超大断面隧道变截面衬砌台车应力特征

以京张高铁八达岭长城站为工程依托,对超大断面隧道变截面衬砌台车的动态、静态应力进行研究,分析了截面变化对台车不同结构应力的影响规律。通过数值模拟分析台车结构的静态应力特征,利用现场监测分析台车结构的动态应力特征以及变截面对台车结构应力变化的影响规律。结果表明:台车结构静态应力和位移存在不均匀分布现象,各结构呈多变特征,部分结构出现明显的应力集中;浇筑过程中,应力呈现外侧大内部小的规律;台车浇筑区域位于支撑结构上方时应力最大,混凝土凝固过程中台车结构应力基本不变;台车截面由小至大变化时,各结构应力增大,其中拱肩丝杆是应力变化最大的构件。     

自走式U型渠掘进机主要技术与试验研究

针对目前传统U型渠施工效率低,耗费大的问题,提出了一种自走式U型渠掘进机(以下简称掘进机)的设计方案。介绍了掘进叶片与切土刀片共同作业的U型渠成型方法,对掘进叶片的动力学进行了分析。基于经典切削理论,引入挤碎、输送土壤等因素后,推导出了掘进叶片施工过程的切削合力。确定了影响掘进叶片功率消耗的主要因素。利用滑切原理对切土刀片进行了设计。目前,掘进机已投入使用,承建U型渠道长度达320 km。试验表明掘进机成型的沟渠在顺直性、横断面尺寸标准性、填土密实度达标率等方面均优于传统施工方案。     

软土地基盾构隧道地震动力响应振动台模型试验研究

历次发生的大震表明,软土地基会增大地震作用的破坏程度。以某软土地区地铁盾构隧道为原型进行振动台模型试验,重点分析隧道结构的动力响应特性及隧道与围岩的相互动力作用。试验分析表明:地震波在土体中的传播特性因隧道结构的存在而发生了改变,隧道的存在对其周围土体和地表的加速度峰值有一定的减小作用。隧道结构应变值在距离拱顶和拱底圆心角为±30°处相对于其他部位较大,这些部位易发生破坏。因此,在隧道结构设计中应适当提高这些部位的抗震措施。     

Behavior of argon gas release from manganese oxide minerals as revealed by <Superscript>40</Superscript>Ar/<Superscript>39</Superscript>Ar laser incremental heating analysis

Manganese oxides in association with paleo- weathering may provide significant insights into the multiple factors affecting the formation and evolution of weathering profiles, such as temperature, precipitation, and biodiversity. Laser probe step-heating analysis of supergene hollandite and cryptomelane samples collected from central Queensland, Australia, yield well-defined plateaus andconsistent isochron ages, confirming the feasibility dating very-fined supergene manganese oxides by 40Ar/39Ar technique. Two distinct structural sites hostingAr isotopes can be identified in light of their degassing behaviors obtained byincremental heating analyses. The first site, releasing its gas fraction at thelaser power 0.2-0.4 W, yields primarily 40Aratm, 38Aratm, and 36Aratm (atmospheric Ar isotopes). The second sites yield predominantly 40Ar* (radiogenic 40Ar),39ArK, and 38ArK (nucleogenic components), at ～0.5-1.0 W. There is no significant Ar gas released at the laser power higher than 1.0 W, indicating the breakdown of the tunnel sites hosting the radiogenic and nucleogenic components. The excellent match between the degassing behaviors of 40Ar*, 39ArK, and 38ArK suggests that these isotopes occupy the same crystallographic sites and that 39ArK lossfrom the tunnel site by recoil during neutron irradiation and/or bake-out procedure preceding isotopic analysis does not occur. Present investigation supports that neither the overwhelming atmospheric 40Ar nor the very-fined nature of the supergene manganese oxides poses problems in extracting meaningful weathering geochronological information by analyzing supergene manganese oxides minerals.     

高速公路隧道新奥法施工监控量测

隧道采用新奥法原理施工时,利用围岩周边变形和拱顶下沉量的观测值可对隧道周边岩体内的应力动态过程及发展趋势、围岩稳定性以及支护的合理性进行监控,这对安全施工及保证工程质量具有重要作用.通过对崇遵高速公路风梅垭隧道的实时监控,研究了隧道围岩的稳定状况,实时确定了合理的二次衬砌施工时间,成功避免了施工中重大事故的发生,确保了隧道施工安全和质量,对隧道施工具有指导意义.     

城市地下工程测控技术的几个问题

城市地下工程施工中测控技术及其精度是保证地下工程按设计要求准确贯通和工程质量的关键环节。结合南京地铁一号线工程和上海市某超长盾构隧道工程实践,探讨了地下工程测控技术的几个主要问题,采用GPS定位新技术、竖直导线定向法、加测精密陀螺方位角及棱镜法等方法进行了地下工程测控技术的研究,取得了令人满意的结果。工程实践表明,上述采用的测控技术和方法对于城市地下工程施工有实用价值。     

隧道人工冻土帷幕边界雷达探测试验分析

在分析冻结法施工过程中冻土帷幕边界的传统判定方法优缺点，以及比较冻结土体与天然土体电性差异的基础上，结合上海复兴东路隧道联络通道的施工，开展了采用探地雷达方法对人工冻土帷幕边界进行判定的试验．通过正演模型试验了解了冻土边界的雷达反射波波形、振幅及相位特征；对实测雷达剖面进行非线性滤波处理，以消除隧道内的电磁干扰，并通过追踪同相轴判定冻土边界．雷达剖面解释结果与由测温孔监测资料推算出的温度场分布所反映的冻土边界能够较好地吻合，可以弥补测温法中测温孔数量少、元件损伤而导致数据丢失的缺陷．     

鼢鼠洞道结构的建筑工程学分析

运用建筑工程学原理分析了鼢鼠洞道结构的适应进化机理。鼢鼠采用压实洞壁的方式既解决了土的搬运问题又改善了洞道的受力性能;通过修建侧洞不但解决了中途转身和相互避让时因洞道窄小而遇到的问题,同时还避免了因挖掘过大的洞道所形成较多的体能消耗。鼢鼠洞道的整体结构充分体现了经济、高效和实用的原则,符合最适性理论观点,是长期适应进化的结果。     

双层黄土公路隧道地震反应的分析

本文以兰州市伏龙坪双层黄土公路隧道为研究对象,研究其在8度地震荷载作用下的动力时程反应。计算结果表明:在地震荷载作用下衬砌上应力值较大的部位主要集中在拱腰、拱脚和行车道板等部位,塑性区主要分布在拱顶、拱腰二侧,以及边墙与仰拱相接的拱脚等靠近衬砌的小范围土体上,塑性区开展最大深度接近2.0m,说明在此地震动作用下,塑性区范围内的部分土体会产生松动、变形,在一定程度上影响隧道的整体稳定性。上述结果可作为双层黄土公路隧道抗震设计的参考依据。     

Effects of welding wire composition and welding process on the weld metal toughness of submerged arc welded pipeline steel

The effects of alloying elements in welding wires and submerged arc welding process on the microstructures and low-temperature impact toughness of weld metals have been investigated. The results indicate that the optimal contents of alloying elements in welding wires can improve the low-temperature impact toughness of weld metals because the proeutectoid ferrite and bainite formations can be suppressed, and the fraction of acicular ferrite increases. However, the contents of alloying elements need to vary along with the welding heat input. With the increase in welding heat input, the contents of alloying elements in welding wires need to be increased accordingly. The microstructures mainly consisting of acicular ferrite can be obtained in weld metals after four-wire submerged arc welding using the wires with a low carbon content and appropriate contents of Mn, Mo, Ti-B, Cu, Ni, and RE, resulting in the high low-temperature impact toughness of weld metals.