高压水工隧洞钢筋混凝土衬砌开裂渗漏研究

 基于弹性损伤理论和等效连续介质渗流理论,提出一种可以在高压水工隧洞衬砌开裂后估算隧洞渗水量的方法。以不同水压力作用下钢筋混凝土衬砌的裂缝宽度变化作为考虑衬砌渗透性变化的主要因素,考虑衬砌裂缝与断层相交的情况和高压固结灌浆作用的影响,对水工隧洞充水、放空阶段的内外水渗漏做出相应探讨。将惠蓄高压隧洞的监测数据和数值模型计算结果进行对比得到,隧洞的渗水量与衬砌裂缝开度及洞周是否存在较显著的渗漏通道存在密切联系。在隧洞洞周没有或尚未形成显著渗漏通道的情况下充水或放空时,计算结果与实际监测结果吻合良好;在衬砌裂缝与断层连通的渗漏通道形成后,计算结果和监测结果则会存在一定的差距。研究结果可为水工隧洞充水期内水外渗和放空期外水内渗渗漏量计算提供一种有效的思路。     

输水隧洞Ⅴ类围岩衬砌缺陷系补强加固措施分析

针对输水隧洞施工中会出现的衬砌缺陷进行衬砌结构补强加固研究,具有重要的理论和实践价值。因此,以某供水工程输水隧洞Ⅴ类围岩衬砌缺陷洞段为例,从相关理论和工程实际出发,提出了系统锚杆被动约束加固措施,并利用数值模拟计算的方式说明加固方式的有效性,建议在工程设计中采用。     

压力隧洞充水运行过程的数值模拟分析研究

在压力隧洞充水运行时，对衬砌与围岩之间的接缝采用接缝空腔单元模拟。运用荷载分级、变刚度迭代的三维弹塑性有限元法合理地模拟衬砌与围岩的接触过程。根据接触过程中衬砌塑性区、应力场和位移场的变化规律，在其可能开裂部位通过设置预裂单元模拟衬砌开裂后其切向应力的释放、转移过程。最后通过一工程实例计算得出一些有实际工程参考价值的结论。     

TBM高内压输水隧洞双层衬砌结构力学性能对比研究

TBM技术以其掘进速度快、成洞质量好、安全性高等优势,越来越多地应用在输水隧洞工程中.为充分利用深层地下空间,TBM输水隧洞一般埋深较大,内水压力高.为保证输水隧洞在高内水压情况下的结构安全,本文针对TBM输水隧洞分离式双层衬砌结构和叠合式双层衬砌结构分别建立了较为精细的二维有限元模型,进行了不同围岩条件下的计算分析,...     

新建隧道上穿既有输水隧洞近接施工静动力研究

通过三维弹塑性有限元方法对新建隧道上穿既有输水隧洞近接施工静、动力响应进行了研究,并提出交叉段工程控制措施。结果表明:采用上下台阶法开挖引起的输水隧洞位移较小,拉、压应力增量均满足要求;当新建隧道上台阶掌子面位于输水隧洞正上方时,控制爆破进尺不大于1.0 m可使爆破振速满足要求;爆破进尺为1.0 m时,输水隧洞最大应力小于喷射混凝土极限强度;本文施工方法可有效控制新建隧道开挖对输水隧洞衬砌结构产生的有害影响。研究成果与方法可为类似工程提供参考。     

公路隧道上跨供水隧洞爆破振动监测技术浅析

高速公路隧道上跨既有输水隧洞爆破施工过程中,为防止爆破振动影响到既有输水隧洞实体安全,通过爆破振动波速的分析和控制,在试爆过程中指导雷管段数和炸药药量的调整,从而达到将爆破振速控制在7cm/s以下,确保既有输水隧洞安全运营的目的。本文详细介绍了爆破振动监测技术应用过程,谨供从事类似工作的工程技术人员参考。     

隧洞衬砌变形移动模板设计与应用研究

为了解决输水隧洞变径、变形混凝土衬砌施工支模难题,结合山西省万家寨引黄工程总干线三级泵站出水平洞工程实例,研究设计了一套可适应不同洞径和洞形变化的变形移动模板技术,本项施工技术开创了输水隧洞在变径、变形混凝土衬砌方面的新途径,是值得在同类工程中广泛推广应用的一项新技术、新工艺。     

某大型输水隧洞工程防水设计与施工技术

某大型输水隧洞采用盾构管片与二次衬砌共同组成复合式衬砌结构,介绍了一种全新的防水粘结系统在此隧洞中的应用,该系统满足了传统方法无法达到的设计要求。通过一系列试验对工程进行模拟后,选用HDPE自粘胶膜防水卷材及专用铺贴和搭接双面胶带对隧洞进行了防水施工,整体防水效果良好。     

于桥水库新建州河暗渠工程安全监测系统研究

结合州河暗渠的工程实际,对其进行了安全监测方面的分析,并深入研究了安全监测系统的整体设计,以实时、全面地获取暗梁运行中的各种监测数据,从而对暗渠运行状态进行评估,为工程的安全稳定运行和于桥水库的输水调度提供了依据。     

穿越走滑断层铰接隧洞抗错断设计参数作用机制研究

为了研究铰接隧洞抗错断设计参数作用机制,通过开展小尺度物理模型试验,系统、深入地研究衬砌厚度、衬砌节段长度、隧洞直径、隧洞与断层带交角和隧洞断面型式等铰接设计参数对跨断层铰接隧洞结构变形破坏机制的影响。为了保证数值模型能够揭示合理的预测结果,将物理模型试验结果与数值分析结果进行比较,验证数值模拟的正确性。通过数值模拟研究断层带宽度、变形缝宽度、柔性连接材料刚度等铰接设计参数对铰接隧洞衬砌内力响应的影响。研究结果如下：(1)断层作用下的铰接隧洞呈现“S”形,隧洞破坏多表现为衬砌节段间铰接结构破坏,节段间发生大角度转动和错台,少数情况下衬砌节段发生压剪破坏。(2)铰接隧洞衬砌变形主要集中在断层带内。在两盘与断层带交界处,活动盘范围衬砌左边墙处于受拉状态,右边墙呈现受压趋势;固定盘范围衬砌左边墙处于受压状态,右边墙处于受拉状态。(3)断层带范围的衬砌内力呈现锯齿状变化,衬砌内力在变形缝处有明显的跌落。衬砌处于反向对称受弯的状态,最大弯矩出现在两盘与断层带交界部位;最大剪力出现在断层带中央部位。(4)在铰接隧洞抗错断设计参数作用机制方面,增加衬砌厚度、减小衬砌节段长度、减小隧洞直径,可以有效提...     

饱和岩体渗透性动态演化对引水隧洞稳定性的影响研究EI北大核心CSCD

水力耦合分析一直是水电站深埋引水隧洞稳定性研究的热点和难点。基于多孔介质有效应力原理,得到了改进后的饱和岩体孔隙率、渗透系数的动态演化模型,该模型能实现围岩体受力破坏全过程的水力完全耦合,然后通过子程序二次开发将模型嵌入到有限元软件ABAQUS中,计算分析某深埋引水隧洞施工开挖时的变形分布,与现场多点位移计监测结果对比,考虑渗透性动态演化的模型计算结果更符合工程实际,证明了模型和计算程序的准确性和合理性。为研究引水隧洞在运营期的充水和排水对围岩和衬砌的影响,通过数值仿真计算,与传统的视渗透系数为定值的工况对比,对于围岩,采用渗透性动态演化模型工况时得到的孔隙水压力分布在充水和排水后均变化较大,拱顶变形比渗透系数为定值要大接近100%、拱底位移要大接近180%~200%,塑性分布范围和屈服程度要远大于渗透系数为定值的工况;对于隧洞衬砌,从充水到排水,系数为定值工况时的衬砌最大拉力增长幅度约11%,而采用演化模型工况得到的衬砌最大拉力增长幅度约35%,且量值更大,应引起足够重视。     

西江引水工程盾构输水隧洞衬砌形式的选择与设计

广州西江引水工程在穿越城区的大型交通枢纽位置采用了盾构隧洞的非开挖穿越方式。该盾构输水隧洞内压高、距离长、埋置深,使得隧道衬砌结构的设计成为制约整个隧道工程安全、保证工程质量和确保按期完工的关键。通过对多种衬砌形式进行比较,最终确定采用钢筋混凝土管片加钢衬的分离式双层结构。从盾构隧洞的基本构造、外衬管片的设计和施工措施、内衬钢管的设计和自密实混凝土的浇筑等方面进行了介绍,以供类似工程参考。     

盾构输水隧洞双层复合衬砌结构受力特性分析

以北京市南水北调配套工程某盾构输水隧洞为工程背景,对盾构隧洞双层衬砌进行了受力特性的研究,分析了内外衬之间初始间隙、垫层材料弹性模量和厚度以及隧洞周围土体基床系数等对双层衬砌联合受力的影响,结果可供工程设计人员参考。     

水工隧洞预应力衬砌结构的优化设计分析

在已建工程运行过程中,由于受到诸多不确定因素的影响,水工隧洞内部出现不同程度的混凝土衬砌开裂、渗漏等问题,对工程运行效益造成严重影响,这种情况下,则需在保证衬砌预应力水平不变的基础上,对水工隧洞预应力衬砌结构进行优化设计,以减少该类型结构对工程后期投入运行的影响。本文以无粘结环锚预应力衬砌结构为例,主要从无粘结环锚预应力衬砌结构的特点入手,并结合实例对该结构的优化设计进行分析,可为类似工程提供参考和借鉴。     

小断面输水隧洞开挖及衬砌和开挖中不良地质处理

我国地形种类多样,地势起伏较大,隧道的类型也十分多样。小断面输水隧洞具有开挖断面小、施工难度大等特点。因此在施工前需要对地质勘探和实际方案进行比较,选择最优的施工方案,进而实现小断面输水隧洞快速施工,而且保证施工的质量和安全。主要分析小断面输水隧洞开挖及衬砌施工技术,及在小断面输水隧洞开挖过程中面对不良地质的处理方法。     

引水系统施工支洞封堵计算方法研究

水电站引水隧洞完工后,施工支洞需要在电站下闸蓄水前进行封堵,替代引水隧洞衬砌围岩。以实际工程为例,通过不同的计算方法,确定堵头的封堵长度,保证引水隧洞安全运行.     

混凝土衬砌典型缺陷检测分析与处理

喀浪古尔水库引水泄洪隧洞在两次质量检查中均被评为不合格工程,恢复续建后,隧洞工程的进展成为整个喀浪古尔水库枢纽工程的关键.受该工程建管局的委托,对隧洞衬砌结构进行了全面的检测,查清了衬砌裂缝和顶拱厚度不足等主要缺陷,分析了缺陷产生原因、对结构稳定安全性的影响,提出了处理措施,并经处理确保了隧洞安全稳定运行.隧洞混凝土衬砌的典型缺陷在该隧洞结构中几乎均有体现,并且程度较重.针对不同缺陷分类阐明了检测情况、缺陷产生原因、对结构稳定安全性的影响和处理方案,以期为广大工程技术人员提供参考.     

FBG锚杆应力计在引水隧洞安全监测中的应用研究

结合引水隧洞施工和运行长期监测的需要和当前岩土监测所用传统仪器的不足,分析了光纤布拉格光栅(FBG)传感监测原理和实现方法,提出采用FBG锚杆应力计对隧洞围岩进行安全监测。通过某引水隧洞工程对已安装的FBG锚杆应力计进行长期观测,效果良好,总结了隧洞施工期间锚杆应力变化规律,并突出了FBG锚杆应力计稳定性好、耐腐蚀和在隧洞结构工程中能进行长期有效监测等优点。     

综合评估方法在隧道混凝土衬砌监测中的应用

介绍了隧道衬砌综合安全评估方法的原理及评判准则,阐述了综合安全评估方法在某隧道混凝土衬砌监测工程中的应用,并给出了隧道衬砌结构异常状态的处置策略,以确保隧道的安全运行。     

TBM技术在输水隧洞工程中的应用研究

输水隧洞工程是众多水利工程中的一个重要环节,其存在施工场地地质条件复杂、施工量大、施工效率低、风险系数较高等施工难点。TBM技术一种十分高效的隧洞掘进技术,机械化程度和自动化程度都很高,具有安全、高效、优质、快速等施工特点。本文对输水隧洞施工做了简单介绍,简要探析了TBM技术的基本工作原理,深入分析了TBM技术在输水隧洞工程中的应用,以期提升输水隧洞工程施工效率和质量。