双护盾掘进管片衬砌隧洞的结构分析

分析双护盾掘进管片衬砌隧洞结构的空间效应，确定弹性状态下的变位及围岩所受荷载；进而推求围岩流变时产生的流变荷载，此荷载作用于衬砌及围岩，进而求出每一流变时段末围岩所储入的荷载及衬砌的应力，从而可求出衬砌所受总的应力．它适用于包括偏压荷载、围岩力学特征变幅很大的普遍情况．     

基于LUSAS的水工隧洞衬砌计算分析

以国外某引水式电站引水隧洞为例,采用大型有限元程序LUSAS,以美国规范为标准进行隧洞衬砌的有限元计算。计算结果很好地反映了隧洞衬砌结构的受力情况,隧洞在围岩压力、水压力、自重等荷载作用下,在内水压力不大的情况下以受压为主,此时衬砌结构为偏心受压构件,主要由轴力控制,且最大轴力一般发生在衬砌的底部,若能增大此处混凝土的受压面积则可有效减少配筋。     

TBM隧洞管片衬砌受力与连接螺杆的必要性研究

结合某TBM有压引水隧洞,建立了包含管片衬砌与外部围岩的三维数值计算模型,运用有限元法模拟分析衬砌在不同工况下的应力和变形特性,探索使用连接螺杆的必要性。结果表明:施工完建期在开挖释放荷载和豆砾石灌浆压力单独作用下螺杆对衬砌的受力影响甚微;运行期在内水压力作用下,采用螺杆的方案衬砌环向拉应力较大且在与螺杆连接位置处出现局部应力集中。未采用螺杆的方案使得管片衬砌具有柔性结构的特征,承担的内压较小因而环向拉应力较小,表明螺杆对衬砌的环形拉应力不利。未采用螺杆的接缝处最大张开位移由原来的0.635 mm增加为0.731 mm,表明螺杆对于减小接缝处张开位移有利。基于接缝处张开位移不大于4 mm即可满足要求,具有较高的安全裕度,螺杆的优势不明显。鉴于此,从螺杆的不利角度出发,建议螺杆在管片安装期间完成功能后放松螺杆连接,以避免管片局部被动拉裂而影响结构整体的安全性。     

压力注浆锚杆在TBM施工管片衬砌隧洞加固中的应用

万家寨引黄工程总干线#6-#8隧洞基本采用全断面掘进机（TBM）开挖，由于施工经验不足，在特殊地质地段造成若干工程质量问题，为解决TBM施工管片衬砌土洞段的结构与防渗问题，对TBM施工管片衬砌N2红粘土洞段采用压力濂浆锚杆加固结合防渗措施综合处理，中简介了采用的压力注浆锚杆的加固机理、主要设计参数、施工设备和工艺要求。     

圆形有压隧洞混凝土衬砌结构计算方法的比较

水电站圆形有压隧洞钢筋混凝土衬砌常用计算方法有公式法、弹性力学法、边值法及有限元法等,但这几种方法计算结果常常相差较大,笔者分析了计算结果相差较大的原因,对这几种计算方法进行了初步分析评价。     

津桥湖有压隧洞衬砌结构计算分析

隧洞的衬砌设计关系到其本身的安全性与实用性,尤其是有压隧洞在泄洪过程中,高水头、高流速对洞身的安全性构成严重威胁,科学合理的钢筋混凝土衬砌设计对隧洞安全及缩短施工期十分有利。本文通过介绍隧洞的受力情况,采用理正岩土系列软件对有压隧洞进行衬砌设计,并通过PC-1500程序集中的G-12加以校核以满足稳定、运行安全的要求。     

不衬砌与衬砌有压隧洞的设计

目前,水力发电引水隧洞正向高水头方向发展,许多已建成电站的水头超过了1000m,还有部分工程正接近1500m.尽管以往的隧洞设计符合传统的设计准则,但仍有失事情     

内水压力作用下水工隧洞管片衬砌结构数值模拟分析

隧道衬砌管片结构直接影响隧道整体安全。本文以某输水水工隧洞为研究对象,利用有限元软件建立三维模型,计算管片变形与应力、接缝变形和螺栓应力,系统分析了内水压力作用下水工隧洞管片衬砌结构受力变形规律。研究表明,管片衬砌结构在内水压力作用下主要呈现向外的变形趋势,环向应力主要以环形拉应力为主;水头高度对不同位置接缝的裂缝宽度影响较小,裂缝平均宽度与水头高度的增长呈现线性关系;同一接缝的外侧开度较大,内侧开度较小,但同一接缝的裂缝开度差值接近;螺栓对于裂缝开度具有一定的限制作用,对于不同接缝和同一接缝不同开度,接缝宽度越大,当螺栓固定程度相同的情况下,螺栓对于裂缝的限制作用越大。     

T BM 开挖隧洞管片衬砌结构 三维有限元分析及配筋计算

研究在高内水压力下,TBM开挖隧洞中管片衬砌能否承担内水压力作用且结构强度满足设计要求的问题,主要针对管片衬砌结构接缝对衬砌整体应力的影响。以某水电站长距离引水隧洞为例,采用有限元法建立三维模型,计算发现在内水压力作用下,管片分块衬砌受力规律不同于常规现浇混凝土衬砌,管片之间螺栓连接受力集中,接缝处产生了应力释放,使得管片其他部位应力降低,而且配筋量较同水头下整体现浇混凝土配筋量大大减少。     

隧洞掘进机(TBM)施工的隧洞衬砌管片预制厂设计及混凝土管片制作

文中介绍了用隧洞掘进机(TBM)施工的隧洞管片预制厂设计及预制管片的生产工艺。     

提高TBM施工隧洞中的六边形管片衬砌质量

六边形管片衬砌是可以在TBM高速掘进中实现快速隧洞衬砌的一种隧洞衬砌方式。但这种村砌方式也存在一定的不足：精确而敏感，不适宜于软弱围岩，弯洞段误差大，止水质量不易保证，回填蛰层需要重复灌浆等。本文根据引黄工程的实践经验针对这些不足提出了避免和修复措施，旨在为国内目前越来越多采用这种衬砌方式的引水工程和同行提供参考。     

隧洞衬砌管片裂缝处理工程设计

引洮供水一期工程总干渠7#及9#两座长大隧洞主要采用TBM开挖掘进施工,预制钢筋混凝土管片衬砌总洞长32.0 km,主要由于施工荷载的不利作用,衬砌管片产生较多裂缝。依据裂缝形态和管片衬砌结构特性,选择工程处理技术方案,宽度δ≥0.20 mm裂缝采用化学灌浆及嵌缝处理,对裂缝处衬砌管片结构进行补强形成整体,并提高衬砌结构的抗渗性和耐久性;宽度δ<0.20 mm裂缝采取封缝止水防渗处理,处理材料选取水溶性聚氨酯。     

有关水工隧洞衬砌结构计算一些问题的探讨

根据过去水工隧洞设计中所遇到的问题，针对目前正在开展的南水北调中线工程三座隧洞设计，就衬砌计算中如何正确估量围岩的作用，垂直山岩压力荷载的考虑，外水压力及衬砌断面型式等问题进行一些探讨，以促进隧洞设计水平的提高。     

引黄联接段7号隧洞管片结构计算

引黄联接段7号隧洞为明流输水洞，采用TBM施工，预制混凝土管片衬砌。介绍了管片衬砌结构的计算方法，并对计算结果进行了分析。     

输水隧洞衬砌结构数值分析

衬砌设计作为隧洞设计中的重要环节,对保护隧洞长期稳定有重要作用,在初步拟定衬砌尺寸的基础上,通过理正软件对Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类围岩洞段典型断面的衬砌进行受力特性和配筋面积计算,并与Phase2的计算结果进行对比,理正计算得到的截面内侧和外侧所需配筋面积均比Phase2计算得到的截面所需总配筋面积小。     

隧洞管片体形求解与制作误差分析

掘进机施工隧洞所用的蜂窝形管片是六边形弧面体，由半径、弧长等要素控制，各点之间尺寸多为弧线或弦线，有的可量测，有的不宜直接量测。文章地了蜂窝形管片几何尺寸的数学求解，还分析了管片制作的几种体形变形与主要尺寸的关系，建议用管片上可量测尺寸与设计对比来判定管片的制作精度，可供管片生产管现场量测校核管片精度使用。     

由万家寨引黄工程看TBM施工隧洞中采用的六边形管片衬砌

六边形管片衬砌是可以在TBM高速掘进中实现快速隧洞衬砌的一种隧洞衬砌方式，文中通过121km万家寨引黄工程TBM施工隧洞的实践在肯定这种衬砌方式具有速度快这一明显优点的同时简要分析了其存在的缺点：精确而敏感，不适宜于软弱围岩。弯洞段误差大，止水质量不易保证，回填垫层需要重复灌浆等，旨在为国内目前越来越多采用这种衬砌方式的引水工程和同行提供参考。     

引黄工程南干线TBM施工隧洞设计

长距离、大埋深隧洞采用TBM施工，具有钻爆法施工无法比拟的优越性，是目前首选的施工方法，巳成为国际上快速开挖隧洞的主流。但在国内，TBM的使用尚属起步阶段，设计理论还不成熟。引黄工程南干线4^#-7^#隧洞总长90km，除部分进、出口土洞段外，全部按TBM施工，沿线水文地质条件复杂，埋深大，单条隧洞长（7^#隧洞长达43km）。本文结合工程设计与施工实践，对TBM施工隧洞设计要点及不良地质洞段的施工对策进行简要介绍。     

引水隧洞管片受力特征的试验研究

为了研究引水隧道管片受力特征,保证隧洞稳定运行,以引水隧洞工程为利,选择不同位置的3个断面,对盾构推进过程中管片结构的土压力变化规律、环向轴力以及纵应力大小进行监测。结果表明,各断面土压力在盾构推进过程中呈现出先增大后减小最后趋于稳定的变化趋势。土压力峰值对应的推进环数约为2环。不同断面之间的土压力大小差距较为显著,在拱顶位置附近的管片受力较大;随着推进管片环数增加,各测点纵向应力变化趋势相同。研究结果确定出最容易发生病害的管片位置,对工程管片衬砌结构的设计和施工具有指导意义。     

内水渗漏软化基底对盾构隧洞衬砌管片受力性能的影响分析

水工盾构隧洞在运行过程中存在内水渗漏导致基底软化的风险,基底软化将对隧洞管片受力变形产生影响。依托实际水工盾构隧洞工程,构建了由管片、灌浆体和围岩组成的三维有限元数值模型,针对Ⅴ类围岩条件下因渗漏导致基底均匀和不均匀软化的状况,研究了管片的受力性能变化规律。结果表明：在内外荷载作用下,管片的环向应力、竖向位移和定位销应力均随基底软化深度的增加而增大,均匀软化条件下仰拱管片出现峰值为1.88 MPa的拉应力,存在管片开裂风险;基底软化导致定位销应力增大,而管片竖向位移的变化幅度较小。研究成果可为水工盾构隧洞的安全运行监测提供科学依据。