山岭隧道复合衬砌结构水压力影响因素分析

采用正交试验设计理论对隧道复合衬砌结构水压力影响因素进行了分析,得出影响山岭隧道复合衬砌结构外水压力最重要的因素是隧道排水系统的排水能力,复合衬砌结构外水压力随排水能力的增大呈线性减小趋势;同时给出利于控制复合衬砌结构外水压力的山岭隧道防排水设计建议。     

地铁隧道穿越城市山岭水压力取值探讨

为解决地铁隧道穿越城市山岭的水压力取值问题,对隧道设计中的勘探钻孔缺陷、水头高度取值、水压力折减系数等问题进行探讨.由于勘探钻孔不足以反映山体内部岩石的裂隙分布情况,建议对设计水头高度进行保守取值;当隧道采用矿山法施工,且设置可靠的衬砌排水系统时,可以考虑对水压力进行适当折减,其它情况不建议对水压力进行折减.     

山岭隧道富水段施工排水技术

山岭隧道施工的地质条件非常复杂,在地形地貌、水文地质等诸多方面均有体现,这些复杂地质往往造成施工阶段各种各样的灾害.以坳仔岭隧道为依托工程,对富水区山岭隧道施工过程中需要采取的施工措施及突发情况进行分析,为山岭隧道施工安全保障提供参考.     

高水压山岭隧道衬砌水压力分布规律研究

博士学位论文摘要：随着国内铁路路网的完善和发展，需要修建大量深埋长大山岭隧道，在高水压岩溶区修建隧道，这在国内外都是个技术难题，尤其在当今对环保要求较高的条件下，必须改变以往“以排为主、排堵结合”的治水方案，采取“以堵为主、限量排放”的治水方案，在这种背景下，不可避免地遇到高水压问题。因此，研究深埋高地下水位铁路隧道围岩、注浆圈、衬砌背后水荷载的分布规律和高水压的存在对隧道围岩稳定和结构受力的影响具有突出的工程实践应用价值。这些问题已成为当前地下工程（特别是深埋山岭隧道）设计、施工、运营中很关键且无法回避的问题，已经引起各国有识之士的极大关注，是隧道工程研究的前沿和热点问题之一。本文以在建的渝怀线圆梁山深埋特长铁路隧道为工程背景对上述问题进行系统研究。 研究内容与方法如下：（1）在对水工隧道水压力折减系数综合分析的基础上，考虑铁路隧道与水工隧道结构、防排水型式的不同，提出了水压力作用系数的概念。采用室内三维模型试验方法研究均质围岩、裂隙围岩中隧道修建过程中水压力分布变化规律，重点分析衬砌背后和注浆圈外表面水压力及其水压力作用系数与围岩、注浆圈、衬砌的渗透系数、厚度和隧道控制排水量的关系。（2）采用理论分析方法，推导均质围岩中针对铁路隧道防排水型式下注浆圈外表面、衬砌背后水压力理论解析公式，分析衬砌背后水压力与各量之间的关系。通过对地下水渗流场数学模型研究，采用等效连续介质模型用数值方法分析隧道渗流场的分布，对地下水在围岩、注浆圈、衬砌上水压力分布规律及其作用系数进行分析。（3）以圆梁山隧道地质勘测报告为基础，通过分析得出圆梁山隧道的水文地质结构模型、地下水流系统模型、地下水动力模型：特别是对深孔压水和抽水试验成果进行详细分析，得出隧道附近围岩的渗透系数和渗透系数张量，为数值分析和三维室内模型试验围岩渗透系数的取值提供依据；进一步概括得出圆梁山隧道的地下水流数学模型，并将模型试验、理论计算公式、渗流场等效连续介质数值模拟分析得到的水压力分布规律应用于该工程实际。（4）采用数值分析方法研究单线铁路隧道标准衬砌断面形式承受水压力的能力，并结合圆梁山隧道工程对5种不同形状断面进行优化分析。（5）在水压力分布规律研究的基础上，采用数值分析方法分析水压力在衬砌上均匀分布、不均匀分布、局部突水时隧道围岩的稳定性和结构受力特征。 主要研究成果如下：（1）提出水压力作用系数的概念，并采用室内模型试验、理论公式推导、数值分析等方法研究得出注浆圈外表面、衬砌背后水压力分布规律，确定作用在衬砌上水压力荷载的大小；得出水压力作用系数与围岩、注浆圈、衬砌渗透系数、厚度及隧道控制排水量的关系。（2）针对圆梁山隧道工程，给出水压力分布规律模型试验和数值分析结果的工程应用。（3）得出单线铁路隧道标准衬砌断面形式承受水压力的能力值为0．40MPa，经对断面形状进行优化分析得到承受高水压的合理断面形式为蛋形断面或圆形断面，当水压力超过1．5MPa时，采用圆形断面为宜。（4）分析水压力在衬砌上均匀分布、不均匀分布、局部突水时隧道的位移、塑性区、衬砌内力大小和分布特点，运用结构力学上弯矩影响线理论，在突水位置不确定的情况下，提出采用弯矩包络图确定衬砌结构上最大弯矩的方法。     

梧州盘龙坳山岭隧道设计

本文结合广西梧州市盘龙坳山岭隧道工程实例,通过对隧道的线形、洞口、衬砌支护、结构防水、施工措施的介绍,初步探讨了山岭隧道设计的过程、重难点和注意事项。     

山岭隧道堵水限排衬砌外水压力研究

0 前 言 我国是一个多山的国家,山地面积占三分之二以上。为发展交通,需要修建大量隧道。据统计,截止1999 年末,我国大陆地区已建成的铁路隧道有 6876座,总延长约 3670 km,到 2000 年已有公路隧道 1684座,总长 628 km[1]。一般而言,不论在施工中还是运营后,隧道结构时刻处于地下水包围之中,隧道衬砌的渗漏、变形,洞顶地表的塌陷,施工期间的突水、突泥,都与地下水有关,而且水位越高,危害越大。如何处理好地下水是山岭隧道设计施工需要解决的关键问题之一。长期以来我国隧道工程基本上奉行“排堵结合、以排为主”的方针,但长期的大量排水使原有的地下水平衡遭到破坏,造     

装配误差对山岭隧道装配式衬砌受力性能的影响

为研究装配误差对山岭隧道装配式衬砌受力性能的影响,文中以广东省某公路隧道为依托,通过采用荷载结构法分析了不同形式和不同大小装配误差对山岭隧道装配式衬砌受力性能的影响,研究结果表明,对装配式衬砌来说,最不利受力工况发生在装配式衬砌和底座的装配过程中;装配误差主要影响衬砌装配成功与否,装配完成后的衬砌与正常装配的衬砌受力性能差别不大。     

泄水式管片衬砌壁后水压力分布特性模型试验研究

 基于研制的泄水式管片衬砌–围岩泄流装置,采用室内试验方法对某铁路隧道装配式泄水式管片衬砌在高水压条件下衬砌壁后水压力分布规律进行研究,重点探讨单纯限排、堵水限排等不同泄水方案下衬砌壁后外水压力分布规律。分析排泄流量、泄水孔密度、注浆与否对隧道衬砌壁后水压力的影响,揭示隧道衬砌壁后整体和各位置处外水压力折减系数、外水压力大小等与衬砌泄水孔泄流量之间的二次曲线关系。研究结果可为高水压山岭隧道衬砌的设计提供参考。     

山岭隧道整体安全系数计算方法初探

针对当前隧道工程安全性定量评估困难的问题,提出一种山岭隧道整体安全系数定量计算方法。对西气东输二线工程莺元埇隧道的实例分析表明,该方法不仅可以便捷地给出隧道的整体安全系数,还可用于评价隧道支护设计的合理性和科学性。     

山岭公路隧道围岩压力统计规律分析

基于大量公路隧道围岩压力监测数据,分析了垂直围岩压力与隧道开挖跨度、埋深、围岩级别的关系,并和深浅埋隧道法、普氏系数法计算得到的围岩压力进行了对比分析,得到了实测垂直围岩压力值与规范计算值之间的关系。同时,统计分析了侧向压力、侧压力系数及隧道二衬压力在各级围岩级别条件下的分布规律：侧向压力随着埋深及围岩级别的增加而缓慢增长;侧压力系数随着围岩级别的增加逐渐变大,并普遍大于规范值;实测二衬围岩压力荷载分担比例与规范基本相符。     

特长山岭隧道衬砌监测及模拟研究

 在新奥法的隧道设计理念中，现场的监控量测工作是必不可少的重要组成部分。监控量测不仅能准确反映围岩的稳定性，而且通过对监测数据的分析及在此基础上的数值模拟工作，可以较好地优化隧道的衬砌结构，从而使动态设计、信息化施工成为可能。为实时掌握隧道施工期间的围岩变形和支护结构的受力特点，某特长山岭隧道进行以应力监测和位移监测为基础的全程监控量测工作。并以应力监测为基础，采用有限元软件对隧道衬砌结构在不同级别围岩中的受力状态进行模拟，以监测位移值做标准，对数值模拟结果的正确性进行验证。计算出不同衬砌结构在相应级别围岩中的临界荷载，以指导现场监控量测工作。从而保证隧道的施工安全并优化衬砌设计，为后续工程的设计提供指导。     

土夹石沟谷富水区山岭隧道进洞技术

山岭隧道洞口一般存在浅埋、偏压、岩体破碎、稳定性差、易坍塌等问题,而进洞技术一直是山岭隧道设计与施工的难点。隧道沟谷地区土体含水丰富,土夹石地质更加大了进洞施工难度。削壁岭隧道洞口位于沟谷富水区,雨季山谷汇水急剧增加,且土体渗透性较强,水极易下渗,受水软化作用影响,地基承载力不足,隧道稳定性极差;除此之外,土体中含有多块滚石,属典型土夹石地质,隧道成拱效应差,管棚容易塌孔、偏位,隧道进洞存在极大困难。为顺利进洞,在施工中根据现场地形改进套拱形式,超前支护采用跟管管棚、小导管注浆止水及地基加固法,洞内开挖采用侧壁式导坑法,初期支护及二次衬砌均进行加强,通过以上措施最终顺利进洞,为类似工程提供了参考经验。     

地下水对山岭隧道施工的影响及防治措施研究

针对地下水对山岭隧道施工的影响及防治措施展开了详细的探讨,简单阐述了地下水对隧道工程所造成的危害,并提出了对地下水的防治措施,以期能够促进山岭隧道施工的顺利进行.     

水岩分算隧道衬砌外水压力折减系数取值方法

针对如何确定水岩分算时隧道衬砌外水压力折减系数问题,结合已有隧道规范中地下水处理的规定及外水压力折减系数经验取值方法,从地下水渗流作用出发,基于地下水水力理论,推导了地下隧道渗水量和复合衬砌结构外水压力折减系数理论求解公式,揭示了灌浆圈、初期支护、二次衬砌渗透系数及灌浆圈厚度等参数的变化对隧道渗水量和衬砌外水压力折减系数的影响规律。在此基础上提出了不同衬砌类型外水压力折减系数取值所应注意的问题及相应的取值方法。研究结果可为隧道工程的防排水系统设计提供借鉴和参考。     

用MIDAS/GTS进行长输管道山岭隧道衬砌结构分析

利用MIDAS/GTS软件,对元坝气田滚动建产工程大山梁隧道的衬砌结构进行了有限元力学分析和断面设计,结果表明:MIDAS/GTS软件建模快捷,设计方便,是山岭隧道衬砌结构设计的一种有效方便工具。     

高压富水地层中隧道衬砌结构设计方法探讨

针对隧道采用"以堵为主,限量排放"的防排水措施后,衬砌外水荷载的计算,以及排水系统排水能力大小对衬砌外水荷载的影响进行了探讨.研究表明当衬砌背后排水系统的排水量大于注浆加固体渗入水量,外水荷载对衬砌的影响大大减小,从而可使所设计的衬砌厚度明显减小.并据此设计了梨树湾隧道深埋高水位地层的衬砌结构.现场对衬砌应力的实测数据证明了这一方法的合理性.     

山岭隧道衬砌混凝土裂缝产生原因和防治措施

结合具体工程实例,介绍了隧道衬砌混凝土裂缝的主要类型,针对混凝土裂缝产生的原因,根据施工经验提出了混凝土裂缝的预防和治理方法,对提高二次衬砌混凝土施工水平,改进施工工艺具有一定指导意义。     

连拱隧道衬砌厚度对结构安全影响分析

基于有限元分析了不同厚度下衬砌结构的受力特征,通过对比总结了衬砌结构安全系数随厚度的变化规律,得到了连拱衬砌厚度的合理取值。分析结果可以为连拱隧道衬砌工程设计提供参考。     

富水黄土隧道围岩软化对结构受力影响研究

以银百高速榆林子隧道为依托工程,通过有限元软件ABAQUS温度场模块摸拟隧道施工围岩软化过程,研究了富水黄土隧道围岩在不同软化阶段和软化范围工况下,隧道围岩、初期支护、仰拱填充层的位移和应力的变化规律。结果显示：拱顶沉降和仰拱填充层隆起随软化范围的扩大而增大,而隧底隆起减小,仰拱填充层隆起在软化范围3 m时趋于稳定;围岩软化对仰拱填充层中心影响最大,而仰拱填充层拱脚处几乎不受影响;围岩软化后在初期支护拱脚位置产生最大拉应力,拱墙和拱顶应力变化不明显;塑性区以内是围岩软化的主要影响范围,需特别关注塑性区内的地下水赋存状态。