宁夏灌区支斗农渠衬砌结构优化定型研究

介绍了目前宁夏灌区支斗农渠防渗衬砌的设计情况及防渗衬砌建设中存在的一些问题。在灌区支斗农渠衬砌中,U形断面渠道应用较为广泛,因此对U形断面渠道的重力、冻胀力和坡角进行了分析。提出了U形和弧形支斗农渠衬砌结构型式优化、定型设计结果:给出了比降1/300～1/5 500范围内的渠道衬砌设计断面参数和渠道最佳水力断面计算公式;确定了不同圆弧直径直立段竖直倾角,即直径为20～40、50～180、200～500 cm对应的倾角分别为15°、22°、30°;当设计水深为0.2～1.7 m时,圆弧半径与水深比值取0.5～0.7;圆弧直径为20～50、60～120 cm和≥140 cm时,渠堤顶宽分别取60、80、100 cm;根据圆弧直径还确定了衬砌板厚度和板缝宽度等。

基于膨胀本构的石膏岩隧道衬砌缓冲层厚度优化研究

膨胀性围岩对隧道衬砌结构均有特殊要求,针对重庆梁忠高速公路礼让隧道膨胀性石膏岩的衬砌结构改进问题,基于Noorany修正膨胀本构建立数值计算模型,对增设的EPS缓冲层结构进行厚度优化和隧道结构稳定性研究。采用FLAC软件对开挖后的隧道初期支护、缓冲层和二次衬砌3种结构的力学状态进行多因素对比模拟分析,得到了一定工况下隧道支护结构的最优缓冲层厚度为40 cm。在现场采用该厚度的EPS缓冲层作为初衬与二衬间的支护结构,通过现场监测,缓冲层与二衬间的接触压力均小于规范预警值,表明支护结构优化方案可靠性较高。理论及应用研究均表明,衬砌结构中增加EPS缓冲层是富水膨胀性围岩隧道的有效支护形式和潜在灾害防治措施,该优化方案及其设计分析方法对类似工程均具有重要的推广应用价值。