基于虚拟支撑力逐步释放法的衬砌支护结构安全性分析

以羊八井1#隧道V级围岩段为例,以施加虚拟支撑力逐步释放法作为基本方法,利用ANSYS有限元分析软件对开挖支护后的隧道衬砌结构内力进行计算,研究衬砌结构的安全性。在实际施工中,应力随着开挖的进行首先释放一部分,施作初期支护以及二衬、二衬加强层后地应力继续释放,将初期支护的内力与规范值比较,并计算二衬、二衬加强层结构最不利截面的强度安全系数。结果表明:初期支护喷射混凝土性基本能满足设计要求,考虑到可能出现的各种偶然因素,在设计中,通过适当提高钢拱架型钢型号或减小钢拱架间距来提高其安全性;二衬最不利截面的强度安全系数大于规范值,满足安全性的规定;二衬加强层的安全系数远大于规范规定值,符合作为安全储备的要求。     

探地雷达在隧道衬砌质量检测中的应用

由于隧道施工条件的特点，在衬砌背部与同岩之间常会存在空洞，会导致围岩松弛，使支护结构产生弯曲应力，而损伤支护结构的功能，降低其承载能力，极大影响隧道的安全使用。目前，检查支护结构内部及背后的状态主要采用探地雷达。利用探地雷达能够检测衬砌的厚度（一衬、二衬）、背部的回填密实度（一衬二衬间空洞、一衬与围岩间空洞）等情况。     

基于ANSYS的严寒地区公路隧道二次衬砌纵向变形特性分析

严寒地区温度变化较大,隧道二次衬砌结构会发生较大的纵向变形,从而产生开裂。研究严寒地区二次衬砌纵向变形,可以对今后严寒地区公路隧道的变形设计研究和隧道的开裂养护工作提供一定的参考,具有实际的研究价值和意义。采用ANSYS数值模拟分析方法,对在严寒地区温度场中某隧道二次衬砌结构与防水材料之间接触时发生的变形特性进行了研究。研究结果表明:严寒地区隧道二次衬砌的纵向变形受温度的影响十分明显,温差越大,其变形和应力也越大,当温差为-44℃时,二次衬砌结构内产生的应力值为2.03 MPa,超过了限定的抗拉强度2.01 MPa,就会出现开裂。     

公路隧道缺陷检测及其对隧道结构安全性影响分析

【目的】随着我国公路事业的不断发展，大量公路隧道正在规划和建设，需要进行公路隧道缺陷检测和结构安全性影响分析。【方法】通过对大量新建公路隧道的无损检测，得到了二衬常见的质量缺陷分布规律，运用基于平面应变原理的“地层-结构”法开展数值分析，得到了缺陷状态下二衬结构的安全性状态。【结果】研究结果表明：二衬厚度不足和二衬背后脱空是最常见的衬砌缺陷。二衬厚度不足会导致缺陷部位二衬结构的安全性显著降低；二衬背后脱空易导致隧道全断面安全性降低，此时二衬易发生受拉损伤。【结论】研究成果可为公路隧道的检测和安全性分析提供参考。     

基于隧道二次衬砌浇筑缺陷的结构受力分析

以某客专大断面隧道工程为依托,研究隧道衬砌施工时,由于种种原因,导致隧道二次衬砌的浇筑厚度不足而引发的隧道二次衬砌受力变形特征。采用MIDAS GTX进行二维数值分析,研究了二次衬砌不同部位缺陷以及缺陷程度对隧道二次衬砌变形特征的影响规律。研究结果表明：(1)隧道二次衬砌浇筑厚度不足时,会引发隧道衬砌位移、应力和塑性区快速变化,对衬砌的安全造成重大威胁;(2)不同部位的二次衬砌厚度不足时,引发的变化是不相同的,衬砌拱肩部位厚度不足带来的衬砌受力变化远远大于拱顶衬砌厚度不足带来的变化;(3)拱肩部位衬砌厚度稍有不足时,就会引起结构出现塑性区,使二次衬砌发生局部破坏。     

地震作用下海底隧道衬砌结构动力研究

为了研究地震作用下隧道衬砌结构的动力响应,本文将海底断裂破碎带中的隧道复合衬砌结构作为研究对象,定义隧道围岩为多孔连续介质、海底隧道衬砌结构为弹性混凝土材料,考虑粘弹性人工边界、围岩与岩体孔隙水之间的流-固耦合作用,利用有限元软件ADINA,模拟分析了在地震的作用下,多孔介质渗流场与地震应力场的耦合作用对于隧道衬砌结构的影响。计算结果表明:衬砌结构材料的抗剪强度是隧道结构安全的控制性因素,初衬结构边界位置的位移、速度和加速度的动力响应更大。     

隧道围岩与支护结构间的相互作用

结合某高速公路隧道施工,利用黏弹性理论,对隧道-初期支护与二次衬砌之间的相互作用进行了研究,并对载荷释放与围岩-支护结构受力进行了计算分析.首先,利用线性黏弹性理论,导出了圆形隧道施工中隧道-初期支护和二次衬砌中应力和位移解析表达式.然后,利用变形协调条件,导出了隧道-初期支护和二次衬砌间相互作用力和释放荷载分担系数.结果表明,若将流体模型模拟围岩,二次衬砌要承担所有围岩压力,若用固体模型模拟围岩,二次衬砌只要承担部分围岩压力.最后,将围岩视为Poyting-Thomson三参数固体,二次衬砌视为弹性体,对载荷释放与围岩-支护结构的变形与受力进行了计算分析,给出了不同荷载分担比下二次衬砌的变形与受力,为隧道施工与设计提供参考.     

不同养护条件下钢纤维差异对混凝土抗折强度影响浅析

本次分析研究依托的项目是地处高原的一个隧道建设工程,项目地属于高原自然条件,除缺氧外昼夜温差比较大,这样会造成施工时混凝土的养护差异明显.为了改善隧道内衬砌混凝土的抗折强度,决定对衬砌混凝土添加适量钢纤维.通过对比分析发现,养护条件对隧道内混凝土抗折强度影响明显,最终建议钢纤维掺配量为20 kg/m3时较为合适.将结论应用于实践,在衬砌C40混凝土内添加了建议掺配量的钢纤维,效果良好.     

不同养护条件下钢纤维差异对混凝土抗折强度影响浅析

本次分析研究依托的项目是地处高原的一个隧道建设工程,项目地属于高原自然条件,除缺氧外昼夜温差比较大,这样会造成施工时混凝土的养护差异明显.为了改善隧道内衬砌混凝土的抗折强度,决定对衬砌混凝土添加适量钢纤维.通过对比分析发现,养护条件对隧道内混凝土抗折强度影响明显,最终建议钢纤维掺配量为20 kg/m3时较为合适.将结论应用于实践,在衬砌C40混凝土内添加了建议掺配量的钢纤维,效果良好.     

圆梁山隧道衬砌混凝土耐久性研究

渝怀铁路圆梁山隧道全长11.070km,隧道穿越岩溶、高压突水、高地应力、瓦斯煤层、大变形地层、断层破碎带等不良地体.由于工程地质和水文地质情况异常复杂和恶劣,对衬砌混凝土的耐久性要求较高,抗水压衬砌采用受力较好的近椭圆状,隧道衬砌混凝土设计为C30钢筋混凝土,抗渗等级不低于P12.     

隧道拱顶衬砌缺陷处理及预防措施

隧道混凝土衬砌是隧道的主要承载结构,且直接体现出隧道美观状况,是隧道防水工程的最后一道防线,隧道工程混凝土衬砌质量的好坏对隧道的长期稳定有很大的影响.     

上跨盾构隧道近距离基坑施工技术

一、工程概况 新建龙蟠路隧道位于南京火车站前龙蟠路隧道上,隧道全长572.08m,隧道结构净宽10m,最小净高4.73m,隧洞纵坡为0.2%,引道最大纵坡4.75%,最大挖深约8m.隧道设计标准为单向双车道,荷载标准为城一A级,设计车速为50km/h,抗震烈度按7度设防.地铁Ⅰ号线盾构双线隧道区间隧道采用盾构法施工,管片衬砌内径为5500mm,外径6200mm,每节管片长度为1.2m,管片厚度350mm.地质情况自上而下为:杂填土、素填土、淤泥质填土、亚砂土夹亚粘土、粉砂夹亚砂土、淤泥质亚粘土、亚粘土.地下潜水位埋深2.1～2.6m,地下水主要接受玄武湖水和临近污水管道的补给.     

高速铁路高寒地区隧道防水施工技术分析

高速铁路隧道为一级防水等级,要求衬砌没有渗水和湿渍。如果出现漏水的情况,不仅会促使衬砌混凝土碳化,还会对隧道结构造成破坏,对隧道和高速铁路使用寿命造成影响。假如出现道床积水,则会影响高铁隧道的功能,甚至还会出现交通事故。由此,本文主要探讨高速铁路高寒地区隧道防水施工技术,以提高防水施工质量。     

北岭山隧道基底岩溶及二衬渗漏水治理技术

北岭山隧道是新建南广铁路广东段较长隧道之一,全长12 438m,为单洞双线隧道。在隧道施工中,遇到不良地质,特别是水害时,注浆堵水加固技术已成为当前隧道施工必不可少的辅助工法,文章就隧道基底岩溶及二衬渗漏水注浆施工技术与工艺等进行详细的说明。     

基于可变模糊集的隧道衬砌结构耐久性评估

根据隧道衬砌结构耐久性评估具有多指标多级别的特点,利用可变模糊综合评估方法确定隧道衬砌结构耐久性等级.以可变模糊集合与相对差异函数为基础的可变模糊综合评价模型可以科学地确定隧道衬砌结构评估指标,对于各级区间的相对隶属度和相对隶属函数,通过变化模型及其参数确定耐久性评估等级,并应用MATLAB将计算过程编写成程序.通过实测数据对兰州七道梁隧道衬砌结构进行健康状态分析,得出级别特征值为1.948,健康等级属于1A级,偏向于B级.与模糊综合评价方法进行对比,验证了模型的实用性,并将该模型应用于兰州北环路九州隧道衬砌结构耐久性评估.     

茶镇隧道二次衬砌施作时机的确定

针对隧道工程二次衬砌施作时机的问题,依托茶镇隧道工程,选取4个断面为研究对象,对拱顶沉降、支抗内力的监测数据利用MATLAB进行回归分析,分别依据"变形速率准则"、"极限位移准则"、"支护抗力最小"的原则,确定应用不同准则下二次衬砌施作时机,并通过对比分析,确定最佳支护时机.研究结果表明:拱顶有效应力能够替代支护抗力研究隧道衬砌;二次衬砌最佳支护时机建议取初期支护后21~23d,距掌子面距离47~54m.     

方家湾衬砌黄土隧道围岩结构地震动稳定性分析

为了得到天平铁路段方家湾黄土隧道在地震作用下的安全系数,在现有文献基础上,借助有限元软件和强度折减法将时程分析应用于隧道结构的地震动稳定性分析,从而获得隧道结构的动力安全系数.通过数值算例,考虑隧道衬砌结构的弹塑性本构关系,利用动力有限元静力强度折减法对有衬砌黄土隧道进行地震动稳定性分析,结合天平铁路土建一标段方家湾隧道工程,对该黄土隧道进行动力稳定性分析,定量估计天平铁路部分黄土隧道地震动的安全储备情况.为以后黄土隧道围岩结构在地震作用下安全系数的计算及其工程应用提供了理论依据.     

不同地震动输入下山岭隧道洞口段抗震性能研究

为研究不同方向地震动输入下山岭隧道洞口段的抗震性能,通过建立有限元数值模型分析隧道洞口段的动力响应特征及二次衬砌的安全性能.结果表明:最大位移在Y向地震动输入时最大,Z向次之,X向最小,最大值出现在拱顶处,最大加速度和最大主应力在X向最大,Y向次之,Z向最小;在不同地震动输入下,隧道洞口处最大主应力变化幅度最大,说明隧...     

上跨盾构隧道近距离基坑施工技术

一、工程概况 新建龙蟠路隧道位于南京火车站前龙蟠路隧道上，隧道全长572．08m，隧道结构净宽10m，最小净高4．73m，隧洞纵坡为0．2％，引道最大纵坡4．75％，最大挖深约8m。隧道设计标准为单向双车道，荷载标准为城一A级，设计车速为50km／h，抗震烈度按7度设防。地铁1号线盾构双线隧道区间隧道采用盾构法施工，管片衬砌内径为5500mm，外径6200mm，每节管片长度为1．2m，管片厚度350mm。地质情况自上而下为：杂填土、素填土、淤泥质填土、亚砂土夹亚粘土、粉砂夹亚砂土、淤泥质亚粘土、亚粘土。地下潜水位埋深2．1～2．6m，地下水主要接受玄武湖水和临近污水管道的补给。     

公路隧道施工渗水问题及防治

<正>一、公路隧道防水结构1.新奥法概念及施工特点。新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称,新奥法概念是奥地利学者于20实际50年代提出的,它是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道洞身的一种施工方法。即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层的主要支护形式(也称初次柔性支护,即在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作),以使围岩体自身承载能力得到最大