V级围岩下小净距隧道合理净距的探讨

小净距隧道在公路隧道中属于一种新型结构型式，目前还处于研究和发展阶段。小净距隧道建设的成败在于中夹岩的稳定情况，采用有限差分法对不同净距下的小净距隧道进行了弹塑性数值模拟研究，对比分析隧道围岩位移和中夹岩应力、塑性区分布、位移随净距的变化规律，探讨V级围岩下的中夹岩合理厚度。结果表明，小净距隧道围岩的各项指标与净距的敏感度存在几个阶段性变化的关系，最后提出了把敏感突变阶段出现之前的净距作为小净距隧道的合理净距。     

半明半暗法在公路隧道洞口段的研究

隧道洞口段设计与施工的优劣,直接关系到隧道的安全进洞及今后的安全运营。以黄衢南高速公路蕉坞隧道洞口设计施工为例,探讨了半明半暗施工方法的特点及其对隧道洞口稳定性的影响。介绍了半明半暗法隧道进洞方案在蕉坞隧道中的具体施工步骤。为验证该方法的合理性,本文采用数值分析方法对最终方案进行了数值模拟,并与现场监测数据进行了比较,结果表明了"半明半暗"法进洞方案的合理性与可行性。其工程经验对今后类似的工程具有一定的借鉴与指导意义。     

马垭口隧道塌方事故发生机理的研究

马垭口隧道是国家重点公路杭州至兰州线重庆奉节至巫山段的一个重点和难点项目,隧址区地质条件较差,隧段YK34+645.5-YK34+670.5在施工中发生了塌方事故.从本次塌方事故的具体情况出发,通过分析现场监控量测数据,分析塌方形成过程中围岩的变形特征及初期支护的受力情况,采用有限差分软件FLAC分别对典型断面和塌方段进行数值模拟计算,通过对数值模拟的结果进行了综合分析,探讨出导致此次塌方事故的关键原因.通过以上的分析,得出此类地质条件下影响隧道结构安全性的关键因素,为今后类似工程提拱参考.     

基于数字图像处理的土石体粗料分形特性研究

考虑到土石混合体各要素之间的作用与重要性,选取粒度分维、粗料颗粒分布分维、粗料轮廓分维以及孔隙分布分维作为土石混合体分形特性研究结构参数指标,作为土石混合体结构定量化研究的依据。基于数字图像处理技术,分别对25%、30%、35%、50%及70%五组不同含石量的土石混合体试样进行了拍照、数字图形处理及分析计算,研究了土石混合体粗料分布分维及粗料轮廓分形特性以及粗料分布分维与含石量的关系。结果表明:土石混合体的粗料分布具有很好的分形特性,其分维值在1.0～2.0之间;粗料分布分维值与图像大小和图像划分的等分数有关,图形的处理效果受光线、拍照距离、灰度值的影响;对于级配良好的土石混合体,粗料的分布分维与含石量呈抛物线关系,含石量越大,粗料分布值越接近2.0;土石混合体粗料轮廓线具有分形特性,定量反应了粗料颗粒形状和起伏程度,其物理意义与通常所说的圆形度相对应。     

预应力管道灌浆密实度探地雷达模型试验及正演模拟

预应力桥梁管道的灌浆质量直接影响桥梁的使用年限,为了将探地雷达探测应用到预应力管道灌浆质量检测的实际工程中,首先制作含有不同工况的预应力管道物理模型,用探地雷达对模型进行探测。对所探测得到的数据进行处理分析,并分别对不同工况的预应力管道进行正演模拟分析。结果表明:探地雷达对塑料管道内部探测效果好于金属管道,但两者对电磁波的反射信号剖面图上均显示为弧形。二维雷达剖面图像能准确反映出管道的位置和塑料管道灌浆质量,三维图更加立体直观。将正演模拟结果和物理模型探地雷达探测结果进行对比分析,表明了模拟结果的正确性,充分验证了探地雷达对预应力管道灌浆质量探测的可行性,对桥梁的质量检测提供理论依据。     

隧道前方不良地质体探地雷达正演模拟研究

探地雷达正演模拟是反演和剖面判释技术的基础,是人工识图的依据,可以提高图像解释的精度和准确度。从概括宏观电磁场规律的Maxwell旋度方程出发,运用Yee网格模型和中心差分公式,通过引入复介电常数,推导了二维单轴各向异性理想匹配吸收边界的电、磁场离散差分公式,并用MATLAB语言编写了基于单轴各向异性理想匹配吸收边界的二维横磁波探地雷达数值模拟程序,运用该程序对隧道前方断层破碎带、方形和圆形溶洞进行了正演模拟,揭示了不同地质体的图谱特征、反、绕射规律和传播特性。模拟结果表明：单轴各向异性理想匹配吸收边界能有效抑制差分网格截断边界处非物理因素反射,很好地突出有效波,更便于工作人员依据图谱准确地进行地质解释。     

探地雷达三维物理模型试验及信号处理

为了研究探地雷达对三维物理模型的探测数据的信号处理问题,本文首先通过三维物理模型试验模拟隧道衬砌空洞病害;其次采用探地雷达对模型进行探测;最后使用RADAN7软件和MATLAB软件编辑小波软阈值滤波程序对探测数据进行对比处理。通过RADAN7及小波分析阈值滤波对探地雷达探测数据进行分析比较发现:小波变换去噪相对彻底,有用信号保留相对完整,图像更加清晰,目标体空洞的特征得到了显著的加强;小波变换能够很好地表现信号非平稳性,如边缘、尖峰和断点等。因此小波分析阈值滤波对于探地雷达的信号的滤波效果更加有效,能够为实际工程提供有效的解释依据。     

大断面软岩隧道施工监测分析与应用

为保证隧道施工期间围岩稳定和支护结构体系安全,本文结合超前地质预报与洞内、外地质观察,通过对某大断面软弱围岩公路隧道进行施工监控量测,分析处理地表下沉、拱顶下沉及周边收敛监测数据,研究其分布特征和变化规律。研究结果表明:该隧道施工工法和支护参数设计合理,围岩变形大都呈现“急剧增大—增速放缓—趋于稳定”趋势。当掌子面通过地表下沉监测断面10倍B时(B为隧道开挖宽度),地表下沉趋近最终稳定值。当掌子面通过洞内监测断面3倍B时,拱顶下沉和周边收敛变化量可达最终值的80%左右;6倍B时,变化基本趋于稳定,且上台阶收敛变化量明显大于下台阶。当后行左洞与先行右洞掌子面之间的间距大于5倍B时,能有效减小后行洞施工对先行洞的影响。本文研究结果可为类似条件下隧道工程的设计、施工和监测等提供参考。     

Ⅴ级围岩下小净距隧道合理净距的探讨

小净距隧道在公路隧道中属于一种新型结构型式,目前还处于研究和发展阶段.小净距隧道建设的成败在于中夹岩的稳定情况,采用有限差分法对不同净距下的小净距隧道进行了弹塑性数值模拟研究,对比分析隧道围岩位移和中夹岩应力、塑性区分布、位移随净距的变化规律,探讨Ⅴ级围岩下的中夹岩合理厚度.结果表明,小净距隧道围岩的各项指标与净距的敏感度存在几个阶段性变化的关系,最后提出了把敏感突变阶段出现之前的净距作为小净距隧道的合理净距.     

地铁隧道消防通道变截面处的地震影响分析

采用有限元分析软件MIDAS-GTS NX,以成都某地铁隧道为背景,对主隧道与消防通道连接的变截面处的地震反应特性进行数值模拟,分析在截面变化处,地下结构的地震响应。计算结果表明:在成都地铁场地人工地震波作用下,应力主要集中在上部混凝土板与垂直支撑柱的连接处;常遇地震时主要表现为结构的整体位移,自身变形较小;偶遇地震时变截面应力最大节点可能会有开裂现象;罕遇地震时地铁隧道围护由压应力转变为拉应力,应力值最大节点非常接近于混凝土的拉伸屈服,需要对相对位移较大的节点做加固措施。