湛江湾跨海深水盾构隧道外荷载监测试验研究

湛江湾隧道是国内首条采用盾构法施工的跨海隧道,施工及运营期间将承受海底60m水头压力。为了解隧道外侧真实荷载情况,该文创新了深水海底隧道管片外水土压力监测方法,成功有效监测到盾构管片外侧水土压力值。监测成果显示,深水软土盾构隧道外荷载仍以水压为主,水压分布符合静水压强分布规律,监测方法与成果对今后沿海深水软土盾构隧道的设计施工监测具有非常重要参考价值。

深水盾构隧道管片外部水压监测方法及应用

深水盾构隧道外部水压荷载对管片结构安全起着至关重要的作用,隧道因埋设深、外侧水压大使得渗压计难以安装,存在安装风险大、难成活和数据可靠度低等问题。为此,文章设计了一套深水盾构隧道管片外部渗压计埋设装置和安装方法,应用于湛江湾海底盾构隧道的外部水压监测中,取得了理想效果,可供今后类似工程参考。

湛江湾厚砂层深挖竖井结构施工监测分析

为掌握施工期竖井支护结构的内力发展及分布情况,指导竖井土方开挖及衬护施工。在竖井支护结构不同高程和不同方向的受力主筋上安装钢筋计量测钢筋应力,从而监控施工期支护结构内力的变化。监测成果表明,施工期竖井支护结构主要表现为受压状态,同高程水平环向结构应力大于竖向,地下连续墙中部结构应力大于下部,内衬墙下部水平环向结构应力大于中部;逆作法按6 m一段土方开挖和支护衬砌,施工至第五、六层时结构受力最大,计算分析结构受力安全系数在允许范围内。监测成果为竖井的开挖衬护施工提供指导,亦可为其它类似竖井工程的监测、设计和施工提供参考。

基于多阶频率的弧形闸门主框架损伤识别研究

基于正则化频率变化率仅与损伤位置有关的理论,建立了多阶频率与损伤位置的关系图,并以新政航电泄洪闸门为例进行了损伤识别。结果表明,该方法进行损伤位置识别精度较高,且能定位到具体的损伤单元。

基于灵敏度分析的弧门主框架多损伤检测方法

以频率作为弧形闸门主框架结构多损伤识别的主要动力参数,基于灵敏度分析方法,建立结构损伤位置及程度与结构多阶固有频率的关系矩阵,并根据此矩阵和实测频率的变化情况反解出结构的损伤位置与程度。为了反映结构不同位置的损伤对频率的影响,同时减小方程的未知量个数,给出了弧门主框架频率与损伤位置和程度的灵敏度关系图。计算结果表明:基于灵敏度分析的结构多损伤检测方法可识别弧形闸门主框架多位置发生损伤的情况,可为水工结构动力检测与损伤评估提供技术参考。

盾构管片外侧渗压计埋设装置设计与应用

该文通过湛江市鉴江供水枢纽跨海隧道管片外侧渗压计的埋设施工,研发一种盾构管片外侧渗压计的埋设装置,可解决隧道衬砌管片外渗压计的安装难题,降低安装成本,并且这一优势在隧道埋深大或隧道上方有建筑物时尤为突出。

变维分形在天堂山拱坝封拱后温度回升预测中的应用

拱坝封拱后产生温度应力可能导致裂缝,通过对数据进行处理,建立封拱后温度回升变维分形预测模型,计算每段的分形维数,拟合反推预测值。以天堂山拱坝施工期温度监测数据为例进行分析和预测,结果表明,采用变维分形理论对拱坝施工期温度监测数据进行预测是可行的,并且具有较高的精度,可以满足工程要求。

湛江湾跨海盾构隧道管片现场监测试验研究

湛江湾隧道是目前国内最深的跨海盾构隧道,施工及运营期间承受海底60 m的水头压力。结合现场环境条件进行跟踪测试,成功监测到管片外部的水压力、土压力、管片内部钢筋应力和管片间接触应力,对隧道盾构施工松动区的范围、管片混凝土的结构应力进行计算分析,为及时了解工程结构的安全状态、指导安全施工提供实测参数;自创一种盾构隧道管片外部渗压计的安装方法并取得成功,在其他传感器的安装方法上也有所创新;监测成果显示,海底土层盾构工程中,结构外荷载主要以水压力为主,即使在渗透系数小的黏土层中,其外部荷载仍表现以水压力为主的特征。监测方法和成果可为今后沿海软土地区盾构隧道的监测、设计和施工提供重要参考。