分段管廊装载供水管道穿越地裂缝适宜性研究

在活动地裂缝影响下,供水管道拉裂、错断现象时有发生,并引发严重的次生灾害。本文以西安市西南郊水厂拟建球墨铸铁管道穿越地裂缝为工程背景,建立管道45°穿越活动地裂缝的数值模型,分析地裂缝影响下管道的内力响应与变形特征,结果表明:地裂缝作用会使管道接口偏转角过大而导致其防水失效。因此提出一种分段管廊装载供水管道穿越地裂缝的方法,建立分段管廊装载供水管道穿越地裂缝的数值模型,分析管道与管廊通缝、错缝两种工况、不同分段管廊长度、不同地裂缝位置、不同穿越角度下管廊与管道的内力响应与变形特征。得出管廊装载管道穿越地裂缝的最佳方案为管道与管廊通缝布设,采用单节长度为18 m的分段管廊,使地裂缝位于管廊的2/3处,并尽量以小角度穿越地裂缝。研究成果对城市供水管道穿越活动地裂缝的工程建设与灾害防治具有实际意义。

高速铁路预制装配式大跨度明洞衬砌地震响应的数值分析

结合某拟建高速铁路大跨度明洞穿越地层的工程地质和地貌,建立了地层与装配式明洞衬砌的三维有限元模型,并基于粘弹性人工边界,采用时程分析法研究了装配式大跨度明洞衬砌的地震响应,给出了装配式明洞衬砌受地震影响的薄弱部位。结果表明:在高烈度震区装配式明洞衬砌拱肩和拱脚部位以及管片接头处的应力和位移响应较大,是装配式明洞衬砌的薄弱部位,在结构设计时需加强此部位的配筋。此外,与EI波和汶川波相比,天津波对预制装配式明洞衬砌的影响较大。

公路明挖隧道近接穿越地铁高架桥跨段稳定性分析

结合无锡至太仓高速公路惠山新城隧道工程穿越无锡地铁1号线高架桥工程设计,研究公路明挖隧道近接穿越地铁高架桥跨时对高架稳定性的影响,结合相关工程资料进行分析,在此基础上对基坑围护进行设计,并根据基坑所处地理位置及工程地质情况,利用Midas GTSNX建立三维模型进行模拟,分析其位移及整体稳定性。

湖域明挖隧道深基坑开挖与支护稳定分析

阳澄湖隧道基坑工程具有土方开挖量大、地质条件差以及所处位置特殊,紧靠京沪高铁丹昆特大桥的特点,严重影响基坑开挖安全和开挖进度。工程设计采用分级放坡开挖,边坡采用网喷+土钉联合支护结合井点降水的开挖支护方案。针对基坑稳定问题,采用理正岩土软件对基坑边坡两个典型断面的整体稳定性、抗隆起稳定性和抗突涌稳定性进行验算。同时使用FLAC3D数值模拟软件对基坑开挖过程进行了模拟,对基坑开挖引起的地表沉降、边坡变形、塑性区开展等结果进行计算,验证了基坑施工的稳定性。

基于双光栅传感器隧道混凝土温度应变发展特性研究

为了更好地预防隧道混凝土开裂,对混凝土温度、应变的发展规律进行研究,该文依托衢州市智慧新城三江中路连通工程,建立数据采集系统,现场监测混凝土温度与应变,该监测方法克服了传统方法温度、应变监测不灵敏以及监测数据不连续的缺陷,并且所采用的高性能双光栅温度‒应变式传感器可同时监测同一位置的温度与应变,利用温度补偿的方法克服了环境温度对监测结果的影响,提高了监测结果的精度,对监测结果进行分析,揭示隧道混凝土施工期温度、应变的发展规律。分析表明:温度随时间的变化可以分为初始阶段、快速升温阶段、缓慢降温阶段与趋于稳定阶段,应变的变化趋势与温度类似,应变峰值出现的时间稍微滞后于温度;由于养护条件、边界条件、钢筋布置等多种因素的影响,不同测点的应变在水平方向存在较大差异。

大体积明挖隧道混凝土冬季施工保温技术研究

石家庄复兴大街白佛隧道为明挖隧道,共需浇筑混凝土15万m3。为解决冬季-15℃~0℃环境下大体积混凝土施工质量问题,采用理论分析结合现场测试的手段,对不同混凝土入模温度和各种保温措施进行对比分析,提出适用于白佛隧道冬季混凝土施工的保温技术。研究结果表明,当热水温度在40℃~60℃时,白佛隧道冬期C45混凝土出机温度在11.7℃~14.6℃之间,入模温度在7.4℃~9.7℃之间;对隧道底板、侧墙和顶板分别采用聚氨酯+电热毯+棉被、热风机和电热毯+聚氨酯+棉被方式进行保温处理后,混凝土内部与表面的温度均随着时间的延长呈先增大后减小的趋势,同时内部与表面混凝土温度均大于0℃、混凝土表面未出现裂缝。在第7 d时,隧道底板、侧墙和顶板的混凝土抗压强度分别为36.3,36.1,35.7 MPa。

明挖隧道回填荷载裂缝特征及其控制技术

随着城市化进程的不断推进,隧道工程在现代交通建设中扮演着重要角色。然而,明挖隧道工程回填中荷载裂缝的产生和控制成为制约隧道施工质量和安全性的关键问题。通过对相关文献和实际案例的研究,详细探讨了明挖隧道荷载裂缝产生的机理,并提出了一些有效的控制技术。研究结果表明,合理的工程设计、地质勘察、支护措施和监测系统是有效控制明挖隧道荷载裂缝产生的关键。

基于达索平台的雄安东西轴明挖隧道BIM技术研究

为提高雄安东西轴地下明挖隧道设计效率与质量,开展基于达索平台的BIM(Building Information Modeling)设计研究。提出明挖隧道BIM设计流程,对其主体结构、围护结构、防水、接口、钢筋等进行BIM参数化设计。采用Composer软件实现BIM设计交底,并对成果数据进行集成与共享,实现从设计阶段向施工阶段精度为LOD3.5的BIM成果交付,为后续相关工程的BIM设计应用提供参考。

基于CAD二次开发的明挖隧道主体结构桩基布置研究与应用

随着隧道结构设计行业向数智化、信息化发展,常规依托设计经验进行图形绘制无法解决设计人员实现快速化、智能化绘图需求。目前AutoCAD作为设计领域常规辅助软件,其拥有丰富的API接口,人性化交互方式,依托于该平台二次开发实现设计用户需求,成为提升设计用户工作效率的首要选择。该文采用C#语言,依托.NET框架和CAD平台,引入容差等技术,实现自动化布置明挖隧道主体结构桩基方案,有效解决常规设计中绘图时间急迫、设计方案更新频繁、绘图繁琐及桩基布置必须依靠手动调整等带来的设计效率低下、质量起伏大等问题。

明挖隧道工程大体积混凝土防裂抗渗性能研究

为了研究采用SY-COM高性能纤维防裂抗渗复合材料(以下简称SY-COM复合材料)所配制的混凝土的防裂抗渗效果,对其力学、抗渗、抗裂等性能进行了测试,并依托某明挖隧道工程,监测了掺SY-COM复合材料大体积混凝土的内部温度和微应变随时间的变化规律。结果表明:与基准组相比,掺SY-COM复合材料混凝土的抗压、劈裂抗拉和抗折强度均有所提高,抗渗等级由P8提高至P12;掺SY-COM复合材料大体积混凝土的早期温降收缩量较小,早期开裂风险较低,防裂抗渗效果较好。

特大跨度明洞二次衬砌台车优化及应用

为解决特大跨度明洞二次衬砌施工耗时长、工效低、外观质量差的问题,依托某隧道长明洞特大跨度二次衬砌施工,对明洞二次衬砌台车进行优化设计,并进行现场应用。结果表明,台车强度和刚度均满足要求,在施工过程中结构处于安全状态;蜂窝麻面、拼缝多、面板错台及止水带安装变形等问题得到有效解决,明洞二次衬砌外观质量得到有效提高;同时,降低了人工投入,缩短了二次衬砌施工时间,具有一定的经济效益。成果可为类似工程的设计及施工提供参考。

明挖通道上层地下空间改造与资源化利用

上海市东西通道工程采用明挖法施作,普遍为地下一层箱涵结构,通道下穿洋泾港后由于覆土较深,设置架空层,为地下双层箱涵结构,该夹层在通道建成通车后,将处于闲置状态,造成地下空间资源的浪费。通过对已建东西通道夹层进行结构改造,将原外挂于通道外侧的设备用房调整到通道夹层空腔内,对地下空间结构改造与资源化利用进行了探讨和分析。

城市明挖隧道施工技术应用要点研究——以郑州麓景路南延工程为例

郑州麓景路南延工程是一个复杂的城市隧道建设项目,其明挖隧道施工技术的应用对于工程的成功至关重要。文章以郑州麓景路南延工程为例,探讨城市明挖隧道施工技术的要点。通过钻孔灌注桩及工程桩施工、旋喷桩及压密注浆、基坑降排水、基坑开挖、隧道明挖段结构防排水施工以及结构施工等方面的技术应用,成功克服了工程周边环境复杂、地下水位高等难点,确保了工程的顺利进行和高质量完成。

自行式跨钢支撑三步台车在高铁明挖隧道中的应用研究

近些年,高铁明挖隧道设计在平原地区被广泛应用,深基坑结构施工过程受力体系转化可通过设置临时倒撑解决的,但其限制了常规模板台车的使用。通苏嘉甬高铁汾湖隧道出口明挖段设计有1~2道倒撑,实际施工中通过与台车生产厂家联合设计自行式跨钢支撑三步台车,解决了明挖深基坑隧道不能使用台车的局限性。研究结合工程实际情况,从成本、进度、质量、安全、环保等方面综合考虑后,通过应用自行式跨钢支撑三步台车,使施工工序简单、便捷,结构施工功效高,提高了混凝土外观质量,减少了搭设、拆除满堂脚手架时间,减少了周转材料用量,同时也节约了施工成本。经实践证明,该施工技术可行、可靠,并达到了预期的效果,以期为类似工程提供借鉴。

轻型混凝土在马坞梁隧道明洞回填中的应用研究

为解决回填明洞上部修筑改线道路存在荷载大的问题,以新建景礼高速陇南段马坞梁隧道为研究对象,对原设计普通混凝土材料进行轻型泡沫混凝土置换,运用数值模拟的方法对3种不同轻型泡沫混凝土回填后隧道明洞衬砌结构进行受力和安全性计算,并与C15普通混凝土回填的计算结果进行对比。结果表明,采用CF0.5泡沫混凝土回填时,仰拱底安全系数为0.92,其余置换回填方法的仰拱底和拱脚的安全系数均大于1.0;综合考虑隧道处于强震区,确定CF5.0泡沫混凝土为回填材料,回填后拱脚安全系数为8.9,仰拱底安全系数为3.4。

预制装配式地下综合管廊地震动力响应分析

为研究地震动荷载对大跨度浅埋明挖装配式结构受力性能产生的影响,本文以中山地下综合管廊项目为背景,借助有限元软件ABAQUS建立土体-管廊结构三维实体模型,通过调整埋深和加速度峰值(0.1 g、0.2g、0.3g),模拟装配式管廊结构受力和变形影响。研究结果表明:(1)在相同地震波荷载下,装配式结构相较于现浇结构最大主应力增加33.75%,最小主应力提升12.63%;(2)现浇结构侧墙-中墙的相对位移波动较小,而装配结构波动范围则较大;(3)结构受力最不利位置主要位于大跨度底板受拉侧和顶板与中隔墙相交的腋角处,在设计和维修加固过程中应当重点关注。本文研究成果可为类似大跨度浅埋明挖装配式管廊结构设计提供参考。

近距离采空区下大断面切眼支护技术应用

以9101采煤工作面为工程实例,该采面切眼跨度为8 m,且上覆为8^(#)煤层采空区及煤柱。切眼拟采用分次掘进方法施工,首先掘进巷道宽度4.5 m,后刷扩3.5 m;在掘进期间,通过探测切眼顶板与上覆8^(#)煤层采空区层间距,再设计切眼顶板支护方案;现场应用后,切眼顶底板、巷帮变形量分别为60 mm、73 mm,实现了近距离采空区下大断面切眼围岩变形有效控制。

综合管廊基坑围护结构横跨既有浅埋隧道的影响分析

为探明新建综合管廊施工对既有浅埋隧道的影响,文章依托天水某综合管廊横跨既有浅埋隧道工程,利用有限元软件建立了综合管廊和浅埋隧道的整体模型,进行了桩顶放坡段开挖、围护桩施工、基坑开挖、基坑回填、通车运营期等多种工况的有限元计算。计算结果显示,在综合管廊明挖基坑施工全过程中,虽然会对下伏浅埋隧道造成一定影响,但结构安全控制指标均在规范要求范围内,影响程度可控。

大断面切眼一次成巷施工工艺优化与应用

随着井工煤矿开采深度逐渐增加,井下巷道及采掘工作面受地应力的影响越来越大,导致巷道支护难度增大。顺和煤矿针对大埋深高应力下巷道支护难的问题,通过优化施工工序以及增加支护强度,采取高强应力锚杆+W钢带+单体柱与π型梁搭配联合支护的方法,实现了综采工作面切眼大断面一次成巷,成功解决了大埋深高应力巷道支护和快速掘进问题。

地铁盾构并行下穿既有明挖隧道加固方案研究——以济南黄河隧道北岸段地铁下穿明挖公路隧道为例

为解决公轨合建水下隧道分离后,地铁隧道长距离并行近接下穿明挖隧道过程中面临的变间距下穿扰动、地层脱空的问题,以济南黄河隧道北岸段地铁下穿明挖公路隧道为依托,建立考虑可张开地层-结构界面和结构变形缝的精细化三维仿真模型,探究不同加固方案下盾构施工对地层脱空及既有结构的影响。结果表明:1)相比于无加固措施,采用立柱桩加固后,最大地表沉降减少52%,沉降曲线峰值叠加效应得到有效控制;2)采用立柱桩配合三轴搅拌桩加固,盾构下穿过程中既有结构底板横向最大差异沉降减少43.4%,最大沉降降低47.0%;3)无加固措施下,盾构掘进导致既有隧道结构底板与地层之间脱空效应明显,最大脱空位移达1.44 mm,相比于三轴搅拌桩加固,采用立柱桩加固更能有效减少结构底板脱空;4)无加固措施下既有结构最大拉应力增量超限(1 MPa),采用单一三轴搅拌桩加固有增大既有结构注浆范围内拉应力增量趋势,而采用立柱桩配合三轴搅拌桩加固,可有效减少50%的既有结构拉应力增量。盾构并行下穿既有结构时,相比显著强化单一加固措施,综合考虑地层位移控制(防脱空)和结构应力控制的加固措施更加安全有效。