软弱围岩中隧洞衬砌裂缝机理分析

本文针对一实际膨胀性围岩隧洞工程中衬砌出现裂缝的现象,应用引进的岩土工程仿真分析软件ＦＩＮＡＬ对隧洞施工期的围岩变形与薄拱片钢筋混凝土衬砌结构的内力、强度特性进行了较系统的数值仿真分析。分析中考虑了围岩本身的膨胀、流变特性,重点探讨了衬砌支护时间和回填灌浆质量对衬砌裂缝的影响。分析结果表明：ａ．该隧洞围岩在运行期受膨胀压力的影响较小;ｂ衬砌支护时间是一重要因素,但在本文条件下仍不是主要原因;ｃ．回     

压力隧洞混凝土衬砌再裂判断的钢筋混凝土曲梁法

说明了利用钢筋混凝土曲梁理论判别混凝土衬砌是否发生第二次开裂的原理和方法,讨论了基本参数如围岩切向抗力τ、法向抗力σr（ra）＋pa、钢筋应力不均匀系数ψ的估值范围。通过算例分析了衬砌外缘渗压pa,围岩切向抗力τ,钢筋最大应力σ＇s,钢筋应力不均匀系数ψ,衬砌围岩的接触状态等重要因素对再裂的影响。分析表明,对于透水衬砌在衬砌脱开围岩独立工作的一般情况下,不易发生第二次开裂。     

引红济石隧洞钻爆段支护结构优化设计研究

引红济石调水工程为陕西省南水北调重点建设工程,其输水隧洞为该工程的控制性工程。运用新奥法基本原理,利用隧洞开挖揭示地质条件,对前期地质条件揭示不充分条件下设计的一次支护结构和钢筋混凝土永久衬砌进行优化设计研究。通过系统的计算与分析,调整了原一次支护结构,确保了该隧洞钻爆段施工期围岩稳定与支护结构安全,确保该洞段顺利施工,并对钢筋混凝土永久衬砌的配筋量优化,大大降低钢筋量,节约了工程投资。     

以围岩为承载体的高压管道设计准则与工程应用

钢筋混凝土衬砌高压管道设计中最主要的问题是要防止高压水外渗造成的水量损失和对山体边坡、电站建筑物等的危害.采用钢筋混凝土衬砌高压管道的前提是所在山体的围岩应该相对新鲜完整,其设计的核心是要对地形地质条件、地应力、和高压水作用下围岩渗透性、围岩水力稳定性等进行充分的研究.本文通过对水电站混凝土衬砌高压管道实例的分析,对高水压作用下钢筋混凝土衬砌高压管道设计常用的最小覆盖厚度准则、水力劈裂准则、和最小地应力准则的相互关系和应用条件进行讨论.     

高压隧洞衬砌设计配筋研究

引水式电站高压引水隧洞钢筋混凝土衬砌占整个电站投资比重较大,科学合理的钢筋混凝土衬砌设计对减少工程投资和缩短工期十分有利。本文针对四川金康水电站引水系统较软围岩中高压隧洞钢筋混凝土衬砌的配筋问题进行研究,采用开裂设计原则,有效地减少配筋量,同时又能保证工程安全,提高工程的综合效益。     

新疆下坂地水利枢纽工程引水发电洞衬砌结构设计与优化

依照现行规范,隧洞Ⅱ、Ⅲ类围岩段根据实际情况可采用锚喷支护作为永久支护型式。通过对新疆下坂地水利枢纽工程引水发电洞不同围岩段地质条件进行具体分析,提出隧洞衬砌型式的优化方案。该方案现在已经实施。降低了投资,缩短了工期,为业主赢得了经济效益和时间效益     

高内水压力隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝控制标准

高压水作用下水工隧洞衬砌开裂难以避免,透水衬砌设计关键是确定衬砌与围岩联合承载条件下的钢筋混凝土衬砌结构受力特征和裂缝控制标准。本文基于压力隧洞衬砌裂缝起裂和扩展特点,分析了传统裂缝计算公式及以数值仿真计算方法的工程适用性,并针对衬砌的主要设计参数进行了裂缝宽度敏感性分析;通过裂缝控制标准解析、数值仿真及工程实际量测的结果对比,提出了衡量衬砌裂缝控制标准的关键依据。研究结果表明,尽管实测裂缝宽度往往大于限裂标准,但多数工程仍正常运行,现行国内外规范的裂缝控制标准过于苛刻,降低了支护结构材料的利用效率,应建立与工程实际相符合的裂缝宽度控制标准。兼顾压力隧洞的工程安全与经济效益,较合理的混凝土衬砌配筋率接近0.9%,衬砌厚度接近800 mm,裂缝宽度控制标准增加至0.35 ~ 0.5 mm。     

压力隧洞衬砌计算方法

本文介绍一种压力隧洞的衬砌计算方法,并利用该方法对某水电站压力斜井进行了计算分析。该方法根据工程区域实测地应力资料回归拟合初始应力场,在此基础上模拟隧洞开挖、衬砌及衬砌与围岩间的初始缝隙,考虑在内水压力作用下衬砌与围岩联合作用,计算衬砌裂缝的分布,裂缝开展宽度及相应的配筋率等。     

圆形断面隧洞衬砌内力分布的解析计算模型

隧洞衬砌的内力计算有不同方法，重点讨论了软基土中圆形隧洞衬砌内力的计算方法。根据均质圆形隧洞围岩压力对称周期性变化以及衬砌结构微元体轴向力和弯矩的静力平衡方程，分析得到了衬砌内力的解析表达式。并将解析分析结果与实测结果进行了对比分析。     

盾构隧洞复合衬砌的荷载结构共同作用模型

盾构隧洞复合衬砌用于承受高内水压力是一种正在被应用的新型结构,计算这种结构的受力目前还缺乏有效的实用方法。文章采用荷载结构法,分别计算围岩、各层衬砌结构单独承担内水压力时径向位移与内水压力关系,然后根据围岩和各层衬砌径向位移变形协调条件确定复合衬砌各自分担的内水压力。各构件分别承担的内水压力之和即为复合衬砌承担的内水压力,再叠加上隧洞外围岩水土压力所能平衡的内水压力,即为总的能承担的内水压力。用这种方法初步分析了已建的工程和与有限元方法的结果进行了比较,结果较为一致。该方法力学概念明确,计算简便,可为分析这种结构提供一种简便实用的计算方法。     

某输水隧洞混凝土衬砌裂缝后承载能力的分析

某输水隧洞砼衬砌因温度应力引起裂缝,本文主要研究开裂后隧洞的承载能力,特别是一条隧洞运行另一条检修时的钢筋混凝土衬砌承载能力。并对可能的不利承载状况进行分析,以对工程安全运行进行综合评估。     

地下埋藏式钢岔管三维有限元分析

结合某抽水蓄能电站的地下埋藏式钢衬钢筋混凝土岔管工程实例，采用Marc有限元软件，对钢岔管与围岩联合承载进行数值模拟。通过三维有限元线性和非线性计算，考虑了初始地应力、开挖支护引起的二次应力，以及钢衬与混凝土垫层间的初始缝隙对钢岔管受力和变形的影响，分析了岔洞开挖、支护及充水运行等工况下，钢衬、混凝土衬砌、围岩的应力和变形，得出了一些对工程有意义的结论。     

复合衬砌结构的预应力混凝土配比试验研究北大核心CSCD

为了解决高内压复合衬砌内衬混凝土浇筑易出现顶拱脱空、密集区浇筑不密实等施工难点,本文针对三种不同配合比预应力混凝土在双层钢绞线衬砌结构中的应用,开展洞外地面足尺模型试验研究。采用一种适用于监测顶拱脱空的装置以控制混凝土浇筑质量,对不同配合比的混凝土在双层预应力筋束衬砌结构中的浇筑效果进行对比分析。研究表明:将普通混凝土的骨料从二级配改为一级配,并采用合理的振捣工艺,可取得较好的浇筑效果;自密实混凝土可改善顶拱脱空和提高浇筑质量,但需控制材料收缩和徐变变形,并做好温控措施;混凝土在8~10天后温度趋于平缓,建议钢绞线张拉时混凝土养护时间不宜少于14天。     

深层岩土载荷试验

论述深层岩土载荷试验的重要性 ,利用混凝土护壁井筒抗拔力作反力的深层岩土载荷试验方法。     

降低高沥青混凝土心墙拉应力的措施研究

传统沥青混凝土心墙堆石坝中心墙和坝壳沿坝轴线方向均为直线型。心墙在水压力推动作用下产生指向下游的挠曲变形，心墙轴线伸长致使其内部产生拉应力，坝高越高，心墙产生拉裂缝的风险越大。本文基于心墙产生拉应力的机理，提出了两种新坝型（直坝曲心墙坝型和曲坝曲心墙坝型）的改善措施。借助有限元计算，研究了坝高和坝轴线长度对心墙挠曲变形和拉应力的影响，考察了新坝型的改善效果，表明坝高越高、坝轴线长度越长和岸坡坡比越大，心墙拉应力越大，新坝型对减小心墙拉应力具有良好的效果。通过施工技术、施工工期以及经济成本等方面的分析，表明新坝型可行，具有良好的应用前景。     

考虑混凝土软化和分期施工的坝后背管非线性分析

考虑混凝土开裂后的软化特性和坝体分期施工,采用三维钢筋混凝土非线性有限元法,研究钢衬钢筋混凝土坝后背管在静力作用下的承载性能规律。研究表明:考虑混凝土开裂后的软化特性将减小背管混凝土开裂区的范围,同时也将减小钢材应力,且背管斜直段长度越短,软化作用的有利影响越显著;考虑分期施工增大了背管混凝土的开裂区,提高了钢筋应力,坝基岩体强度参数越低,钢材应力提高值越大。     

高内压盾构隧洞原位试验及衬砌变形行为研究

针对城市地下高内压盾构输水隧洞工程,提出一种“外衬管片-中衬自密实混凝土(self compacting concrete,SCC)-内衬钢管”分离式衬砌结构,立足珠江三角洲水资源配置工程试验段,开展衬砌结构原位试验,探索该结构的变形行为.采用柔性囊体实现洞内高内压的可控有序加压模拟,并使用光纤光栅及分布式光缆测试技术...