管道型岩溶隧道衬砌结构受力特征试验研究

为了研究管道型岩溶对隧道衬砌结构的影响,以郑万线典型岩溶隧道为依托,开展管道型岩溶隧道衬砌结构受力特征试验研究,分析岩溶管道发育位置、管道尺寸及管道内水头高度对衬砌内力的影响.结果 表明:当岩溶管道位于隧道拱顶或仰拱中心时,衬砌轴力及弯矩沿隧道轴线呈对称分布,当岩溶管道位于隧道边墙中部或边墙脚时,存在岩溶管道的一侧轴力...     

隧道衬砌模板支撑结构受力分析

假定隧道二次衬砌处于稳定围岩压力作用下,采用"田"字形支撑结构,利用结构力学刚性连接形式,推导出了结构内力与变形计算公式,并且通过实际工程案例作了计算分析,指出利用结构力学方法推导的计算公式为隧道衬砌支撑结构计算提供了新途径。     

岩溶隧道拱顶局部水压作用下衬砌受力特征研究

岩溶地区岩体裂隙发育、溶蚀管道众多。在暴雨条件下受地表水补给影响,在役隧道顶部溶洞内水位快速升高,导致衬砌结构发生失稳破坏,严重影响行车安全。针对依托工程的地质条件,采用理论分析方法建立了圆形衬砌断面的顶部局部高水压与围岩压力联合作用下的内力计算模型,基于Mathematica编程进行了不同水压力大小和不同水压力作用面积下隧道衬砌结构的受力计算分析。结果表明:随着拱顶水压力值或水压作用面积的增大,位移/弯矩零点角度的大小均呈非线性变化,位移零点变化比弯矩零点变化明显,位移零点均非线性增大,弯矩零点则减小;拱顶和边墙的位移值均呈线性增大,拱顶增幅大于边墙增幅;负弯矩出现在拱顶和仰拱处,正弯矩出现在边墙处,其中拱顶弯矩增幅最大,边墙和仰拱处弯矩增幅几乎一致。     

浅埋黄土隧道衬砌结构受力分析

通过对三十里铺隧道的现场测试,研究浅埋黄土隧道一衬和围岩接触应力、锚杆轴力、喷射混凝土表面应变、二衬中钢筋应力和浇注混凝土应变随时间变化规律及分布特征。结果表明,围岩释放应力最大值在7～10 d,位置在拱腰处;锚杆轴力稳定时间为30 d左右,且在空间上出现压应力区;喷射混凝土表面应变较大且常出现跳跃性变化;二衬钢筋应力初期为拉应力;边墙处的稳定时间为6～8 d后,拱顶处30 d后仍然递减;二衬混凝土应变由初期的拉应变向压应变变化。隧道衬砌的受力分析结果为支护系统的优化提供依据,对同类工程的设计提供借鉴。     

不同坡度下偏压黄土隧道开挖衬砌结构受力特征研究

偏压隧道的受力与常见的对称应力的受力情况有较大区别,随着西部地区基础设施建设的发展,在建设工程中经常遇到不同偏压地形下的黄土隧道,由于偏压隧道的特殊性,受力极不对称,对隧道的设计和施工产生较大影响。为了研究偏压黄土隧道开挖围岩及衬砌结构受力特征,利用FLAC~(3D)软件建立数值模型,计算不同坡度地形条件下隧道的围岩变形规律和衬砌结构的受力特征。     

浅埋黄土隧道衬砌结构受力分析

 通过对三十里铺隧道的现场测试,研究浅埋黄土隧道一衬和围岩接触应力、锚杆轴力、喷射混凝土表面应变、二衬中钢筋应力和浇注混凝土应变随时间变化规律及分布特征。结果表明,围岩释放应力最大值在7～10 d,位置在拱腰处;锚杆轴力稳定时间为30 d左右,且在空间上出现压应力区;喷射混凝土表面应变较大且常出现跳跃性变化;二衬钢筋应力初期为拉应力;边墙处的稳定时间为6～8 d后,拱顶处30 d后仍然递减;二衬混凝土应变由初期的拉应变向压应变变化。隧道衬砌的受力分析结果为支护系统的优化提供依据,对同类工程的设计提供借鉴。     

双圆盾构隧道衬砌结构受力解析

应用不均衡力矩及侧力、竖力传播法推导了双圆DOT盾构隧道衬砌内力的解析解。结合具体工程实例计算,与同一工况下的数值模拟和现场试验实测数据进行了对比分析。结果表明:解析解的计算结果稍微偏大,数值解最小,而实测值基本是介于二者之间,但三者所反映的内力变化规律基本上是一致的,验证了所推导的解析解的合理性和可靠性。此外,基于解析解分析了双圆盾构隧道衬砌结构计算中各种设计参数对计算结果的敏感性,研究表明:对于中浅埋双圆盾构隧道,拱背土压力的影响不能忽略;并建议将侧向土体抗力系数取为2500～6500 kN/m3,以充分发挥地层的被动抗力作用;在考虑结构受力和合理利用、优化结构断面的基础上,张开角应在30°⁶0°取值。     

分岔隧道大拱段衬砌结构受力分析

大拱隧道受结构和跨度的影响,其初期支护与二次衬砌各自承受不同的围岩压力。给出了大拱隧道的荷载计算方法,并以某高速公路隧道为例,按荷载结构法分析计算了衬砌内力。计算分析表明,初次衬砌所受荷载比二次衬砌大得多,所以初次衬砌是主要承载结构。分析方法对类似隧道衬砌设计具有参考意义。     

石匣隧道衬砌补强受力分析

本文对矿山法施工的石匣隧道病害情况及治理措施进行了介绍：借助2D—σ程序就治理前、治理后的隧道围岩稳定性和衬砌结构受力状态进行了有限元分析；结果表明石匣隧道衬砌补强方案是可行的，可应用到相似病害隧道整治工程中。     

基于地层结构法的隧道衬砌结构受力数值分析

隧道衬砌的设计是隧道设计的重点,隧道衬砌的设计,不仅要保证其安全性外,还需更加经济。为保证隧道衬砌结构安全的前提下降低成本,结合算例,采用地层结构法,考虑荷载分配系数,计算衬砌结构的水平及竖向荷载。再结合ANSYS软件,进而分析出衬砌结构的位移、弯矩、轴力、剪力等力学特征参数。得到:围岩荷载作用下,隧道顶部及仰拱中部产生较大变形,其中隧道顶部位移最大;仰拱中部处弯矩最大,拱脚位置弯矩也较大。     

软弱围岩下双连拱隧道的衬砌受力分析

以广惠(广州—惠州)高速公路小金口隧道为依托，利用有限元数值方法和荷载-结构模型研究了双连拱隧道的衬砌受力情况。通过分析发现，二次衬砌的受力远远大于初期支护的受力，由此可知在软弱围岩下二次衬砌是主要承载结构。     

公路隧道围岩压力监测及衬砌结构受力分析

通过对公路隧道深埋段围岩压力进行监测,绘制围岩压力变化曲线,分析围岩压力变化规律。通过有限元数值模拟分析衬砌结构受力情况,为日后类似隧道工程的合理设计与施工提供了借鉴与参考。     

一种隧道衬砌模板支撑结构受力分析计算

混凝土二次衬砌在铁路及公路工程中被广泛采用,隧道衬砌模板支撑结构分析计算关系到衬砌结构的稳定性。为保障隧道二次衬砌结构安全和工程质量,采用一种带斜撑杆封闭框架结构作为模板支撑体系。并对结构受力进行分析,推导出结构内力,变形计算公式。在假定隧道二次衬砌处于稳定围岩压力作用下,采用斜杆支撑的框架结构,利用结构力学刚性连结型式,推导出结构内力、变形计算公式。经工程检算表明,计算方法简单明了,计算结果满足工程安全要求,可供类似工程设计施工参考。     

基于实测数据的隧道衬砌受力分析

以武广客运专线浏阳河隧道为工程背景,基于实测数据,对隧道的二衬围岩压力进行分析,并用实测二衬围岩压力与普氏理论以及深浅埋法计算所得值进行对比.利用实测围岩压力作用于衬砌上,计算出其结构内力,分析其受力特性.分析结果表明:普氏理论在浅埋时计算所得竖向围岩压力偏大,埋深大时计算值与深浅埋法接近;二衬所受水平压力远大于理论计算值,与竖向压力的比值大于1.浏阳河隧道二衬最不利位置一般位于仰拱或拱顶处.     

岩溶隧道衬砌抗落石冲击计算分析

在岩溶地区修建隧道,经常会遇到溶洞、暗河、突水、突泥等地质灾害,给施工带来巨大难度和工期损失。介绍了城(口)至万(源)快速公路通道八台山隧道施工过程中遇到的一处特大溶洞处治案例,通过计算确定衬砌厚度及洞顶防撞冲击缓冲层厚度,作为设计依据。实践证明:该计算切实可行,加快了溶洞处治周期,减少施工难度,为同类溶洞处治提供经验借鉴。     

公路隧道双层模筑衬砌结构受力特征研究

为更好地研究砂卵石地层公路隧道双层模筑衬砌结构受力特征,依托高速公路隧道工程,通过理论公式推导和有限元模型计算的方法,研究了Ⅴ级围岩条件下初次衬砌和二次衬砌厚度变化对双层模筑衬砌结构荷载分配比例及力学特征的影响.结果表明:二次衬砌厚度每增加5 cm,二次衬砌荷载承担比例增加约4％ ～6.5％;初次衬砌厚度每增加5 cm...     

高温下隧道衬砌结构温度场的分析研究

通过选取PLANE55和SURF151单元，模拟了在标准升温曲线的温度荷栽作用下，隧道衬砌结构温度场的分布情况，并且讨论了在不同受火时间下结构温度场的变化特点，以及通过分析节点的温度—时间曲线，反应了衬砌结构内、外壁的温度状况。     

铁路隧道衬砌结构可靠度分析

本文提出一个与地面结构相似的铁路隧道衬砌结构可靠度分析方法．此法是根据铁路隧道现行规范和已有的统计数据拟定的．当然它亦可推广到适用其它规范的情况下．目前,国内外尚没有被广泛接受的隧道支护结构可靠度分析方法,故本文所提方法可以认为是一次有益的赏试．