膨胀性黄土隧道钢拱架–格栅联合支护力学特性研究

为了研究膨胀性黄土隧道围岩与支护结构作用机制,解决膨胀力作用下的隧道支护难题,利用弹性薄壳理论建立了联合支护的力学分析模型,引入等效截面法和膨胀力参数得到了改进的围岩–支护特征曲线。基于上述模型和方法,对该黄土隧道初期支护的力学特性进行分析,提出适用于膨胀性黄土隧道的"格栅拱架+钢拱架+喷射混凝土"联合支护方式。结果表明:所建立的模型和方法对膨胀围岩条件下初期支护的力学特性分析具有较好的适用性,从理论角度解释该隧道原始初期支护发生破坏的原因;与"钢拱架+喷射混凝土"和"格栅+喷射混凝土"支护方式相比,提出的联合支护方式在膨胀性黄土隧道中更具优势,充分发挥了不同材料的承载特性,保证了隧道的稳定性。     

浅谈隧道工程初期支护施工及检验方法

对目前隧道工程中管棚、超前小导管、超前注浆锚杆、超前锚杆、钢拱架、钢筋格栅、钢筋连接筋喷射混凝土等初期支护施工检验方法进行了分析,积累了隧道工程初期支护经验,从而保证隧道施工顺利进行。     

铁路隧道支护质量及安全控制措施

铁路隧道支护施工是确保隧道施工安全的重要环节。分别介绍了初期支护、锚杆、钢格栅及钢拱架、管棚小导管、喷射混凝土等工序中的施工质量及安全控制措施,以期借鉴。     

钢拱架应力反分析隧道初期支护力学性能的研究

适时分析软弱破碎围岩段衬砌结构的内力状态是隧道动态施工中的关键性问题之一,对判断隧道施工安全状态和评价支护结构稳定性具有重要意义。考虑钢拱架已作为软弱围岩段公路隧道初期支护的重要形式,现通过分析隧道施工现场钢拱架支护的自身特点和受力特性,建立含有钢拱架和喷射混凝土的隧道复合初期支护的地基曲梁力学模型。然后运用地基曲梁相关理论,通过现场监测的钢拱架应力推求出隧道复合初期支护内力解析式,从而迅速得到隧道支护结构的应力集中部位。最后,经由台阶法施工的隧道工程实例运用表明,基于实测钢拱架应力求解隧道初期支护内力的解析研究是分析软弱破碎围岩段隧道支护力学性能的一种新方式,并能及时有效地为隧道现场施工安全提供直观、可靠的力学依据和技术支持。     

浅埋偏压小净距黄土隧道初支拱架选型

黄土隧道设计中初期支护拱架的选型问题是目前争论的焦点问题之一.以格栅和型钢两种类型的支护结构为研究对象,采用数值模拟的方式,重点分析了浅埋偏压小净距黄土隧道洞周特征点土体位移,并结合两种支护结构下围岩塑性区大小和支护结构内力,得出格栅支护时的特征点土体位移略大于型钢支护,实测值也证实了该结论的可靠性;而支护结构内力则相反,且两种支护结构下的围岩塑性区相差不大,因此建议在浅埋偏压小净距黄土隧道初期支护设计中宜采用格栅支护措施.     

软弱破碎围岩隧道钢拱架与围岩受力特征分析

依托某软弱破碎围岩隧道,采用压力盒和钢筋计对围岩压力、钢拱架内力进行了现场测试。数据分析表明软弱破碎围岩应力释放具有明显的瞬时性和流变性;喷射混凝土拱顶和拱脚应力较大,存在开裂脱落现象;钢拱架承载力发挥较早,材料性能利用有限。建议软弱破碎围岩隧道在设计阶段应考虑长期流变荷载,适当提高支护参数。施工阶段应加强拱顶和拱脚处拱架连接、喷射混凝土施工和锁脚锚杆施工质量。     

隧道矿山法施工可伸缩钢拱架的应用研究

在隧道矿山法施工过程中，不同破碎带的围岩需要用钢拱架进行骨架支护，若设计和建造不当，钢拱架可能发生变形和压缩损坏，影响隧道建设整体质量和安全。文中通过分析隧道内钢拱架支护的作用，讨论各种隧道可伸缩钢拱架的原理，并总结可伸缩钢拱架的研发应用进展，提出进一步研究的方向。     

穿越页岩段大变形隧道初期支护系统试验研究

为解决马嘴隧道穿越破碎薄层状页岩段时发生的大变形问题,进行了隧道初期支护系统试验研究。现场分别设置Ⅰ14,Ⅰ16钢拱架试验段,通过现场试验、数值分析、室内岩石力学试验综合分析,得出以下结论:马嘴隧道掌子面上半部页岩岩层薄、岩体破碎,裂隙水大,页岩浸水强度减小是拱顶部位发生大变形的内因;格栅架不能满足掌子面开挖后混凝土达到预期强度前的支护要求,Ⅰ14钢拱架支护效果稍优于格栅架,但不能控制围岩的持续变形,Ⅰ16钢拱架立架能提供较大的支护阻力,控制混凝土喷层达到设计强度前的围岩变形,保护混凝土喷层不受破坏,保证支护系统的完整性。现场实证,Ⅰ16钢拱架+系统锚杆+喷射混凝土+钢筋网+超前注浆导管+锁脚锚杆的支护系统能很好地解决马嘴隧道的大变形问题。     

隧道初期支护施工技术研究

介绍了隧道初期支护的作用,通过分析隧道初期支护中常见的问题,从锚杆、钢拱架、钢筋网片、喷射混凝土等方面,阐述了隧道初期支护施工技术要点,旨在保证隧道运营的安全性。     

老黄土隧道拱腰初支大变形破坏与处理技术

文章依托宝兰客专南山堡隧道和蒙华铁路阳山隧道选择刚性和柔性支护的黄土隧道大变形施工实例,详细介绍了黄土隧道初支大变形的特点,发展过程,变形破坏规律及力学机理规律展开系统论述,针对黄土隧道初期支护变形、破坏、侵限问题,采取钢筋网、锚管补强、钢架截换局部增大格栅钢架主筋补强、加大格栅钢架主筋加厚喷射混凝土厚度、加密钢拱架,让压支护等结构多种处理方案,通过工程实践和理论分析,对初期支护结构加固和加强进行探索,依靠稳定的封闭结构,有效减少拱腰的应力集中现象,成功解决了黄土隧道初支变形侵限的危害,对以后类似隧道工程设计、施工均可起到一定的借鉴、指导作用。     

超大断面山岭隧道初期支护参数合理性分析

以广东省深圳市的莲塘隧道为案例,讨论了超大断面山岭隧道初期支护参数的合理性,应用有限元数值模拟计算,对其采用的初期支护参数、钢格栅拱架、锚杆长度、环向间距布置进行了合理化分析。通过计算机分析验证了该分析方法的可行性,解决了在没有相应的设计、施工技术规范、标准的情况下分析超大断面隧道设计的合理性问题,为类似工程提供了参考实例。     

引水隧洞复合支护钢拱架变形特性及围岩稳定性研究

 为研究复合支护中钢拱架变形特性和力学机制,优化支护参数,保证引水洞室的稳定性,在对支护结构进行力学分析的基础上,采用数值计算方法对山西引水工程中施工支洞进行了仿真模拟。基于复合支护力学作用机制的研究,分析钢拱架在初期支护中的应力及变形特性,并结合工程实例研究复合支护中钢拱架、钢筋网以及喷层所分担的围岩压力比例。数值计算表明：与普通的喷锚支护相比,有钢拱架的复合支护体系能够对围岩变形提供直接支护力,使围岩初期变形和塑性区范围大大减小,有利于围岩承载拱的形成并发挥其自身承载能力,同时其他各支护材料的变形和应力也有较大程度的降低,是洞室破碎围岩支护的有效手段之一。研究成果为山西省中部引黄工程引水洞支护设计提供了理论依据,对同类工程也具有借鉴和指导意义。     

Liner stresses in deep tunnels below the water table

The primary support of a tunnel must be designed to sustain the loads that are transferred from the surrounding ground during excavation. The loads are originated from the ground itself and from the groundwater, if any. For deep circular tunnels, assuming that both ground and support remain within their elastic regime, the load on the primary support does not change with drainage conditions; it is the same whether there is flow towards the tunnel (drained tunnel) or the pore pressure behind the support is hydrostatic (no-drainage tunnel). Stresses and deformations in the ground, however, are quite different, with larger stresses and deformations occurring for the drainage case. In tunnels where there is an impermeable layer between the primary and secondary supports, as the secondary support is placed there is a load transfer from the primary to the secondary support. The primary support unloads and moves outwards, while the secondary support takes load and moves inwards. In tunnels where there is a drainage layer between the primary and secondary supports, the pressure behind the support depends on the discharge capacity of the drainage system relative to the water inflow from the ground. Within the range of cases investigated, the relative permeability factor, r₀K_g/t_fK_f, can be used to evaluate the magnitude of the pore pressure buildup behind the secondary support. Numerical experiments combined with analytical solutions provide a rational approach for a preliminary design of the primary and secondary supports in deep tunnels below the water table, and contribute to identify the load-transfer mechanisms between ground, water, and support.     

铝合金模板单根可调式钢支撑承载力的理论计算与试验研究

结合某高层铝合金模板支撑体系中可调式钢支撑的设计与施工,对单根可调式支撑立杆的承载力进行了理论计算和试验研究,为研究铝合金模板可调式钢支撑体系的承载性能提供了理论基础。在实际工程应用中得知,可调式钢支撑体系可以大大提高模板周转率和施工效率,降低材料成本和施工成本。     

多种桩基形式和支撑体系在深基坑中的应用

结合一处在建工程实例,根据不同受力体系的特性及施工工艺,阐述多种桩基形式及基坑支护体系的结合应用,并介绍了应用效果。     

考虑时变性的超大悬挑结构与其支撑体系共同工作的研究

以某超大悬挑结构及其组合式高支撑体系为研究对象。该支撑体系是一种由型钢和钢管通过扣件连接组成的新型施工支撑体系,这种支撑体系承载力高、刚度大,适合各种复杂的建筑结构形式。在考虑施工时变性的情况下,对悬挑结构与支撑体系的共同工作机理进行研究,找出随着结构的施工进度,支撑体系与结构之间的力的分配规律、结构自身以及支撑体系各杆件之间的力的分配和传递规律、进而建立可行的考虑结构参与工作的支撑体系的时变数值计算模型,为该新型支撑体系的承载力分析及结构的信息化施工提供参考。     

软土地区深基坑支护的PCMW工法及其现场测试研究

针对软土地区深基坑支护的特点,采用一种新型的支护形式——预应力管桩水泥土复合挡墙（PCMW）,即在水泥深层搅拌桩的施工过程中插入大直径预应力管桩,从而形成挡土、止水合二为一的连续墙体。与传统的钻孔灌注桩、SMW、地下连续墙等支护形式相比,PCMW具有承载力大、变形小、占用空间少、低污染、施工速度快、节省造价等优点,提高了软土地区深基坑支护的安全性和经济性。介绍了该支护形式在城市隧道支护工程中的应用及现场测试情况。根据实测的水泥土强度、深层土体位移、支撑轴力以及邻近房屋、道路沉降等数据可知,PCMW支护形式用于软土地区深基坑支护是可行的,并且在技术、经济指标上具有较大优势。     

浅议膨胀岩隧道初支变形处理施工技术

针对玉蒙铁路旧寨隧道膨胀岩初期支护变形问题,根据现场实际处理情况,总结了膨胀岩隧道初支变形处理技术,指出膨胀岩隧道施工中上下台阶不宜太长,应及时封闭成环并加强监控量测,从而确保施工顺利进行。     

大转换层钢管组合支撑承载力分析和变形实测

在高层建筑转换层的整体现浇混凝土施工中 ,多用扣件式钢管脚手架组合成三维方格支撑系统 ,本文依据在深圳捷佳大厦转换层现浇混凝土施工中布置的变形观测资料 ,对这种支撑系统进行了承载力分析 ,验证了计算立杆、横杆间距公式的适用性。