巨跨超扁平地下洞库施工围岩应力场扰动规律研究

针对目前洞库开挖全过程的围岩应力-应变的长期监控测量以及围岩应力-应变解析解的研究的不足,该文依托某巨跨洞库工程,通过布设监测断面对洞库开挖的整个过程中围岩的应力场及应变场的变化进行了长期监测。采用数值模拟方法对3种开挖方式开挖过程中围岩应力场的变化进行了分析。同时,采用复变函数理论结合柯西积分方法,给出了巨跨洞库围岩应力及位移计算方法,得到了巨跨洞库围岩及支护结构的应力解析解。研究表明:巨跨超扁平隧道起拱线截面易产生较大应力集中现象;在开挖过程中洞周岩层劣化会引起应力空间转移;双岩柱开挖法能够充分发挥锚索等支护结构的承载力以及围岩自承载能力。

巨跨地下洞库顶推滑行式盘扣支架重型衬砌台车施工技术

为解决传统衬砌台车在巨跨扁平地下洞库衬砌施工中面临的结构复杂、跨度巨大、体型超大、组装困难、成本巨高等问题,攻克被覆结构工程施工体积大、面积大、自重大、钢筋密集等技术难题,结合某在建地下洞库被覆结构跨度大(约70 m)、矢跨比极小(约0.21)等特点及被覆结构施工需求,融合盘扣式支架体系与全液压衬砌台车的技术优点,采用整体式顶推滑行的设计思路,研制出一套可快速组装的顶推滑行式巨跨地下洞库被覆混凝土施工装备。该装备涵盖顶托调节式模板、盘扣支架式门架、顶推滑行式底盘、旋转对接式布料、插入式振捣等系统结构设计技术,辅以液压、电气控制技术,集成台车自主行走技术,混凝土浇筑、振捣、养护、监测等施工技术,并在某巨跨地下洞库得以应用,取得了良好的施工效果。应用结果表明:顶推滑行式盘扣支架重型衬砌台车结构简单、强度高、承载能力强、组装容易,可以有效降低工人劳动强度,节约成本,提高施工效率与质量。

巨跨地下洞库被覆施工一体化装备研究与应用

为解决某在建巨型单跨地下洞库被覆结构钢筋绑扎量大、混凝土浇筑量大、施工风险高,简易台架结构复杂、体型巨大、移动困难、施工效率低等技术难题,融合全液压钢模板衬砌台车与模块化高性能贝雷架的技术优点,研制集钢筋绑扎、混凝土浇筑功能于一体的巨跨被覆施工装备。该设备以贝雷架为支撑体系,底部设置行走机构,顶部设置混凝土浇筑平台和钢筋绑扎作业平台,采用液压、电气控制与驱动技术,多种自动化机构辅助施工,可实现一次定位,钢筋绑扎、混凝土浇筑多工序同步施工。应用结果表明,被覆施工一体化装备可有效降低人工劳动强度,提高施工效率,且施工质量良好,施工风险可控。

巨跨超扁平地下洞库建设方法及实践

为探讨巨跨超扁平地下洞库勘察设计和施工运营过程中的关键技术难题,采用文献调研、理论分析和实践验证相结合的方法,对巨跨超扁平洞库洞室稳定机制、关键性地质参数及其评价体系、定量化设计方法、施工工艺工法以及监控技术进行研究。得出:1)通过及时、主动的支护体系有序调整围岩承载力是巨跨超扁平地下洞库成洞的关键。2)巨跨超扁平地下洞库围岩稳定性评价方法必须考虑尺寸效应,结构面产状、地应力、跨度、高跨比、摩擦角是影响围岩稳定性的显著因素。3)喷+锚+网柔性支护体系是合适的,宜采用“以数值计算为主,类似大跨经验为参考,施工监测动态反馈调整”相结合的综合设计方法。4)采用预留双岩柱支撑开挖方法是合理的。5)应采用多种手段对结构及围岩应力场和位移场进行监控量测,可采用“以收敛和沉降指标为主,围岩内部位移指标相结合”的综合判断方法,评判施工及运营过程中围岩的稳定性和结构的安全性。

巨跨扁平洞室施工期拱部沉降分析

为解决巨跨扁平洞室工程现场监测数据匮乏和研究手段单一等现状对洞室变形特征及稳定性分析造成的困扰,以某水平地应力为主应力的巨跨洞室为例,结合洞室的地质条件、地应力及开挖步序,采取现场监测数据分析和三维数值计算的方法,得出巨跨扁平洞室拱部沉降特征。结果表明:1)巨跨洞室拱部沉降较小,最大值为22.8 mm,且受地质条件、地应力、结构面等因素影响,其变形具有一定的离散性;2)巨跨洞室中岩柱拆除步序引起的沉降占总沉降的40%~60%;3)巨跨洞室开挖过程的变形曲线呈现台阶状和锯齿状相结合的特点,其稳定机制为应力控制的整体稳定和结构面控制的局部稳定相结合;4)巨跨洞室开挖引起的拱顶扰动范围主要存在洞室周边浅层岩体,拱肩附近的扰动范围主要存在洞室周边浅中层岩体,开挖对深层岩体的影响较弱。

巨跨洞室二次衬砌结构设计方法研究

针对现有荷载-结构法得出的巨跨洞室二次衬砌结构厚度大、经济性和施工可操作性差等问题,基于某跨度超50 m的巨跨洞室的整体和局部稳定特点,提出巨跨洞室二次衬砌结构承担洞室剩余变形和块体不稳定荷载的作用机制,并论述二次衬砌结构设计的计算过程。得出结果如下:(1)巨跨二次衬砌结构承担洞室剩余变形和不稳定块体荷载这一力学模型符合巨跨洞室整体和局部稳定机制;(2)洞室剩余变形为极限沉降与既有沉降的差值,采用此方法得出的剩余变形值与二次衬砌和喷射混凝土接触压力实测值具有较高的一致性;(3)所提出的不稳定块体荷载是针对洞室薄弱部位重点设计,安全性高;(4)采用本文的设计方法得出的拱部及边墙二次衬砌厚度分别为0.8、1.4 m,相较于常规设计方法,厚度减少了27%~53%。

TSP超前探测在巨跨地下隧洞中的应用探析

分析常规TSP探测在巨跨地下隧洞应用中存在的探测范围及精度不足的缺陷,提出了调整和优化其探孔布设及数据处理的方法,并通过实例进行了验证,从而解决了上述问题,使TSP探测的应用范围更加广泛。经过优化调整过的TSP探测,对于跨度在40 m以上的巨跨地下隧洞具有探测范围广、精度高,探测效率高、成本低等优势。

超大跨扁平地下洞室围岩分级方法探讨

为解决20~70 m超大跨洞室围岩分级难题,提出在初步分级阶段采用面积加权平均法确定围岩基本质量指标、在详细分级阶段增加跨度影响修正系数的超大跨扁平洞室围岩分级方法,跨度影响修正系数值根据洞室稳定系数与围岩基本质量指标和洞室跨度之间的关系来确定。采用三维数值模拟和强度折减法,通过模拟洞室的开挖全过程,计算Ⅰ—Ⅳ级围岩中20~70 m跨度洞室的稳定系数,分析得出洞室稳定系数与围岩基本质量指标和跨度之间的经验公式。结果表明:1)当跨度由20 m增大至70 m后,洞室稳定系数减小了46.54%~50.67%;2)当洞室跨度相同时,围岩基本质量指标越小,洞室稳定性越差。定义跨度影响修正系数为洞室稳定系数偏离基准跨度(20 m)洞室稳定系数的相对偏离度与基准跨度洞室稳定系数级差的比值。跨度影响修正系数取值范围为0~1.0,跨度增大对围岩稳定性的最不利影响相当于围岩级别降低1级。

跨巨岩段给水管道精确安装施工技术研究

针对四川省营山县幸福水库应急补水工程跨巨岩段管道安装中所遇到的技术问题,在埋管狭窄段管道安装时,提出一种管槽内轨道运管技术,在不能扩挖的转弯点处的管槽两侧安装门型吊装架,用于辅助台车及钢管的转弯,克服了地形条件带来的障碍;采用限位对紧定型化件,有效解决了管道在埋管狭窄段的拼接技术难题。

复杂工况应急补水跨巨岩段管道安装技术研究

文章通过对营山县幸福水库应急补水工程中的跨河段管道安装工程实例进行分析,在此基础上提出了一种新型的复杂工况应急补水跨巨岩段管道安装技术研究,克服地形条件带来的障碍,提高了施工效率,可有效防止支架在岩体上的滑动和倾覆,提高了管道运输施工安全,可以有效解决狭窄埋管段管道运输和拼接技术难题。

超大跨扁平地下洞库锚喷支护受力特征研究

针对巨跨超扁平洞库围岩荷载分布的复杂性和施工的困难性,为填补国内远超50 m级巨跨超扁平洞库修造技术的空白,提升对支护结构和围岩受力特征的认知,依托巨跨洞库工程展开了巨跨超扁平地下洞库开挖过程中支护技术的研究。通过对巨跨洞库锚喷支护进行数值模拟,得到不同支护结构的受力情况,并对不同支护结构的支护效果进行对比分析。结果表明:1)在开挖过程中,系统锚杆轴力和喷射混凝土结构内力总体较小,相比之下锚索的拉力较大;2)在拆除两侧岩柱时,锚索拉力增幅较大;3)锚索轴力监测数据和数值模拟的变化趋势相同,验证了数值模拟计算结果的合理性。因此,可以认为在整个施工过程中,锚索对围岩稳定起主要支护作用。

不同肥胖亚型血清sCD163、TNF-α、CRP水平与内脏脂肪指数的相关性研究

目的讨论不同肥胖亚型内脏脂肪指数(VAI)与血清sCD163、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)水平的关系。方法获取研究对象一般资料等信息,检测空腹血糖(FPG)、餐后2小时血糖(PBG)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、糖化血红蛋白(HbA1c)、丙氨酸转氨酶(ALT)、非酒精性脂肪肝(NAFLD)、尿酸(UA)等指标。将研究对象分为:体质量正常代谢正常(MHNW)组、代谢正常性肥胖(MHO)组、体质量正常代谢异常(MONW)组、代谢异常性肥胖(MAO)组。用ELISA法测定血清sCD163、TNF-α及CRP的浓度。结果 MONW、MHO、MAO组VAI高于MHNW组(P<0.05)。MONW、MHO、MAO组血清sCD163、TNF-α、CRP水平均高于MHNW组(P<0.05)。血清sCD163与VAI、UA、NAFLD、DBP、PBG、ALT呈正相关(P<0.05);血清TNF-α与VAI、UA、NAFLD、DBP、FBG呈正相关(P<0.05);血清CRP与VAI、UA、NAFLD、DBP、PBG、ALT呈正相关(P<0.05)。结论 MONW、MHO、MAO 3组人群中VAI与血清sCD163、TNF-α、CRP水平密切相关。