太沙基土拱理论计算隧道受力存在的问题

太沙基土拱理论已广泛应用在隧道结构的受力计算中,但太沙基公式中涉及的计算宽度、侧压力系数和摩擦系数以及土拱模式尚未得到充分的理论解释和实验验证,工程技术人员对模型参数的物理意义认识不够清楚,参数选择不够准确。文章详细分析了计算宽度、侧压力系数和摩擦系数以及土拱模式的物理意义,对比了这些参数之间的异同,给出了选择不同的参数对土压力计算结果的影响。分析计算表明:计算宽度和土拱模式的选择对土压力具有较大的影响,应该根据实测结果选择计算宽度和土拱模式或者在施工扰动范围较大时选择更大的计算宽度和更保守的土拱模式;选取主动土压力系数是偏于安全的;摩擦角的选取对土压力也有较大影响,建议选择临界摩擦角或者临界摩擦角的一半进行计算。

考虑裂隙水影响的隧道受力特征数值模拟

围岩富集裂隙水对隧道施工和运营有着较严重的影响。结合九景衢铁路隧道施工设计,采用离散元法,模拟了考虑裂隙围岩渗流作用的隧道施工力学特性,分析了排水和堵水2种隧道施工措施对裂隙围岩及支护结构的影响。结果表明,在隧道开挖面附近设置适量水头对围岩节理裂隙加固处理以及支护结构合理受力有一定的积极作用。

下伏溶洞对穿越上砂下黏地层隧道管片受力的影响分析

以武汉地铁六号线Ⅱ标段前进村站—马鹦路站区间隧道为工程背景,针对其上砂下黏且溶洞发育地层,运用有限差分软件FLAC 3D 5.0建立三维数值分析模型,考虑流固耦合效应,研究下伏溶洞对穿越上砂下黏地层盾构隧道管片受力的影响。结果表明:溶洞的存在造成了应力重分布,改变了管片内力的分布;随着溶洞顶与基岩面的距离、溶洞直径和溶洞充填率的增大,管片最大内力出现的位置逐渐向拱底移动;溶洞直径增至12.0 m时,隧道左侧拱腰管片出现最大剪力,此时管片结构可能已经破坏;溶洞充填率增至1.0时,隧道管片剪力和弯矩大幅增长。

老庄1号和2号隧道洞口受力分析及进洞方法

结合张家界—花垣高速老庄1号、2号隧道工程地质特点,对两隧道洞口进行了受力分析,根据计算分析结果确定了相应的进洞方法,并分别作了具体阐述,为今后同类隧道工程施工提供了借鉴。

联合时序应力和环境因素的隧道负载预测模型分析

预测隧道工程的未来负载情况对于预防灾害、维护隧道稳定性具有重要意义。隧道所受负载通常受多方面因素影响,现有方法不能较好地利用这些因素对隧道受力进行预测。为此,本文提出联合时序应力和环境因素的隧道负载预测模型(Combining Historical Stress and Environmental Factors for Tunnel Load Prediction,CHE4TLP),基于门控循环单元模型,对隧道未来的受力情况进行预测,并基于南京长江大桥的数据进行了实验,实验结果表明CHE4TLP模型相比现有方法具有更高的准确性。

远期预留出入口施工对浅埋顶管隧道影响研究

以某海外浅埋顶管法施工人行隧道工程为背景,远期预留出入口施工时,对顶管隧道管片方案、出入口基坑施工方案进行研究,验算了混凝土管片、钢管片开洞前后隧道管片受力情况,并采用数值方法,模拟了远期预留出入口基坑一次开挖、分坑开挖情况下的隧道变形情况,为类似工程案例提供参考。

基于联合监测的隧道洞口仰坡稳定性分析

运用多技术手段针对某隧道在施工期间初次支护和二次衬砌进行应力监测,同时对隧道上部仰坡展开雨量、地表位移和深部位移监测。位移监测结果表明由于不良地质体受到降雨的影响明显,仰坡地表变形明显,隧道周围的应力监测表明沿着不良地质体错动方向,雨季隧道周围应力沿错动方向明显增加。为了进一步了解仰坡与隧道之间的相互作用,运用数值模拟手段对仰坡在不同降雨条件下的稳定性进行分析,分析结果表明降雨条件下边坡的稳定性有所降低,安全系数降低了15.7%,但由于支护的作用仰坡仍处于稳定状态。

黄土地层条件下隧道衬砌结构受力变形分析

针对黄土隧道建设过程中黄土地基湿陷引起的衬砌结构病害,以某实际工程为依托,结合现场模型试验,对不同地层条件下隧道结构的受力变形进行研究。试验结果表明:在天然黄土地层上,隧道浸水湿陷使衬砌结构发生不均匀沉降,且仰拱中心处的变形最大,从而导致衬砌开裂,经三七灰土处理后,隧道基底承载力得到显著提高,有效缓解了仰拱的不均匀变形,使隧道衬砌的受力变形得到了明显的改善,从而保证隧道的安全运营。试验结果以期为黄土湿陷性地区的隧道建设提供一定的参考与指导。