输水隧洞浅埋段下穿既有高速公路技术研究

为解决浅埋地层且下穿既有高速公路的输水隧道施工安全,同时确保既有高速公路交通畅通,本文依托工程实例进行了浅埋输水隧洞下穿既有高速公路技术方案研究,提出了"超前支护、悬臂掘进机短进尺掘进、及时跟进强支护、加强监测、施工期保通措施并举"的浅埋暗挖技术方案,并进行了结构计算,验证了方案的可行性,有效保证了工程安全.     

大断面水工隧洞下穿既有公路隧道沉降影响分析

针对某大断面水工隧洞下穿双线公路隧道工程,采用理论解方法,综合考虑大断面水工隧洞开挖引起的土层位移影响,提出了一种计算水工隧洞下穿引起上部既有公路隧道沉降位移值的计算方法。结合有限元模拟和实测数据对理论计算方法进行了可靠性验证,分析了既有双线公路隧道沉降影响范围大小及沉降位移规律。研究结果表明:三种方法所得公路隧道沉降曲线相互吻合,近似呈现正态分布,最大沉降值均位于分洪隧洞下穿轴线处;穿越引起的公路隧道下沉区域主要分布在穿越中心点两侧各23 m的范围,而在下沉区域外隧道出现局部的上浮变形;公路隧道总体沉降变形较小,结构稳定安全。     

地铁盾构隧道下穿水闸的地表变形控制标准研究

随着地铁盾构隧道的大规模建设,盾构隧道下穿水闸的工程案例越来越多。该文旨在提出合理的地铁盾构隧道下穿水闸的地表变形控制标准,以保证水闸的安全运行。在分析盾构下穿引起水闸破坏形式的基础上,采用对规范的梳理、工程案例类比分析相结合的方法,对盾构隧道下穿水闸的地表变形控制标准进行了探讨研究。结果表明,可从地表沉降和隆起、竖向差异变形、水平差异变形三方面设置地表变形控制标准。文中提出的控制标准可为类似地铁盾构隧道下穿水闸的工程项目提供借鉴与参考。     

地铁区间极小间距下穿高铁盾构隧道施工方法分析

以北京１２号线地铁区间极小间距下穿京张高铁盾构隧道为工程背景，数值模拟了台阶法、临时仰拱台阶法、ＣＤ法以及ＣＲＤ法施工过程，揭示了下穿工程地层变形、地表沉降、盾构管片变形以及支护结构受力特征等规律。研究结果表明:地铁区间施工拱顶和仰拱围岩变形最大。地表最大沉降位于地铁双区间隧道中心截面，越靠近中心地层变形叠加效应越明显，距离超过２０ｍ的地层主要受单线隧道施工影响，且变形大幅降低；地铁施工引起盾构管片最大变形在双区间中心截面±１５ｍ范围内，为减小盾构隧道变形，可局部加固距地铁区间较近３０ｍ段管片；在台阶法基础上设置临时仰拱后，不仅减小了初支因弯矩产生的应力，还能充分利用锚管的锁脚作用，临时仰拱台阶法有效控制了地层变形。     

新建隧洞下穿既有隧道离心模型试验研究

针对某市输水隧洞下穿既有地铁隧道沿线,采用离心模型试验技术研究了新建隧洞以不同间距下穿既有隧道,对既有隧道产生的影响以及上覆土层的沉降变形。通过分阶段排出固定体积的溶液模拟盾构掘进过程中的地层损失,辅以激光位移计以及应变片对既有隧道和地表变形进行监测。试验结果表明:隧道深埋时,新建隧洞与既有隧道净距为一倍隧道直径时,既有隧洞不均匀沉降愈显著;净距两倍以上隧洞直径时既有隧道不均匀沉降趋势渐弱;深埋隧洞开挖对地表沉降影响较小。离心模型试验成果为隧道模型试验以及类似隧洞开挖施工提供参考依据。     

长距离输水隧洞安全监测设计

新疆某长距离输水隧洞SS段地质条件复杂,且采用多种工法进行施工,工程建设临时期及运行期均需要采取必要的安全监测措施.文中结合规范的要求及工程的需要从监测目的、监测设计原则、监测项目选择、监测仪器选择、安全监测布置几个方面进行论述,梳理针对该工程特点的安全监测设计思路及主要内容.     

车马碧水库工程输水隧洞下穿马龙城区施工技术

车马碧水库工程输水隧洞下穿马龙城区施工,采用超前地质预测预报、超前灌浆、开挖爆破技术、振动监测、变形监测等。工程根据施工超前地质与专项超前地质预报,综合物探与地质分析,对地下涌突水进行提前预判,利用振动监测、变形监测等措施,为隧洞开挖提供安全保障,确保隧洞正常施工、顺利穿城,确保总工期目标实现。     

新建高速公路隧道下穿既有供水隧洞的有限元分析

应用ANSYS有限元软件,建立三维有限元模型,通过计算主要分析高速公路隧道开挖引起的围岩位移场和应力场的变化情况和其对供水隧洞的影响程度,对供水隧洞衬砌结构的位移及内力变化进行分析,进而评估对供水隧洞的安全影响。     

双连拱隧道下穿既有地铁结构预加固方案及开挖工法比选研究

以暗挖双连拱隧道近距离下穿西安地铁５号线文教园—张旺渠区间既有地铁结构的特殊工况为背景，采用有限元软件ＭＩＤＡＳＧＴＳＮＸ建立三维数值模型，并对大跨度双连拱隧道近距离下穿地铁Ｕ型槽的预加固工法和开挖工法进行了比选研究，最终确定出双连拱隧道的最佳施工方案。具体为:（１）开挖工法:采用双侧壁导坑法对双连拱隧道左右导洞开挖，能控制隧道左洞拱顶最终沉降值为１０．４７ｍｍ，右洞拱顶最终沉降值为１０．３ｍｍ；（２）预加固方案:采用管幕旋喷桩组合加固方案使拱顶沉降减小７８．２％，能将轨道板最大沉降控制为０．３４ｍｍ，且掌子面水平位移峰值控制在１．５ｍｍ。此研究成果为本隧道的设计与开挖提供了理论依据，并可为之后类似工程提供参考。     

输水隧洞施工方法选择

隧洞施工的主要施工方法是传统的钻爆法和现代的掘进机法,各个方法均有其不同的适用条件。在长大深埋隧洞施工中,由于洞线长,涉及的围岩种类繁多,岩石强度及破碎程度不同,且埋深不一,采用单一的施工方法可能很难满足施工的需要。文中通过辽宁省大伙房水库输水工程建设实例,分别论述了复杂地质段和单一地质条件施工方法的选择,供今后类似工程参考。     

基于AHP云模型的大型输水倒虹吸安全综合评价

针对现阶段倒虹吸安全评价不够全面、未能综合反映工程的随机性和复杂性,且基于解析公式的评价指标隶属函数偏向于保守的问题,运用AHP法构建包括多维度因素的层次分析体系,利用云模型理论构造评价指标隶属函数,提出了一种基于AHP-云模型、依据现场监测与检测信息融合的综合评价方法,并将其应用于南水北调中线工程黄水河支河倒虹吸安全评价。结果表明：基于AHP-云模型的倒虹吸安全评价方法合理可行,其评价结果能反映该倒虹吸运行期间的综合安全状态,可为倒虹吸安全管理提供参考。     

有限元法中开挖释放荷载计算方法的研究

对传统有限元开挖释放荷载的计算方法进行了讨论与分析,并基于体系平衡的有限元数值格式,提出开挖作用的直接分析法、间接分析法的概念及开挖不平衡力的计算方法。开挖作用的直接分析法认为,任何开挖步产生的位移都是该开挖步剩余构形中真实存在的各种力相互作用的结果,不用考虑被卸除材料部分对体系的作用,其对开挖问题的数值模拟只针对开挖剩余体系进行计算,其意义更为直观,计算更为简便可靠。     

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。     

光面爆破在阿克塔格山输水隧洞软弱围岩中的应用

在软弱围岩中实现光面爆破，主要是通过选择正确的光爆参数及合理的支护来实现的．阿克塔格山输水隧洞因开挖面积较小，施工中基本采用全断面光面爆破开挖方法，这有效地减少了隧洞超欠挖，使出渣、回填混凝土工作量均相应减少．该隧洞施工遵循新奥法施工原理，根据围岩的自稳能力，一次支护紧跟掌子面，使围岩变形量得到有效的控制，充分发挥了围岩自身的承载能力及其自身的支护作用，其效果良好。     

桩基对供水隧洞影响的有限元模拟分析

运用大型通用有限元软件ANSYS,采用Drucker-Prager弹塑性模型对岩土体进行模拟,建立由某高速公路高架桥钻孔灌注桩、供水隧洞、岩土体构成的三维整体有限元模型。从桩基的承载性状及变形特性分析入手,以模型的沉降场及应力等方面,研究桩基对供水隧洞产生的影响,以及两者之间的相互作用。     

小净距浅埋输水隧洞下穿铁路枢纽施工关键技术

随着我国基础建设的日益完善及发展,各构筑物间交叉穿越不可避免。对于下穿既有铁路枢纽的施工,由于其客货运输繁重,且变形控制要求严格,施工风险大大增加。结合南水北调中线总干渠下穿石太铁路枢纽工程实例,针对工程地质条件复杂,下穿隧道埋深浅、跨度大、孔数多、净距小,且铁路运输繁忙,变形控制要求严格,施工风险高等特点,提出了综合采用φ500 mm超前夯管帷幕预支护、双层复合式衬砌、CRD工法、动态监控量测及线路加固等针对性措施。工程实践表明,地表沉降、轨道及隧道变形均得到了有效控制,保证了隧道施工安全及既有铁路正常运营安全,对同类工程有很好的参考价值。     

基于D-S理论的输水建筑物安全多准则模糊综合评价

为了对输水建筑物运行状态进行全面和客观的评价,构建了输水建筑物运行安全评价指标体系,介绍了多种评价准则,并结合D-S证据理论,提出了融合多个评价指标和多种评价准则的输水建筑物安全模糊综合评价方法。以天津市南水北调工程为例进行评价分析,结果表明:采用基于D-S证据理论的综合评价方法可以避免单一方法评价的片面性,提高评价结果的准确性。研究成果为客观评价输水建筑物运行状态提供了新的途径,为输水建筑物安全运行提供了决策支持和科学依据。     

大伙房水库输水隧洞施工中TBM作业方案的论证与实践

大伙房水库输水隧洞工程的施工,曾推荐采用以4台TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方案。鉴于原TBM1施工段工程、水文地质条件极为复杂,如果采用TBM施工,将遭受地质灾害的风险。经深入论证后,决定减少1台TBM,将采用4台TBM的联合施工方案改为采用3台TBM的联合施工方案。工程建设过程中揭示的地质条件证明,将原施工方案中的TBM1施工段改用钻爆法施工,充分发挥了钻爆法在不良地质条件洞段施工的优越性,规避了昂贵的TBM设备可能面临的施工风险,保证了工程建设的顺利进行。     

浅谈锦屏二级引水隧洞沿程糙率系数的反算方法

就锦屏二级电站引水隧洞,根据实测水头损失、反算沿程水头损失糙率系数过程中的一些经验和认识进行总结,提出了:(1)应尽量选取局部损失所占比例较小的洞段来计算沿程水损,并应计入测点底部流速头,以提高计算精度;(2)在引水隧洞平均水力半径的计算过程中,不能采用等动量或者等体积的方法,必须遵循水损相等的原则进行当量等观点,供参考。