穿越上软下硬地层公路隧道竖井结构抗震性能分析

竖井作为长大公路隧道重要的通风通道,对公路隧道安全运营起到非常重要的作用,但在强震作用下受场地放大效应影响,穿越复杂地质条件的深大竖井结构易遭受损伤,只有提高深大竖井结构的抗震性能才能确保公路隧道通风安全.依托于某公路隧道深大竖井工程,采用动力时程分析法,对穿越软硬岩交界面深大竖井结构动力响应规律进行分析,得出软硬交界面处竖井结构的横向和竖向动力响应变化规律,发现竖井结构主震方向的应力和位移在软岩侧相比硬岩侧要大,提出在软硬岩交界面软岩侧采用渐进式注浆技术方案,可以有效提高竖井抗震性能.结果表明,全环渐进式加固方案可对长大隧道工程深大竖井结构的设计与施工提供一定的理论和参考依据.

液化地层隧道结构环氧树脂固化剂相似材料研制与试验

以砂土液化地层隧道结构模型试验为背景,配制环氧树脂为胶结材料、固化剂为催化剂、细砂为骨料的隧道结构相似材料。选用砂粒径、固化剂与环氧树脂质量比、砂与环氧树脂质量比为控制因素,设计正交试验,进行单轴压缩试验,获得不同配比下相似材料的抗压强度和弹性模量等力学参数。研究表明:环氧树脂与砂胶结材料抗压强度高、弹性模量大,不同配比之间相差大;砂/环氧树脂对相似材料的抗压强度和弹性模量有显著的影响,固化剂/环氧树脂对相似材料抗压强度和弹性模量均有一定影响;而砂的粒径对相似材料弹性模量的影响很小。

下伏高水压溶腔公路隧道施工安全距离研究

高压富水区溶腔段隧道施工安全控制一直是工程界关注的热点,而下伏高水压溶腔与隧道工程之间的安全距离是控制因素。文章基于剪切破坏理论建立对应力学简化模型,推导了下伏高水压溶腔隧道施工安全距离的解析公式。采用止交试验设计和数值模拟方法,分析了围岩级别、围岩侧压力系数、溶腔直径、隧道埋深以及溶腔内部水压5个影响因子对安全距离的影响规律,并以多元线性回归方法为手段,建立了下伏高水压溶腔与隧道之间的安全距离预测模型,为定量确定下伏高水压溶腔与隧道之间的安全距离提供可靠的计算方法。

隧道结构微粒混凝土相似材料力学性能试验研究

微粒混凝土是一种良好的模型试验相似材料。文章通过大量的室内试验研究并对材料试验结果进行了统计分析,评价了几个主要因素对微粒混凝土密度、抗压强度和弹性模量等设计结构模型试验所需的主要相似指标的影响显著程度,找到了合适的配合比。结果表明,对于抗压强度和弹性模量,水灰比均是最为重要的控制参数,对指标影响十分显著,呈负相关规律;石灰比是影响材料弹性模量的第二敏感因素,试件抗压强度和弹性模量随石灰的增加而减小。研究结果可对动力条件下隧道结构模型的材料相似设计和模型施工提供参考。

层状千枚岩隧道形变破坏规律与支护措施研究

千枚岩软弱结构面发育,岩体呈互层结构且风化严重。在类似层状岩体中开挖隧道,围岩将出现大变形,严重危及隧道施工安全。文章基于成兰铁路杨家坪隧道,建立宏观层理分布模型,对层状千枚岩隧道形变破坏规律与支护措施展开了相关研究。研究结果表明:岩层法向位移在洞周呈斜向"X"型分布,位移峰值位于隧道拱顶及边墙部位;岩层切向位移位于隧道两斜交45°方向呈"蝴蝶"状分布,位移峰值位于隧道的拱肩及拱脚部位,位移分布不对称性明显;隧道边墙附近围岩主要表现为层面间张拉破坏,隧道拱部附近围岩主要表现为层面间错动滑移破坏。基于以上分析结果,针对现场支护参数提出优化措施,并进行隧道变形及支护受力监测。现场监测结果表明:支护参数经调整后,对围岩形变控制效果明显,有效改善了隧道偏压受力现象。

寒区隧道洞口段施工安全风险研究

依托金家庄特长隧道,针对寒区山岭隧道的特点,建立了寒区隧道风险因素集。采用模糊分析法,引入Karwowski隶属度函数表,根据工程实际情况确定各风险因素的判断矩阵和隶属度;采用层次分析法对风险因素进行层次结构构造,通过1-9标度法确定每个因素的权重,最后运用模糊层次综合分析法,构建出一种可以用于预估风险发生概率的模型,同时根据最大隶属度原则确定风险等级。结果表明,由寒区隧道洞口段施工风险因素和风险预测模型可知金家庄特长隧道洞口段施工风险等级为Ⅲ,与实际情况吻合度高,同时也验证了模糊层次综合分析法的合理性,对类似的风险分析提供了参考依据。