输水隧洞灌浆式预应力衬砌结构承载机理研究

输水隧洞双层混凝土衬砌之间采用预应力灌浆可以提高结构的承载能力,但此类灌浆式预应力衬砌结构的承载机理尚未得到系统阐释。基于弹性理论,采用荷载结构法,建立了考虑变形协调关系的灌浆式预应力衬砌力学分析模型。通过对衬砌结构的受力分析,揭示了预应力灌浆提高衬砌结构承载力的机理,推演了衬砌结构环向拉应力判定式,以及环向抗拉强度与灌浆预应力的关系式。利用有限元数值模拟验证了理论方法的合理性,针对工程案例分析了灌浆预应力对衬砌结构的定量影响规律。结果表明：结构能承担的最大内水压力与灌浆预应力及外部水土压力,均近似呈线性正相关,内衬结构的径向变形和环向应力随灌浆预应力的增大而减小,外衬结构的径向变形和环向应力随灌浆预应力增大而显著增大。这种考虑临界情况的分析和计算方法,揭示了灌浆式预应力衬砌结构的承载机理,可为该类型输水隧洞的力学分析和结构设计提供理论依据。     

水工压力隧洞灌浆式预应力衬砌干缩应力与徐变应力计算

水工压力隧洞结构设计的理论基石是隧洞衬砌与围岩联合工作,为充分利用砼抗压强度高的优点和提高围岩的承载能力,采用灌浆式预应力衬砌是一种富具应用前景的技术方法.但灌浆式预应力衬砌隧洞,由于压浆环干缩硬化和砼徐变影响,使衬砌获得的预应力有所损失,笔者采用岩石力学中应用广泛的莫尔—库仑屈服条件,对水工压力隧洞灌浆式预应力衬砌干缩应力和徐变应力进行了系统分析,给出了相应的解析计算式.     

水工压力隧洞灌浆式预应力衬砌弹塑性应力分析

采用岩石力学中应用广泛的莫尔——库仑屈服条件，对水工压力隧洞灌浆式预应力衬砌进行了系统分析，给出了水工压力隧洞围岩分别处于弹性状态与弹塑性状态下的围岩、衬砌应力解析计算式．     

水工隧洞衬砌混凝土层面缝处理探讨

结合三峡工程永久船闸地下输水隧洞衬砌混凝土层面缝的化学灌浆处理 ,对灌浆设备和工艺进行深入的分析和探讨 ,工程实践表明 ,采用“马”式水平钻台、回转式钻机造孔设备和小型封闭式气压自动电子化学灌浆系统 ,以及水平深孔、较高压、长时间、两序、多孔并灌的灌浆工艺对此类特殊接缝处理是成功的 ,这种方法对混凝土其它裂缝特别是微细裂缝的处理具有一定的指导意义。     

预应力钢索式混凝土衬砌的三维非线性有限元分析

本文提出了用三维隐式索单元模拟预应力钢索的三维非线性有限元计算方法，给出了混凝土衬砌裂缝开展估算公式，结合工程实例，对预应力钢索式混凝土衬砌的应力分布规律和破坏特性进行了探讨。     

高压洞灌浆式预应力混凝土衬砌计算与分析

南阳回龙抽水蓄能电站水量缺乏，水头比较高。为满足防渗要求，且经济合理、安全可靠，经过初步方案比选，确定引水高压洞采用灌浆式预应力混凝土衬砌。通过对结构设计方法、有限元验算成果进行分析比较，初步确定了高压洞灌浆式预应力结构的可行性和技术指标，其预应力灌浆衬砌的技术指标较高，最大灌浆压力可达5MPa。     

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。     

预应力锚索混凝土衬砌隧洞的耐久性及其改进

近年来，在我国有采用预应力锚索混凝土衬砌隧洞的趋势。其原因有两个方面：一方面是由于压力隧洞的P×D值越来越大，另一方面是为了节省钢材，而且结构要满足耐久性的要求。对于有长期耐久性要求的现代工程结构来说，技术的改进和质量保证体系是密不可分的。为此，笔者对预应力锚索混凝土衬砌隧洞的基本问题进行了探讨，诸如设计标准、有粘结和无粘结锚索、混合配筋、钢材的长期抗腐蚀性能、隧洞的薄弱部位、灌浆的作用、衬砌混凝土及施工等，并提出一些改进意见。     

长距离有压引水隧洞分时段固结灌浆施工工艺

介绍了某长距离有压引水隧洞采用的分时段固结灌浆施工工艺,第一施工时段固结灌浆在初期支护达到设计强度后、混凝土衬砌前进行,为无盖重固结灌浆,不影响直线工期;第二施工时段固结灌浆在回填灌浆结束后7 d进行的衬砌补强固结灌浆,可以简化施工工艺,布孔数量及孔深根据第一施工时段的固结效果进行相应的调整。通过分时段固结灌浆,可在保证灌浆质量的前提下,缩短施工工期,并减少混凝土衬砌上的预留灌浆孔数量。     

回龙电站隧洞衬砌温度应力分析

回龙电站高压灌浆试验洞混凝土衬砌产生了许多环向缝,给后续的预应力灌浆试验增添了麻烦。对隧洞衬砌混凝土的温度应力作了一些计算,并通过对影响温度应力因素的分析,找到了相关的处理办法。图5幅,表1个。