TBM施工隧道仰拱预制块的力学特性研究

针对TBM施工隧道仰拱预制块的特殊结构,采用围岩-结构模式,进行了模拟施工动态的受力影响计算分析。计算结果表明,围岩初始应力场对仰拱受力有明显影响, 随着竖向压力的增大,仰拱中心的内、外侧应力均增大;随着水平压力的增大,仰拱中心内侧应力减小、外侧应力基本不变;减小复合衬砌结构中初期支护厚度以及变刚性接头为柔性接头均会改善仰拱受力。最后,用试验数据验证计算的正确性,其结论可供TBM施工隧道仰拱预制块的优化设计参考。     

砂卵砾石层倒垂孔施工技术

针对砂卵砾石层倒垂孔施工中钻孔偏斜、孔内坍塌掉块、取心以及保护管的安装等困难问题,从钻机安装、钻具结构、设备能力、钻进技术参数等多方面采取相应的技术措施,取得了良好的施工效果。介绍了红叶电站砂卵砾石层倒垂孔的施工技术。     

隧道竖井初期支护钢拱架快速施工方法及受力特性研究

公路隧道钢拱架的架设方式以及受力特征是公路隧道竖井初期支护建设的关键。以云南省墨江至临沧高速公路泰和隧道为研究对象,提出采用开口箱型挂钩安装钢拱架的快速施工方法,研究楔形块对控制围岩变形的作用,研究结果表明:采用开口箱型挂钩安装钢拱架,提高了竖井施工的工作效率,降低了施工的时间成本,楔形块能够较好地控制围岩的变形。研究结果为竖井初期支护钢拱架快速施工提供了参考。     

大吨位预应力双锚头锚索施工技术

对小湾水电站大坝坝趾6000kN级大吨位预应力锚索施工技术进行了总结。主要就钻孔工艺、编索、安装、注浆、张拉等工序中一系列关键技术问题进行了详细讨论,对排渣困难、掉块卡钻、降摩减阻的原因进行了分析和处理。     

挤压地层双护盾TBM围岩变形及应力场特征研究

为研究挤压地层双护盾隧道掘进机（TBM）作用下围岩变形及应力场特征,采用FLAC3D建立了完整模型,并详细阐述了隧道掘进机（TBM）施工过程中的模拟方法,重点分析了隧洞纵横断面内围岩位移场、应力场、塑性区特征。模拟结果表明,两腰下部范围内的围岩与TBM护盾发生接触并产生挤压,拱顶并未接触;受刀盘与护盾连接处的尺寸高差和前后护盾的锥度影响导致仰拱围岩内出现3次加卸载,仰拱内部环向应力和径向应力均大于拱顶和两腰,而且其主应力方向与径向线斜交,受扰动剧烈,但仰拱下方70°范围内的围岩基本处于弹性状态;横向断面内围岩塑性区自上而下逐渐减小,且距掌子面越远塑性区范围越大,但后盾塑性区范围变化不大。     

注浆注胶技术在治理铁路轨道板下沉病害中的应用

唐包铁路线白草鞍隧道无砟轨道上行线局部线段轨道板渗水、翻浆,在列车动荷载作用下发生不均匀下沉。对轨道板下沉病害进行了注浆、注胶整治施工：向下沉悬空轨道板线段仰拱下0.5 m垂深破碎岩层压注速凝水泥浆以达到密实和固化拱底破碎岩层改善和提高仰拱基底岩石承载能力,向已下沉的轨道板底压注新型高强度发泡树脂4.75^#双液胶体以提升整体轨道板直至恢复其原位。经注浆、注胶技术处理,该线段垂向下沉量达到了设计稳定值,恢复无砟轨道运载能力。     

软塑黄土地区隧道仰拱热力响应特性现场试验

能源隧道是基于地源热泵技术的一种集隧道防冻、取暖于一体的绿色、经济且高效的浅层地温能利用技术。依托银西高铁黄土地区隧道,在隧道仰拱内铺设换热管,实测了换热系统进/出口水温及仰拱的温度、应力等变化规律,初步探讨了不同输入功率条件下,软塑黄土地区隧道在地源热泵系统运行过程中的热力响应特性及隧道结构热响应规律。研究结果表明,输入功率为0.5 kW和1.0 kW时,仰拱温度升幅分别约为4.2℃和7.1℃;随着水温升高,仰拱温度在较短时间内变化不明显,当热传播路径稳定后,最终均呈现为线性关系;温度变化引起的隧道仰拱轴向应力增量大于环向应力增量,输入功率为0.5 kW和1.0 kW时,轴向应力分别是环向应力的1.15倍和1.29倍。     

外水压下隧道衬砌的力学响应及结构对策研究

随着控制排放的隧道防排水技术的广泛应用,外水压力作用下隧道衬砌的一些设计技术问题也愈发突出。基于对外水压力下隧道衬砌的力学响应分析,以龙潭隧道和白云隧道为依托,通过数值仿真,研究了公路隧道抗水压衬砌的结构优化对策。研究结果表明：由于外水压力的作用,衬砌的边墙、仰拱隅角和仰拱处存在明显的应（内）力集中和突变现象,安全度大大降低;通过引入下半断面矢跨比的新概念,从技术和经济的双重角度,指出增大该指标是抗水压衬砌结构优化的首要对策;可依次或组合采用通过增大仰拱隅角处半径、减小仰拱处半径、增大仰拱拱圈厚度、增大衬砌全断面厚度等措施来作为抗水压衬砌的结构优化对策。     

隧道底部隐伏空腔充水对二次衬砌内力影响研究

以某岩溶隧道为工程背景,按弹性阶段相似原则进行模型试验,研究隧道底部隐伏空腔充水情况下的二次衬砌内力特征,以及水压、溶腔和隧道间距的变化对二衬内力的影响规律。试验结果表明:当隧道仰拱底部隐伏空腔充水时,拱肩、边墙和墙脚处轴力为负,拱顶和仰拱底处轴力为正,其中墙脚处负值轴力最大,仰拱底处正值轴力最大;拱肩和仰拱底处弯矩为正,边墙和墙脚处弯矩为负,其中仰拱底处正弯矩最大,墙脚处负弯矩最大。随着溶腔内水压逐渐增大以及充水溶腔与隧道间距离的逐渐减小,特征位置处的轴力和弯矩均有不同程度的增大,对于轴力,拱顶、拱肩和仰拱底处的增量较小,边墙和墙脚处的增量较大;对于弯矩,拱顶、拱肩和边墙处弯矩增量均较小,墙脚和仰拱底处的弯矩增量明显。沿着隧道的轴向,断面越靠近充水溶腔其轴力和弯矩受影响程度就越大。     

西格二线关角隧道浅埋砂层段施工技术及力学效应研究

关角隧道是西（宁）格（尔木）二线的控制性工程,在隧道入口处存在长约450 m的砂层,施工难度较大。由于在3台阶施工中出现了冒顶事故,故提出了4台阶施工的设想,并利用三维数值计算模拟了4台阶开挖支护过程,揭示了隧道的空间变形、地表沉降和初支受力特征。通过与3台阶施工模拟结果对比证实了4台阶方案的优越性;现场施工和变形量测结果表明,采用大拱脚断面形式和超短四台阶施工方案,施作长大水平超前管棚、设置临时钢横撑、缩短仰拱封闭距离等是保证大断面浅埋砂层隧道安全施工的有效方法,对其他类似工程施工提供了宝贵的工程经验。