跨地裂缝三孔斜交箱涵结构受力性能和变形规律研究

以西安站改扩建项目为工程背景,完成足尺三孔斜交箱涵结构受力性能数值模拟研究,分析荷载与地裂缝协同作用下结构的受力过程与可能破坏形态,开展缩尺比例为1∶15的三孔斜交箱涵缩尺模型静载试验,与有限元结果进行对比分析,明确变形缝斜交和板墙开洞等复杂条件下箱涵结构的裂缝发展、位移变形和应力分布规律,验证了数值分析的可行性,并提出设计建议。结果表明:足尺数值模型与缩尺试验模型的应力路径和裂缝分布吻合较好;最不利工况下,箱涵顶板混凝土开裂部位较多,纵向挠度变形较小;斜交变形缝处,钝角较锐角处更易产生应力集中现象,各部位易出现应力集中的顺序依次为跨中、钝角、锐角和板墙隅角;采用平行于变形缝的斜向布筋方式可降低因钢筋截断而产生的应力集中,优化传力路径;建议在顶板洞口横向位置处增设暗梁,洞角布置斜向钢筋,降低洞口周围的局部集中应力。

基于小孔扩张理论的顶管施工扰动分析应用

针对顶管穿越施工扰动影响问题,依托某污水处理厂顶管下穿箱涵工程,基于岩土介质小孔扩张理论采用MATLAB平台对顶管-土-箱涵相互作用进行编译计算,考虑不同开挖面支撑力和不同顶管埋深,分析顶管施工引起的既有箱涵结构受力和位移变化。结果表明:顶管施工导致的箱涵附加竖向位移及弯矩沿顶管轴线左右对称,箱涵附加应力以顶管轴线为中心向两侧递减;随着顶管埋深和开挖面支撑力的增加,既有箱涵的最大位移、应力以及弯矩逐渐变小。根据顶管埋深,选择合适的开挖面支撑力,可有效降低顶管施工对既有箱涵的施工扰动。同时通过现场实测数据分析,验证顶管穿越地层及构筑物变形的理论分析与现场实测规律的一致性,拓宽小孔扩张理论在顶管工程领域的应用。

基于点云孔洞边界检测的暗涵排口信息提取

针对暗涵三维激光扫描模型的点云数据量庞大且噪音干扰严重,手动提取其排口信息效率低且易误判的情况,提出一种基于点云孔洞边界检测的暗涵排口信息提取方法。首先,根据点云平均距离建立球形邻域,并投影至邻域的微切平面内;其次,利用最大夹角和引力的复合准则判别边界点,并运用边界点聚类及平面拟合方法去除噪点和非孔洞边界;最后,根据边界点的凸包提取暗涵排口坐标、高程与尺寸信息。结果表明,球形邻域比kd-tree邻域表现出更强的鲁棒性;复合准则在计算时间仅增加5%的情况下,边界检测准确率比单一准则提高了3%,且误判率降低了近一半。该方法为暗涵排查信息化提供了一定参考。

某土坝已封堵涵管的渗漏险情及处理措施

以广东某水库为例,综合分析封闭涵管渗漏特征初步找到渗漏原因,锁定渗漏排查范围,为快速堵漏提供基础。设计方案对渗漏通道采用砼混合物+钻孔灌浆进行防渗处理,加固效果明显,渗漏问题得到有效解决。

并联输水箱涵检修操作过程中的水力仿真及瞬变控制

长距离输水箱涵在检修操作过程中常会出现剧烈的水力皮动,检修井后接的箱涵往往出现局部脱空的情况。本文通过建立长距离并联输水箱涵单孔检修的非恒定流数学模型,对检修操作过程中的水力过渡过程进行了模拟。在对检修操作时通过检修闸的流量过程线进行分析的基础上,对检修闸分两段关闭的操作方式进行了优化。并针对工程的实际条件,提出通过在检修井后设置补水孔,利用非检修箱涵向检修箱涵补水,对并联输水箱涵单孔检修所引发的瞬变流进行控制,最后在水力仿真的基础上对补水孔的面积进行了优化。

玻璃纤维硅砂增强管结构在涵洞中的试验研究

该项目完成了玻璃纤维硅砂增强管结构在公路涵洞中的试验。通过静载试验,对涵管的竖向变形、最大挠度、裂缝开展情况、涵管整体沉降等进行了实测与分析,得出了一些结论,可为玻璃纤维硅砂增强管结构在公路涵洞的推广应用提供一些参考依据。

堡子矿井运煤道路跨续鲁河方案比选

以整合后服务年限较短的堡子矿井为例,分析了矿井运煤道路线路位置确定后,直接采用梁桥方式横跨续鲁河可能出现的问题,从矿井运煤道路跨续鲁河现场实际条件出发,提出了过水路面、多孔涵洞方案,与原规划的桥梁方案进行比较。从安全性、经济性及合理性对三个方案进行对比,最终确定采用多孔涵洞方案更为经济合理。

微差水压爆破拆除多孔涵管

介绍了采用微差水压爆破和柱状药包形式拆除大型多孔连体涵管的实例 ,提出了实施水压爆破时采用微差起爆和柱状药包以减小震动的问题 ,并在实践中进行大胆探索 ,取得了较好的效果 。

山区铁路桥涵勘测中需注意的问题

介绍了桥涵的设置原则以及桥涵位置的选定方法，阐述了桥涵孔径、类型的选择过程，提出了桥涵勘测中需要注意的几个问题，以保证桥涵设置顺利进行。

钻孔施工对孔侧箱涵的影响及测斜结果分析

分析了钻孔施工对孔壁土体和地下箱涵不利影响的几点原因,介绍了测斜监测在钻孔施工中的使用,以此监测地下箱涵的安全性,以及通过分析监测成果,提出了道路施工中对地下管线不利影响有参考价值的结论。

双联两铰拱涵墩台与顶拱联合作用的内力计算

将双联两铰拱涵的墩台与拱顶视为一整体结构，考虑墩台与顶拱的协同效应，在文克尔假设基础上，根据力法原理提出了双联两铰拱涵整体结构内力计算的新方法。实例计算表明，本方法不仅揭示了拱顶破坏的机理，且使拱顶设计合理，墩台体积明显减小。

小孔注浆技术在桥涵维修加固中的应用

小孔注浆技术是针对已出现病害的浆砌片(块)石桥涵台,为加强其整体强度而提出的一项新型的加固技术。因其施工方便、成本低、效果明显,能为桥涵维修加固施工提供技术借鉴。

浅埋暗挖工法在三孔矩形结构穿越公路中的应用

以南水北调工程穿越112国道为背景,针对总跨18.5 m的三孔矩形箱涵结构在覆跨比小于0.2的工况,提出采用浅埋暗挖工法穿越既有道路的设计方案,并从结构承载能力、控制地表沉降、确保施工安全的角度,简要介绍了大跨矩形断面采用浅埋暗挖工法的设计特点以及设计过程,为类似工程施工积累了经验。

计算机在双孔箱涵内力计算中的应用

编写并举例说明了计算机程序在双孔箱涵内力计算中的应用。

基础形式对高填土双孔钢波纹管涵土压力分布规律的影响研究

针对不同基础形式的高填土双孔钢波纹管涵的土压力分布特性,依托工程实例通过现场试验结合有限元数值模拟,探讨了不同刚度、圆心角基础形式的涵顶平面填土、涵周土压力分布规律.结果表明:各类基础管涵涵顶平面填土在涵顶沉降最大,土体产生相对滑动,通过摩擦拖拽作用传递荷载,导致涵顶两侧1 m附近垂直土压力最大;随基础刚度提高、圆心角增大,涵顶平面填土不均匀沉降减小,涵顶土压力增大;双孔钢波纹管涵受相邻管涵变形挤压涵间土影响,处于非对称受力状态,靠近管涵一侧径向土压力大于另一侧;基础刚度提高将在填土、基础和管涵三者的接触点引起明显的应力集中,不利于管涵承载,柔性基础协调变形,能够调整土压力分布,使管涵处于较为均匀的环形受压状态.高填方双孔钢波纹管涵应采用圆心角较大且具有良好的变形协调能力的柔性基础,使管涵处于环形受压状态,防止管涵发生失稳破坏,是较为理想的基础选型.

南水北调中线一期工程某标段箱涵混凝土质量缺陷预防与治理

结合南水北调中线一期工程某标段箱涵混凝土施工中出现的各种质量缺陷,分析了质量缺陷形成的原因,并分别介绍了箱涵混凝土裂缝渗水、对拉螺栓孔漏水、伸缩缝漏水的处理措施。

地铁暗挖施工深孔注浆试验段试验研究

针对北京地铁12号线四季青站C出入口横通道垂直下穿南水北调暗涵的工程问题,提出可行的施工方法。采用试验段试验的方法进行研究,试验段主要开展洞内深孔注浆试验,包括试验方案确定与实施、试验效果分析和综合对比分析。通过试验段研究,获得能够指导施工的洞内深孔注浆要素:注浆方式与工艺、机械设备、孔位布设、浆液类型、注浆加固与开挖长度、注浆相关具体参数等。四季青站C出入口横通道垂直下穿南水北调暗涵工程,用试验段总结的施工方法施工,工程安全顺利完成。

软土地层管幕洞口止水装置密封试验研究

在管幕箱涵法施工工艺中,洞口密封止水是其中重要的一个环节。其密封性能和止水效果的好坏关系到管幕推进、箱涵施工和对周围地层沉降控制等各个方面。现以田林路下穿中环线地道为例,首先阐述了该工程中所采用的洞口密封及其作用,然后在此基础上进行了洞口密封装置的设计及配套的新型高分子聚合物泥浆研发,以验证新型洞口密封装置及高性能泥浆的效果。通过试验研究得出,在0.6MPa外界压力作用下,新型高性能泥浆能够起到较好的止水作用,在管幕之间出现少量泥浆的溢出。该试验研究为软土地层中洞口密封施工提供了参考和借鉴,同时也证明了在更深层土层中采用管幕箱涵法施工工艺洞口密封装置止水性能的可靠性。

双孔箱涵计算及敏感因素分析

通过对实际工程中的一个钢筋混凝土双孔箱涵在不同荷载组合下的内力计算 ,对比分析得出影响其控制截面内力的敏感因素 :跨高比和水位 ,根据分析结果及作者近年来在工程实践中积累的设计经验 ,得出结论 。

基础形式对深埋双孔钢波纹管涵承载特性的影响

依托某高填方路基斜跨深切冲沟工程实例,针对不同基础形式的高填土双孔钢波纹管涵的承载特性,通过有限元数值模拟,选取基础圆心角及刚度进行正交对比,分析管涵的应力分布及变形规律。结果表明:双孔钢波纹管涵相互作用、彼此制约,延管涵竖向轴线两侧受力非对称,在靠近相邻管涵一侧应力及变形均小于另一侧。当基础刚度一定,随圆心角θ增大,基础包裹管涵的区域增大,约束作用增强,管涵变形随之减小,应力呈减小趋势且分布更为均匀,有利于管涵承载。当基础圆心角θ一定,刚度改变时,填土约束作用最小,管涵应力整体较大,变形最大,混凝土基础的约束作用最强,管涵变形最小,但易引起局部应力集中,约束作用居中的灰土基础,具有较好的变形协调作用,应力较小且集中现象不明显,管涵变形可控、可知,圆心角θ=180°的灰土基础是较为理想的基础选型。