基于幂强化-理想塑性模型的深埋圆形水工衬砌隧洞弹塑性解

为了求解围岩与衬砌相互作用体系下深埋圆形水工衬砌隧洞的应力和位移,首先假定围岩采用幂强化-理想塑性模型,衬砌采用理想弹性模型,然后考虑渗流影响和主应力顺序,推导了施工期和运行期两种工况下深埋圆形水工衬砌隧洞的弹塑性解,最后探讨了围岩与衬砌渗透系数比、幂强化参数、屈服准则三个参数对塑性区半径、切向应力和位移的影响。研究结果表明:围岩与衬砌渗透系数比对施工期切向应力、施工期和运行期塑性区半径影响非常显著;幂强化参数对施工期、运行期的位移和塑性区半径影响比较显著;不同的屈服准则对施工期、运行期塑性区切向应力和塑性区半径影响比较显著。考虑围岩与衬砌的相互作用更接近于工程实际。

移动环形荷载作用下饱和土中圆形衬砌隧洞动力响应研究

基于Biot理论,研究了饱和土中带有衬砌的圆形隧洞在移动环形荷载作用下的动力响应。假定衬砌为弹性体,土体为饱和多孔介质,引入两类势函数来表示土体、孔隙水和衬砌的位移,使隧洞的控制方程解耦。结合边界条件及连续条件,通过傅立叶变换得到频率-波数域中衬砌和土体的应力、位移和孔隙水压力解答,最后用傅立叶积分逆变换得到时-空域中的数值解。计算并比较了3种隧洞模型(弹性土体隧洞、饱和土体隧洞和饱和土衬砌隧洞)的动力响应分析。数值分析结果说明:(1)移动荷载速度对3种隧洞动力响应均具有较大影响;(2)弹性土体隧洞和饱和土体隧洞的动力响应具有明显区别,所以在富水地区的隧洞动力响应中土体应该视为饱和土体;(3)衬砌对隧洞动力响应有较大影响,故隧洞的动力分析中不能忽略衬砌作用。

简谐环形荷载作用下饱和土体中圆形衬砌隧洞的动力响应研究

基于Biot理论,研究了带有衬砌的圆形隧洞在法向简谐集中环形荷载作用下的动力响应。假定衬砌为弹性体,土体为饱和多孔介质,结合边界条件及连续条件,通过傅立叶变换得到波数域中衬砌和土体的应力、位移和孔隙水压力幅值解答,最后用傅立叶逆变换得到动力响应幅值的数值解。与不考虑衬砌的隧洞动力响应相比,数值分析的结果说明衬砌对动力响应有较大影响。

不衬砌隧洞的糙率

介绍不衬砌隧洞糙率的原型观测成果及分析方法，并根据仰山三级电站引水隧洞的实测资料，得出当量粗糙度与隧洞壁面最大不平整度的平均值的比值为１．６８，绘制出当量粗糙度与不衬砌隧洞糙率的关系曲线。

深埋混凝土衬砌隧洞抗外压设计方法研究

基于渗流分析理论,考虑混凝土开裂,总结出一套适用于深埋隧洞外压设计的数值计算方法;通过敏感性分析寻找影响外压折减系数的主要因素,并提出改进混凝土衬砌抗外压能力的工程措施。

双圆形衬砌隧洞对柱面SH波作用下附近场地动力响应的影响分析

在柱面SH波作用下,由于弹性半空间中存在水平和垂直平行双圆形衬砌隧道,附近场地的动力响应将会受到影响。因此,本文基于弹性波理论,采用波函数展开法分析了双隧洞周围的柱面SH波散射问题,给出了双圆形衬砌隧道附近场地的位移解析解,并验证了该解的收敛性。通过对衬砌隧洞的衬砌刚度、隧洞埋深、两隧洞的中心间距以及入射波频率等参数的分析,研究了双圆形衬砌隧洞附近场地土体的位移幅值沿水平方向和深度方向的变化规律。结果表明:衬砌刚度、隧洞埋深、中心间距以及入射频率对双圆形衬砌隧洞附近场地的动力响应有着显著的影响。

非圆形水工衬砌隧洞与横观各向同性岩体在光滑接触下的解析分析

提出了横观各向同性岩体中的非圆形水工衬砌隧洞在各向同性衬砌与岩体处于光滑接触条件下的解析方法.基于复变函数理论,通过建立两种介质在光滑接触边界上的力和位移连续关系以及衬砌自由边界的水压力边界条件,考虑衬砌支护滞后效应并使用幂级数解法获得解析解.针对倾斜结构面岩体中的马蹄形水工衬砌隧洞,使用解析和数值方法验证了解析解的正确性,获得了岩体各向异性和不同洞内水压力对衬砌和围岩接触边界,以及衬砌自由边界上应力和位移分布的影响规律.

预应力锚索混凝土衬砌隧洞的耐久性及其改进

近年来，在我国有采用预应力锚索混凝土衬砌隧洞的趋势。其原因有两个方面：一方面是由于压力隧洞的P×D值越来越大，另一方面是为了节省钢材，而且结构要满足耐久性的要求。对于有长期耐久性要求的现代工程结构来说，技术的改进和质量保证体系是密不可分的。为此，笔者对预应力锚索混凝土衬砌隧洞的基本问题进行了探讨，诸如设计标准、有粘结和无粘结锚索、混合配筋、钢材的长期抗腐蚀性能、隧洞的薄弱部位、灌浆的作用、衬砌混凝土及施工等，并提出一些改进意见。

龙潭水电站不衬砌隧洞设计与放空检查

简介龙潭水电站不衬砌隧洞洞线布置、傍山洞、底板和集石坑等设计概况，其中傍山洞水平覆盖厚度和隧洞底板的稳定引用挪威有关工程经验设计分析，经过２年运用检验和二次放空检查，表明设计是可行的．

不衬砌隧洞的水力特性

在水工隧洞设计中、尤其是导流隧洞，当地质条件允许时，开挖后的隧洞采取不衬砌或部分衬砌是优先考虑的方案．可减少投资和缩短工期，经济效益显著．不衬砌隧洞表面粗糙度大，水头损失大，水力特性不同于衬砌隧洞．所以，在水力计算时，必须正确地估算格率值．摩阻损失是一复杂问题，也是水力学中的重要研究课题．不衬砌隧洞的摩阻损失受糙率、断面积，变化、水流性质及隧洞埋深等影响．

预制衬砌隧洞的防渗效果分析

目前采用TBM开挖和预制管片衬砌的水工隧洞愈来愈多,其防渗效果如何是人们普遍关注的问题之一。文章在分析联接段7#隧洞输水渗漏损失量计算的同时,指出渗漏问题除同施工质量密切相关之外,衬砌构造的细部设计、工程地质和水文地质条件等也都有一定影响。

不衬砌隧洞护底准则

在水利水电工程中，不衬砌隧洞通常比混凝土衬砌隧洞经济，有时节省经费多达５０％（特别是在围岩质量好的地区修建时）。即使需要部分衬砌，不衬砌隧洞被证明很可能是比较经济的。在部分衬砌设计时，坚持某些准则，可以避免不衬砌隧洞的一些风险。

富水砂卵石地层水工隧洞衬砌用纤维混凝土性能评价

为了提高富水地段含砂卵石地层水工隧洞衬砌施工用混凝土材料的耐久性能,将钢纤维和聚丙烯纤维混合作为混杂纤维,分别评价了单一纤维和混杂纤维掺入时对水工隧洞衬砌用混凝土材料的力学性能和抗渗性能的影响。结果表明:在相同的配合比条件下,钢纤维和聚丙烯纤维的掺量越大,混凝土试件的抗折强度相对就越大,抗渗性能越强,而抗压强度则先升高后降低。混杂纤维的掺入能够更好地提升水工隧洞衬砌用混凝土的力学性能和抗渗性能,协同增效作用明显。综合考虑目标工程用混凝土的抗压强度、抗折强度和抗渗性能,推荐混杂纤维中钢纤维的最佳掺量为40 kg·m^(-3),而聚丙烯纤维的最佳掺量为4 kg·m^(-3)。研究结果认为钢纤维和聚丙烯纤维的掺入能够有效改善富水地段含砂卵石地层水工隧洞衬砌用混凝土结构的力学性能和抗渗性能,进而提高水工隧洞工程建设的质量。

水利工程隧洞衬砌及喷锚支护加固施工

水利工程隧洞运行过程与其他隧洞相比更加复杂,需要采用多种方式进行加固处理。结合具体案例,从隧洞衬砌结构复核计算、喷锚支护加固施工以及混凝土衬砌加固施工三个层面,详细探讨了水利工程隧洞衬砌以及喷锚支护加固施工情况。对加固施工效果进行检测,发现达到了预期效果,水利工程隧洞的强度得到强化,为其后续的稳定可靠运行奠定了坚实的基础。

引水隧洞衬砌施工工艺及质量控制措施

随着经济的发展,居民生活及生产用水的需求量逐步增大,多地出现本土水源无法满足本地居民生活及生产需求的现象,通过引水隧洞工程使水资源得到了更好的规划分配,有效的缓解各地用水的紧张形势。引水隧洞工程的地质情况往往较为复杂,施工中安全隐患较大,做好引水隧洞衬砌施工工艺及质量控制能很好解决此方面的问题。

水利水电工程隧洞衬砌及喷锚支护加固施工技术研究

为提升水利水电工程建设质量,提升后期运维养护效率,选取水利水电隧洞衬砌及喷锚支护施工技术为研究对象,对水利水电工程隧洞衬砌及喷锚支护加固施工技术质量控制提供理论分析。文章以某水利水电工程为例,对水利水电工程项目区段进行划分,重点分析了水利水电工程隧洞衬砌施工技术要点和喷锚支护施工技术要点,以期为同领域专业技术人员提供一定的理论支持。

基于仿真分析的引水隧洞衬砌 裂缝发生规律研究

长期服役的隧洞衬砌易产生裂缝病害,对隧洞的使用寿命造成影响。为了分析隧洞衬砌结构裂缝的发生规律,采用现场实测的方法,分析隧洞衬砌结构病害的类型与规律。结果表明,围岩类型对裂缝分布有一定影响。衬砌厚度、初始地应力、外水压力均影响隧洞裂缝密度;裂缝的密度随着初始地应力场的减小而减小;外水压力导致衬砌受力增大,促进衬砌裂缝的形成。研究结果可为长期服役下的隧洞裂缝防治提供参考依据。

水工隧洞混凝土衬砌施工地下水控制技术

文章主要针对当前水工隧洞混凝土衬砌施工中的地下水控制技术进行分析和研究,并结合实际的施工案例对衬砌施工的难点进行了分析,然后在此基础上提出了相应的施工优化策略。

保温层对寒区隧洞衬砌结构温度的影响

保温层是寒区隧洞安全运行的关键,保温层的设计对寒区水工隧洞至关重要。为分析保温层对隧洞衬砌结构温度的影响及保温效果,以新疆某引水隧洞为依托,基于现场温度监测数据,考虑对流-导热耦合作用的影响,采用有限元数值模拟方法,研究不同厚度、不同位置的保温层对隧洞衬砌结构温度变化的影响。研究结果表明,随着保温层厚度的增大,隧洞衬砌结构的温度变化逐渐趋于平缓。当保温层敷设厚度为0.06m及以上时,隧洞一衬、二衬温差最小,一衬、二衬温差与保温层的厚度呈负相关。从保温效果来看,表面铺设法与夹层铺设法相比,表面铺设法防冻害效果优于夹层铺设法。