洞室衬砌形态三维激光扫描监测数据处理技术研究

洞室衬砌形态的三维激光扫描监测数据处理技术是近年来隧道工程监测领域的一项重要研究课题,隧道的安全运营依赖于洞室衬砌的稳定性,而传统的手工测量方法存在人力成本高、数据获取效率低、精度受限等问题。因此,借助三维激光扫描技术进行洞室衬砌监测,已成为提高监测效率和精度的重要手段之一。本研究旨在探讨如何利用三维激光扫描监测数据,并通过数据处理技术实现对洞室衬砌形态的准确监测与分析,以提升隧道工程的安全管理水平。

船闸闸室衬砌墙单侧滑框倒模设计与施工

三峡工程永久船闸闸室衬砌墙混凝土浇筑是衬砌墙施工的一大难题 ,在闸室衬砌墙常规模板、普通滑模及单侧滑框倒模 3个方案中 ,单侧滑框倒模解决了普通滑模易扰动混凝土、使其表面强度下降的关键问题 ;滑模设施结构更为合理 ;无施工缝、表面光洁无波浪 ;机动灵活可随时停滑 ;不受高度限制、一次到顶、施工速度快。

混凝土裂缝控制技术在水利洞室衬砌工程中的应用

本文探讨水利工程中洞室衬砌工程中的混凝土裂缝控制技术。

水利枢纽洞室衬砌工程中混凝土裂缝控制技术的应用

在水利枢纽洞室衬砌施工的过程中,混凝土裂缝控制技术十分主要,是工程建设中的重点问题,所以在施工时要对工程的实际情况进行详尽的分析,并且严格掌握这一控制技术,将该技术具体应用在工程施工的建设中。重点对相关问题进行了探讨,希望能够为今后的工程建设提供帮助。

水利枢纽洞室衬砌工程中混凝土裂缝控制技术的应用探究

现如今,水利工程已经成为我国水资源开发以及经济社会发展的基础工程,水利枢纽洞室衬砌工程作为整个水利工程的基础工程部分,混凝土是主要的施工材料,在工程建设过程中,会因为受到施工工艺以及混凝土材料、温度等多种因素的影响出现裂缝问题,直接影响到水利枢纽洞室衬砌工程的施工质量以及水利工程的稳定性。故此,本文研究了混凝土裂缝控制技术在水利枢纽洞室衬砌工程中的具体应用,帮助施工方在掌握水利枢纽洞室衬砌工程混凝土裂缝原因的基础上,合理地使用混凝土裂缝控制技术避免混凝土裂缝发生。

混凝土裂缝控制技术在牛头山水电站洞室衬砌中的应用

裂缝是混凝土建筑物主要的老化病害之一，主要由干缩、混凝土自身质量、水泥水化热、温度、钢筋锈蚀、地基变形、荷载、碱骨料反应、地基冻胀等原因引起。牛头山水电站引水口洞室衬砌工程混凝土的设计指标为C20P8F100。施工条件：泵送，洞外拌和，洞内浇筑，洞内恒温17～18℃。为控制裂缝的产生，施丁中采取了对干缩裂缝、混凝土自身质量欠缺而导致的裂缝等一系列的控制措施，取得了良好的效果。

地下压气储能圆形内衬洞室内压和温度引起应力计算

地下压气储能岩石内衬洞室内,不断变化的气体内压和温度引起的应力场是关乎洞室稳定性、耐久性的重要因素,由此提出了一种计算气压和温度引起应力变化的解析方法。将内衬洞室考虑成由密封层、衬砌和围岩组成,首先建立了洞室温度和气压求解的控制方程;利用拉普拉斯变换和叠加原理得到每个循环内洞室温度和气压随时间的变化;采用热弹性模型得到内压和温度引起的应力场。基于解析方法,给出了典型循环周期内洞室应力变化情况;接着通过一个热–力以及洞室气体耦合求解的数值模型以及不考虑密封层和衬砌的温度场解析方法来验证本文方法;最终探讨了温度对总应力的影响程度,以及不同换热系数的影响。结果表明:本文方法是可行的;温度和内压引起的密封层和衬砌内环向拉应力非常大;温度对于压气储能洞室有着不可忽略的作用,温度对于环向和纵向应力的影响程度要大于对径向应力的影响;换热系数对应力变化影响很大。

地下圆形衬砌洞室在平面P波和SV波入射下动应力集中问题的级数解

利用Fourier-Bessel级数展开法,研究了平面P波和SV波入射情况下,圆形衬砌洞室的动应力集中问题, 并给出了其级数解．数值结果表明,衬砌刚度对动应力集中系数具有重要影响,刚性衬砌、无衬砌和柔性衬砌三种情况的动应力集中系数在空间上的分布相同,但刚性衬砌情况的动应力集中系数最大,无衬砌情况次之,柔性衬砌情况最小;随着入射频率的增大,动应力集中系数的空间变化由简单逐渐变得复杂,动应力集中系数在多数情况下逐渐减小;波入射角度对动应力集中系数也有很大影响．

不衬砌地下洞室在能源储存中的作用与问题

能源的地下储存是关系到国家经济发展和安全的战略措施之一,对我国这样的石油和天然气储备较缺乏的国家尤为重要。利用不衬砌地下洞室储存油、气等能源具有战略上的迫切性、巨大的经济意义和技术可行性。文章对不衬砌地下洞室在能源储存中的作用作了分析,并讨论和分析了不衬砌地下洞室在能源储存中的密封措施及关键指标等相关问题,并对作者正在进行的试验研究作了简要介绍。

地下衬砌洞室对Rayleigh波的放大作用

本文利用波函数展开法,给出了半空间中圆形衬砌洞室引起的Rayle igh波散射问题的一个级数解,并通过对求解技术的改进,获得了高频解答。论文通过入射波长、洞室直径、衬砌刚度和埋置深度等参数分析,研究了地下洞室对Rayle igh波的放大作用。数值结果表明,地下洞室情况下地表位移幅值可以达到无洞室情况的2.6倍以上;多数情况下,柔性衬砌洞室情况地表位移幅值最大,无衬砌洞室情况次之,刚性衬砌情况最小。

柱面SH波在地下圆形衬砌洞室周围散射解析解

采用波函数展开法给出了半空间中柱面SH波在圆形衬砌洞室周围散射的解析解,并对解答的精度进行了分析。通过数值算例分析了入射频率、波源与洞室的距离、洞室埋深、衬砌刚度等对洞室衬砌动应力集中因子的影响。研究表明,柱面波在地下衬砌洞室周围的散射与平面波情况有着显著的差别,衬砌动应力集中因子和波源与洞室的距离密切相关;柱面波在全空间衬砌洞室周围的散射与半空间情况有着显著的差别,半空间地表对动应力集中因子有着重要影响。

饱和土半空间中地下圆形衬砌洞室对平面SV波的散射

在Biot饱和多孔介质动力学理论的基础上,利用Fourier-Bessel级数展开法,通过对含有衬砌洞室的局部场地进行波场分析,得到饱和土半空间中圆柱形衬砌洞室对平面SV波的散射问题的解析解。经验证,本文得到的解可以退化为半空间单相介质的情况。通过与已有的单相弹性介质半空间中圆柱形衬砌洞室对平面SV波散射问题的解析解的对比,验证了此解的正确性。在解析解的基础上,数值计算给出洞口动应力集中放大系数,分析了入射频率和孔洞埋深对柱面上的应力集中因子的影响。

弹性半空间中衬砌洞室对平面P波和SV波的散射(Ⅱ)——数值结果

采用一种高精度的间接边界积分方程法,给出了弹性半空间中衬砌洞室对入射平面P波和SV波散射的数值结果;同时通过参数分析,探索了入射波特性和衬砌特性对平面波散射的影响规律。计算结果表明:衬砌洞室附近波的散射与无衬砌情况相比差异显著;动力反应特征主要依赖于波入射角、入射波无量纲频率、衬砌内外材料刚度比等参数;P波和SV波入射下洞室附近地面运动的放大效应均十分明显;低频波入射下,刚性衬砌表面的动应力集中现象最为显著。

弹性半空间中衬砌洞室对平面P波和SV波的散射(Ⅰ)——方法

采用一种高精度的间接边界积分方程法,求解了弹性半空间中任意形状衬砌洞室对入射平面P波和SV波的散射问题。在衬砌内外表面附近引入虚拟波源面,由该面上的柱面膨胀波源和剪切波源构造衬砌内外的散射波场,继而由边界条件建立方程并求解得到虚拟波源密度,总波场可由散射场和自由场的叠加而得。通过精度验证和稳定性检验,表明该方法具有极高的数值精度和数值稳定性。

地下圆形衬砌洞室对SH波的动应力集中(Ⅰ):3-D级数解

利用波函数展开法,研究了地下圆形衬砌洞室在入射平面SH波作用下的动应力集中问题,并给出了三维条件下的级数解。当入射波所在平面与洞室截面所在平面的夹角为零时,解答将退化为二维条件下的结果。三维级数解为进一步定量分析衬砌洞室对入射平面SH波的动应力集中提供了理论基础。

埋深对压气储能内衬洞室稳定性影响的定量分析

采用热力耦合数值模型定量分析埋深对压气储能内衬洞室稳定性的影响.通过建立洞室内空气能量和质量守恒方程、洞室传热控制方程以及热弹性受力变形控制方程,从而建立压气储能内衬洞室热力耦合计算模型.对不同埋深时的压气储能洞室其受力变形特征进行模拟,对一个周期内的应力及变形进行分析,获得了不同埋深对压气储能内衬洞室稳定性的影响.数值模拟结果表明:埋深对密封层第一主应力和第三主应力影响不大.埋深越大,衬砌拉应力越小,而压应力越大;埋深只影响衬砌一个周期内前几个小时以及后几个小时的第三主应力值,对其余阶段应力影响不大.埋深越大,围岩压应力越大,第一主应力波动幅度越小;埋深增加,第三主应力增加.埋深越大,水平位移越小.每个时间节点洞顶竖向位移均随埋深的增加而减小.

地下圆形衬砌洞室对SH波的动应力集中(Ⅱ):数值结果

利用地下圆形衬砌洞室在入射平面SH波作用下动应力集中问题的级数解,定量分析了入射波长、入射角度、洞室直径及衬砌刚度等因素对动应力集中系数的影响。数值结果表明:(1)衬砌刚度对动应力集中系数有重要影响,刚性衬砌情形的动应力集中系数最大,无衬砌情形次之,柔性衬砌情形最小;环向与轴向动应力集中系数最大可分别达到83.49与85.31;(2)入射频率和入射角度对动应力集中系数也有很大的影响。

地下圆形衬砌洞室对SV及Rayleigh波的动应力集中(II)：数值结果

为了解决在入射平面SV波和Rayleigh波作用下地下圆形衬砌洞室的动应力集中问题,利用文献[5]的级数解,分析了衬砌刚度、入射波长、入射角度诸因素对动应力集中系数(DSCF)的影响。数值结果表明:(1)衬砌刚度对DSCF有重要影响,柔性衬砌情况DSCF最小,刚性衬砌情况的最大;环向与轴向DSCF最大可分别达到32.31与16.12;(2)入射频率和入射角度对DSCF也有很大影响。

地下圆形衬砌洞室对SV及Rayleigh波的动应力集中(Ⅰ)：3-D级数解

为了研究地下圆形衬砌洞室在入射平面SV波和Rayleigh波作用下的动应力集中问题,利用波函数展开法,求解出三维条件下的级数解。当衬砌与半空间介质相同时,级数解将退化为无衬砌时的结果。级数解为进一步定量分析衬砌洞室对入射平面SV波和Rayleigh波的动力集中提供了理论基础。

地下圆形衬砌洞室在平面P波入射下的动应力集中：三维级数解

利用波函数展开法,研究了地下圆形衬砌洞室在入射平面P波作用下的动应力集中问题并给出了三维级数解。研究表明:(1)衬砌刚度对环向与轴向动应力集中系数都具有重要影响,刚性衬砌、无衬砌和柔性衬砌三种情况下的动应力集中系数在空间上的分布基本相同,但刚性衬砌情况的动应力集中系数最大,无衬砌情况次之,柔性衬砌情况最小,波阵面夹角入射时1δ=45°,环向与轴向动应力集中系数最大可分别达到16.62与8.53;(2)随着入射频率的增大,环向动应力集中系数在多数情况下逐渐减小;(3)波入射角度对动应力集中系数也有很大影响,随着入射波与y轴夹角2δ的增加,环向动应力集中系数总体上逐渐减小,而轴向动应力集中系数多数情况下逐渐增大。