铁路工程,分析了盾构掘进对铁路的影响,阐述了穿越施工中所采取的安全措施.为避免轨道出现过大变形,对轨下盾构穿越区进行全断面分区注浆及旋喷加固,并在此基础上对轨道结构架设D型便梁进行防护.结果表明,所采取的安全措施有效地减小了轨道变形,确保了盾构施工及铁路行车安全.     

激光扫描盾构隧道断面变形快速检测

针对人工检测效率低、变形检测车定位不准、噪点剔除困难、数据处理滞后等技术难题,基于盾构隧道管片环缝灰度图像数学形态特征,通过图像滑窗方式,利用直方图均衡化、缩放、阈值判定等方法快速自动识别环缝,并依据环缝已知位置反向修正隧道里程; 基于距离最小二乘法椭圆曲线拟合,建立了盾构隧道激光扫描噪点三次迭代自动剔除方法; 通过对管片环上各单环激光扫描数据拟合椭圆进行均值处理,并与隧道设计参数或上次检测结果比对,确定了隧道断面变形; 以轨检小车为载体,集成断面三维激光扫描仪、倾角仪、编码器、测距轮和计算机等设备,研制了盾构隧道断面变形快速检测车,开发了配套的数据采集和处理软件,并进行了工程试验和实际应用。研究结果表明：检测时速为5 km·h^-1时,检测车系统隧道内水平和垂直方向直径复测差值绝对值小于2 mm的占比分别为98.41%和96.21%,小于1 mm的占比分别为82.36%和71.92%,系统复测精度为2 mm,多数可达到1 mm,说明环缝识别、噪点剔除、整环收敛变形算法和检测系统具有较高的稳定性和重现性; 检测车可自动采集和处理数据,检测作业后24 h可输出检测分析报告,结果准确可靠,可为盾构隧道结构健康评定和养护提供参考。     

软弱夹层地层开裂管片力学行为分析

复合地层由于地层刚度的差异,导致隧道管片结构在施工与运营期容易产生开裂.针对该问题,建立考虑接头抗弯刚度非线性的裂损管片计算模型,对软弱夹层地层中裂损管片在不同裂纹位置、不同裂损程度及不同地层条件下的力学行为进行分析.研究结果表明:(1)裂纹的存在对裂纹附近截面的内力会有较为明显的卸荷作用;(2)衬砌截面的内力随着隧道...     

公路隧道衬砌厚度不足对衬砌安全性影响

针对Ⅲ级和Ⅳ级围岩两种不同的支护形式, 建立衬砌厚度不足计算模型。在有无病害条件下, 比较隧道衬砌各位置的内力和安全系数, 并根据衬砌厚度不足病害程度和宽度, 采用数值计算的方法, 分析公路隧道衬砌厚度不足对衬砌安全性的影响。分析结果表明: 隧道衬砌边墙、拱腰和拱顶的弯矩、剪力和轴力都比较大, 属于病害发生的敏感部位; 隧道衬砌出现厚度不足病害时, 安全系数显著减小; 衬砌安全系数随着病害程度的加剧, 左边墙呈线性减小, 而拱腰和拱顶呈曲线形减小; 衬砌安全系数随着病害宽度的增加, 先是显著减小, 最后又有小幅增长, 但整体呈减小趋势; 随着病害区域从边墙向拱顶转移, 衬砌受影响的范围逐渐增大。     

小净距公路隧道施工力学效应研究

通过有限元数值模拟,分析了小净距公路隧道中夹岩柱的受力特性、围岩屈服接近度、锚杆轴力、二次衬砌混凝土内力特征等。研究结果表明:净距较小为B/3时,研究区中夹岩柱围岩会受到左右双洞开挖应力场重叠作用的严重影响,受力状态十分不利,屈服区也贯通中夹岩柱,中夹岩柱两侧的隧道支护衬砌结构都应有所加强;当净距为(0.85~1.5)B时,中夹岩柱受力状态受净距的影响已很小。