基于分布式光纤监测的盾构隧道管片变形受力反演分析

为研究盾构隧道变形受力分布情况,依托于某盾构隧道进行了分布式光纤监测。在盾构隧道管片预制期间,将分布式光纤沿环向布设于管片内部钢筋笼的上、下表面。分别在管片安装后及变形稳定后进行了分布式光纤监测,得到管片内部真实应变分布。基于所得连续的应变数据,利用已经提出的反演分析方法计算出了监测期间管片的位移、内力及外荷载分布。反演计算结果表明,隧道监测期间盾构隧道的变形模式为向左的斜椭圆与整体环向压缩的耦合变形。由内力分布可知,在管片接头处内力的波动明显,这是由于管片接头处刚度变化导致的。为反映这种波动,管片设计中更宜采用梁-弹簧模型。给出了管片结构的破坏包络图,将反演分析所得内力值标注其中,并选取危险截面进行了结构安全校核,计算结果证明隧道管片受力安全。

三江并流地区线性工程复杂地质问题及防治

文章对三江并流区内在建的香丽高速公路与丽香铁路的主要工程地质问题进行研究,指出不良地质体作用下桥隧的安全问题及高陡斜坡失稳是制约这两条线路建设的主要问题,通过对典型工点虎跳峡互通立交和K92路堑边坡的分析,提出针对桥隧结构穿越大型不良地质体,不宜进行原位整治,建议采用绕避改线的措施;对于高陡斜坡失稳的问题,建议采用刷方减载+多级多次分段控制注浆钢锚管的综合防治措施。

基于随机介质理论的香丽高速某隧道浅埋段拱顶沉降预测

为了提高地下隧道施工的安全性,加强不稳固围岩的支护强度,基于随机介质理论对隧道浅埋段拱顶沉降进行了预测。以随机介质理论为基础,将隧道相关参数整合,输入到编好的程序中,得到隧道理论沉降值。然后,利用有限元分析软件对隧道开挖及发生沉降的过程进行模拟,通过观察模型应力、应变及位移的变化,确定隧道模拟沉降值。将隧道拱顶沉降实际值与理论及模型值进行比较,结果表明,基于随机介质理论的隧道拱顶沉降预测方案具有较高的可信度,可以为相关隧道工程提供参考。

基于路基基层剪切波速试验的弯曲元优化设计

为了解决高速公路路基基层剪切模量长期监测的技术难题,利用压电陶瓷材料弯曲元,设计适用于香丽高速公路路基基层水平方向上剪切波激发与接收装置。选用级配符合高速公路G-A-4级配的砂砾石土进行一系列试验,以优化弯曲元传感器的钢框架尺寸和网盖设计。研究结果表明:钢框架宽度对接收信号幅值或压力波传播无显著影响,考虑框架刚度的影响,钢框架宽度设计为0.3 m;钢框架长度对接收信号幅值有显著影响,钢框架长度的最优设计为1.2 m;比较6种网盖材料,因不锈钢具有良好的耐久性,并对接收信号幅值的影响相对较小,选用不锈钢网作为网盖材料;砂砾石土具有压硬性,提升土层围压,土层剪切模量随之增加,试验中弯曲元表现出剪切波速的增大,表明弯曲元适用于砂砾石土层剪切模量的量化。研究成果为定量刻画路基基层刚度提供新的手段。