基于有限元法的地铁隧道下穿既有输水隧洞安全影响研究

新建地铁隧道下穿输水隧洞,会引起既有结构的变形及附加应力,可能影响其运行安全。针对某地铁隧道下穿南水北调输水隧洞进行安全影响评价,通过建立三维有限元模型对施工过程进行仿真分析,预测输水隧洞及地表的沉降,分析不同工况下地铁隧道施工对既有输水隧洞的安全影响,提出地铁隧道下穿输水隧洞的变形控制指标,并结合监测数据进行验证。结果表明:地铁隧道下穿输水隧洞施工主要引起既有输水隧洞轴线方向的不均匀沉降,进而引起输水隧洞的轴线方向附加应力,应控制输水隧洞轴线方向应力不超过允许应力,进而间接确定变形控制指标,必要时可根据计算结果进行加固方案的设计。研究成果对类似穿越工程的设计、施工参数及监控量测控制指标的确定等具有参考价值。     

基于三维有限元的输水隧洞进水塔结构分析

为更好研究输水隧洞进水塔整体稳定及结构安全的合理性，采用三维有限元等方法，对不同工况条件下输水隧洞进水塔整体稳定与基底应力、进水塔结构配筋等进行分析计算。结果显示，该进水塔整体稳定和结构安全性能良好，进水塔设计合理，为该进水塔的设计及类似工程研究提供技术支撑。     

输水隧洞混凝土表面降糙及补强研究与应用

为确保输水隧洞长期安全、稳定高效运行,采用盾构法、浅埋暗挖法等方法施工的地下引水工程,需实施一层钢筋混凝土二衬结构,对输水隧洞混凝土衬砌表面实施有效防护保护。在常用的防护保护技术措施中,存在易脱落、表面粗糙度较大等问题,不满足输水隧洞糙率要求。文章通过材料比选及现场试验,总结出了满足糙率及补强的一套施工工艺流程,目前,已在南水北调团九二期项目中应用,可为类似的新建及检修项目提供参考借鉴。     

ABAQUS在输水隧洞衬砌结构计算中的应用

为研究输水隧洞在地震荷载作用下结构的受力变形规律,文章采用大型有限元软件ABAQUS,对输水隧洞在设计和地震两种工况下的应力及变形规律进行分析研究,得到以下结果:输水隧洞衬砌结构在两种工况下应力最大值均位于边墙与底板的交接位置,在交接处由于结构突变产生了应力集中,结构位移在底板的跨中位置最大,其次是顶拱位置,在边墙两侧呈对称分布;在地震荷载作用下,隧洞结构应力及变形情况均大于设计工况,在底板、边墙及拱顶交接处产生塑性变形并发生破坏,并向周围扩散,在设计中应在底板、边墙及拱顶交接处采取一定的措施来防止结构破坏。结果表明,有限元ABAQUS在隧洞衬砌结构计算中准确性高,设计成果符合工程实际情况。     

输水工程中暗涵结构有限元计算分析

针对某输水暗涵穿过冲沟、跨越区域性断层带及地下水位较高等问题,采用有限元软件ABAQUS进行设计工况暗涵的应力、变形分析,探究暗涵结构应力变形规律,结果表明:设计工况下,结构拉应力集中在暗涵顶部中间位置,压应力集中在暗涵四周交接位置;暗涵结构竖向变形量大于横向变形,在横向上位移变形呈对称分布。因此设计时应采取一定的工程措施,防止结构破坏。     

基于ANSYS对输水隧洞结构的有限元分析

结合某生态引水工程实例,利用ANSYS建立Ⅴ类围岩输水隧洞的二维有限元模型,研究了隧洞在正常运行工况和检修工况下的应变和应力状态。研究结果表明:在两种工况下衬砌结构均表现为竖向位移;隧洞的底部范围内表现为拉应力,隧洞的两侧表现为压应力,且衬砌结构的最大拉应力超过混凝土的抗拉设计强度,最大压应力未超过混凝土的抗压设计强度。     

新型分瓣式柔性穿墙防水套管的研制与应用

原建设部批准的穿墙防水套管图集02S404中套管直径适用范围为DN50~DN1000,对防水套管外径超过图集范围时仅指出"应注意对防水套管的结构形式、尺寸及缝隙内的填料等进行必要的调整和修正"。辽宁省某重点输水工程采用大口径高工压管道进行输水,根据工程实际需求,对DN3200~DN3800口径防水套管的结构形式进行了研究改进,提出了分瓣式柔性穿墙防水套管的的设计思路,并在工程中应用,取得了良好的效果。     

压力输水隧洞钢衬混凝土施工技术

采用钢筋混凝土衬砌的压力输水隧洞,当围岩中有断层等软弱结构,抗渗能力较差时,若处理不当,内水外渗使隧洞渗水、漏水,严重时会导致围岩失稳,引起隧洞结构破坏,严重破坏上部环境;采用钢板承受内水压力,可以有效的解决这种问题。通过大伙房水库输水(二期)工程的成功范例,归纳总结了钢衬混凝土技术的设计理论及施工方法,研究结果对于类似工程的设计及施工具有参考意义。     

闹德海水库除险加固工程输水洞施工质量控制

闹德海水库除险加固工程输水洞单位工程包括进口改造、回填灌浆、固结灌浆、启闭机室、混凝土拆除、输水洞金结及电气安装等6个分部工程。输水洞工程包括原混凝土拆除、进口段及竖井混凝土、回填灌浆等工艺。为确保工程质量,文章对施工方法进行了合理设计,并安排了施工工序,保证按期保质保量完成施工任务。     

考虑局部渗漏影响的黄土输水隧洞力学行为研究

黄土含水率变化时其力学性质改变明显,对黄土地区建筑物的力学行为造成影响。为了研究黄土地层不同浸水工况对输水隧洞衬砌力学行为的影响规律,依托于榆林黄河东线马镇引水工程神木支线的输水隧洞项目,采用数值模拟方法,假定了5种地层浸水工况,对黄土地区输水隧洞渗漏引起的衬砌力学行为进行了系统研究,从位移、地表沉降及衬砌结构的应力三个方面进行了综合分析。结果表明:输水隧洞的局部渗漏对围岩及隧洞水平位移的影响较小,对竖向位移的影响较为明显;局部渗漏情况对地表沉降的影响随着渗漏位置埋深的增大而逐渐减小;局部渗漏会引起发生渗漏一侧衬砌结构较大的应力,应注意对可能发生渗漏情况处的衬砌结构进行加固及防护。研究结果可对黄土地区输水隧洞的渗漏防护提供参考。     

盾构输水隧洞灌浆式预应力衬砌结构有限元分析

北京市南水北调配套工程东干渠工程输水隧洞施工工法为盾构法,为了提高其抗渗和抗裂特性,并优化内外衬的协同变形,衬砌结构采用了灌浆式混凝土预应力衬砌。研究了隧洞衬砌结构设计参数及工作机理,采用二维有限元计算方法,分析了预应力注浆压力和连接螺栓型号的影响。结果表明:内外衬之间的预应力式注浆可以提高二衬混凝土承受内水压力的能力,预应力注浆压力不宜大于0.3 MPa,否则将影响管片的结构和防水安全;连接螺栓刚度变化对管片和二衬混凝土环向应力的影响很小,结合管片张开对防水、防渗的影响,连接螺栓型号采用M20以上型号均可;随着预应力注浆压力的增加,二衬混凝土受力状态得到明显改善,由全断面受拉构件变成受弯构件,拉应力区明显减小,内外衬协同受力状态得到优化。     

长距离明渠突发事件应急调度策略设计及应用

长距离明渠输水线路长,运行工况复杂,突发事件风险源多,调度难度大。为保证安全,必须有针对性地做好应急调度防范措施。本文结合南水北调中线干线工程建设和运行实际,分析输水过程中可能影响正常输水调度的各类突发事件,根据对供水安全影响的严重程度进行分级,提出了应急响应流程和应急调度策略,并在实际运行中进行了检验。可为其他输水工程突发事件的应急调度策略设计提供参考。     

理论分析法求解施工期隧洞衬砌混凝土温度应力

文章推导了理论分析法求解地下混凝土结构(输水隧洞衬砌)施工期温度应力的计算公式,结合对三峡永久船闸输水隧洞衬砌的研究,分析了不同浇筑工况下温度应力的基本规律及相应的工程措施.     

交叉隧洞爆破振动影响评价及减震对策研究

以绍兴曹娥江引水工程为背景,结合国内外研究成果和规范,研究了曹娥江输水隧洞下穿小舜江输水隧洞时爆破施工的减震控制技术。运用数值模拟方法,得到了不同工况下围岩应力的变化规律,预测了隧洞围岩的稳定性。以信息化施工理论为依据,对试验段的爆破振动速度进行了监测,通过回归分析得到了爆破参数K,α值,对最大装药量等爆破设计参数进行了优化,并应用于现场爆破施工。现场监测表明,优化后的最大装药量等爆破设计参数合理,爆破振动未对小舜江输水隧洞产生不利影响。研究成果可为类似工程提供借鉴。     

南水北调中线工程输水模拟平台开发及应用

南水北调是我国目前在建的最大调水工程,其干线工程穿越多个省市、涉及面广,且沿线建筑物众多,运行工况复杂。开发南水北调中线工程输水模拟平台能为工程施工建设、调度运行、维护管理等提供一个数字化平台,提高工程运行管理的信息化水平。该平台以二维GIS为基础,采用Oracle数据库统一管理各类数据,并集成水力学、水力控制、冰期输水控制等模块,可实现输水系统特性分析、运行调度方案优化、防冰措施研究和信息查询管理等功能。图4幅。     

岩温对输水隧洞衬砌混凝土应力场影响分析

文中以辽宁省观音阁水库输水工程的输水隧洞衬砌施工为例,利用ANSYS大型通用有限元软件,对输水隧洞衬砌混凝土施工和运行期间的温度应力变化进行了重点分析。通过对设计的四种岩温计算方案下的衬砌混凝土的应力值进行对比分析,阐述了岩温变化对输水隧洞衬砌混凝土结构温度应力场的影响。     

桥巩保安电源电站厂房三维有限元分析

对桥巩保安电源电站厂房结构进行了运行工况、施工完建工况、校核工况、检修工况和施工挡水工况等多种工况的三维有限元分析、计算,成果清楚地反映了各种不同条件下厂房结构的应力分布状况,对工程的设计有一定的指导意义.     

地下工程大面积种植顶板防水施工技术

某工程地下室顶板为露天广场,其中绿化面积占约65%,树径50cm以上大树数十棵,如何处理好地下室顶板防水,确保施工质量是工程中控制的一个重点。本文通过工程实例探讨并提出了相应的措施,以保证工程的防水质量和防水效果。某工程为三层地下室,钢筋混凝土结构,工程整体全部埋入地下,基坑深度约20m,顶板面积约14000m。本工程以结构自防水为主,附加防水措施、施工处理措施。主体结构防水等级为一级,结构要求不允许渗水,结构表面无湿渍。1.工程概况2     

超长抗渗混凝土结构的无缝施工技术

多数水利工程的混凝土结构复杂、基础结构纵向长,属超长抗渗混凝土结构,为此需要改变常规设置伸缩缝的工艺。针对具体工程,考虑结构应力、抗渗和地下水的影响,提出了混凝土结构的自防水+内防水、自防水+外防水、自防水+XL-Ⅱ型高性能防水膨胀剂等三种防渗方案,通过对方案的技术特性、施工条件、经济性进行比较分析,确定混凝土结构自防水+XL-Ⅱ型高性能防水膨胀剂为最佳方案。该技术利用膨胀混凝土补偿收缩的原理,采用膨胀加长带代替后浇带,实现了无缝施工,同时对易出现的施工质量问题,通过原材料选用、配合比设计、试验验证、浇筑速度控制等措施加以保障。     

灵东水库除险加固工程输水隧洞施工

广西灵山县灵东水库除险加固工程输水隧洞岩性破碎稳定性差,大部分为Ⅳ类围岩,为此,采用一次喷锚支护,二次永久砼衬砌和灌浆处理的施工方法,确保了输水隧洞工程的施工安全和质量。