深覆土梯形拱明洞静力特性及卸荷效果

为研究深覆土条件下梯形拱结构–填土相互作用对周围土压力的影响机制和卸荷机理,明确梯形拱明洞相较于传统矩形明洞的优势,采用室内模型试验和数值模拟相结合的方法,对深覆土梯形拱明洞静力特性及卸荷效果进行分析。结果表明:无减载时,梯形拱明洞两侧回填土沉降大于上方回填土沉降,两侧回填土土压力向明洞上方转移,土压力随着填土高度的增大而增大,基本呈线性变化趋势;减载时,明洞上方回填土沉降大于两侧回填土沉降,回填土内部产生土拱效应,明洞上方回填土土压力向两侧转移,铺设减载层不会改变深覆土明洞结构受力分布,但会极大地减小其内力及变形,并提高结构安全系数;减载后,梯形拱明洞的最大轴力、最大正弯矩和最大负弯矩分别减少17.5%、34.1%、29.9%,最大变形减小32.9%。矩形和梯形两种截面形式下明洞的最大轴力均出现在中隔墙底部,最大正弯矩、最小安全系数和最大变形均出现在顶板中央位置;铺设减载层后两种截面形式拱明洞最小安全系数分别增大42.6%和100.0%,梯形拱明洞安全系数提高的比例更大,效果更显著。该研究可为深覆土梯形拱明洞结构的设计和施工提供理论指导和技术支持。

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。

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。

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。

复合地层双线盾构隧道下穿施工既有隧道沉降规律及加固方案研究

运营地铁区间隧道轨道沉降控制严格,新隧道下穿施工可能会导致既有隧道发生沉降,而在复合地层中,这种沉降更为明显,因此,加固方案的选取对控制既有隧道沉降尤为关键。该文依托某盾构下穿隧道工程,采用数值模拟方法对复合地层盾构下穿施工导致的既有隧道变形规律及加固方案进行了研究。结果表明:1)新建盾构下穿施工后,既有盾构隧道纵向呈现出“W”型沉降曲线,新建隧道与既有隧道平面交叉点处沉降值最大;2)采取设计的加固措施后,随着加固措施的增强,既有盾构隧道沉降曲线形态由“W”型向“U”型渐变,最大沉降量减小;3)当加固新建隧道拱180°范围及径向2.7 m范围土层时,既有隧道沉降满足控制标准要求,在类似工程条件下,建议采用上述加固方案。

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。

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。

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。

不良地质和瓦斯综合影响下的隧道施工方案

不良地质和有害气体直接影响到隧道施工质量控制、工艺调整和施工难度等,为确保隧道施工的有序平稳进行,必须实行重点区域重点管理制度。该文以某隧道为例,基于其面临的不良地质、低瓦斯双重影响,提出针对性的隧道施工方案,并提出针对性的注意事项,旨在为类似隧道施工提供参考。

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。

地质异常区隧道正洞大变形施工方案

隧道高应力及软岩大变形是隧道施工面临的施工难点之一,为确保隧道施工的稳定有序,必须依据地质勘探结果制定科学合理的施工方案。该文以某铁路隧道为例,基于施工面临的大埋深、高应力、破碎软岩等地质条件,对隧道施工大变形的主动支护施工方案进行探讨,并对施工环节重点进行分析,旨在为类似隧道施工提供参考。

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。

复杂地层长距离盾构隧道施工关键技术优化

针对复杂地层长距离越江管廊隧道盾构密封难度大、刀盘刀具磨损严重、燃爆事故风险高和人工巡视检修困难等风险和难题进行系统分析,通过增强主轴承密封、改善盾尾密封、优化管片接缝密封,增设耐磨合金和优化刀具形状,采用克泥效工法、加强生物成因气体监测和改造电气类设备,以及研发无人自动系统巡检长距离越江管廊隧道等综合技术措施用于实际工程中。结果表明:通过采取合理的技术措施,提升了盾构隧道整体密封性能,延长了刀盘刀具使用寿命,阻隔了富含生物成因气体进入盾构隧道,确保了隧道安全高效施工和运维安全。通过采用上述施工和运维技术优化方案,越江管廊隧道掘进速度显著提升,施工和运维期间未发生安全事故。

暗挖地铁隧道下穿市政道路施工技术研究

城市隧道多需下穿市政道路且多采用暗挖法施工,因而原有岩土体平衡状态常遭到破坏,导致市政道路出现地表沉降。暗挖法施工时,隧道的地层变形是人们关注的重点,若施工时对其控制不当,往往会导致上部结构稳定性受到破坏,对工程项目的安全性造成影响。本文从地层和路基的相互作用关系作为切入角度,从时空效应方面对暗挖隧道的开挖和地层变形之间的关系进行了分析,并以某项目为研究对象,通过有限元分析软件,采用软件建模的方式对比了两种施工顺序时的隧道应力变化,以此优化隧道施工顺序,提高施工项目的安全性。

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。

高原铁路隧道洞口浅埋段施工技术

以某高原铁路隧道工程为例,考虑到洞口浅埋段地质复杂、埋深浅等特殊性,提出洞门结构形式,研究了洞口浅埋段施工技术涉及的关键施工环节和具体施工要点,进而根据拱顶下沉量监控量测数据分析施工效果。实践表明,在合理应用洞口浅埋段施工技术后,能够有效控制拱顶下沉,阻止边坡下滑,保证隧道结构的稳定性,施工效果良好。

复杂地质条件下小净距浅埋深隧道施工方案分析

隧道工程由于其施工的难度及复杂性,往往是整个建设工程中的重难点部分,尤其是复杂地质条件下的小净距浅埋深隧道,其施工方案的好坏直接关系到隧道施工的安全与质量。本文将已完工的兴汕高速大旗山隧道作为案例分析,全面介绍了该类隧道施工方案以及技术特点,为今后类似隧道的施工提供指导。