全风化地层大断面隧道洞口预加固技术模拟分析

文章以汕湛高速公路横山隧道为工程依托,采用有限差分法分析了在管棚和超前注浆小导管两种预加固方式下全风化地层大断面隧道开挖引起围岩变形、支护结构内力及掌子面稳定性特征。结果表明,与超前注浆小导管相比,管棚能有效降低隧道开挖早期的围岩变形速率和最终地表沉降;在支护结构内力方面,管棚能更有效的降低拱顶和拱肩处的截面弯矩,同时明显降低截面内力偏心距;管棚预加固条件下掌子面挤出位移更小、更均匀,掌子面稳定性也更高。     

软弱围岩隧道超前预加固技术试验研究

 通过室内大比例尺相似模拟试验对掌子面锚杆预加固技术进行探讨,并且进行洞周预加固试验辅助对比分析,以明确掌子面锚杆作用特点及机制。通过分析试验位移和应力场特征,得到以下几点认识：(1) 掌子面锚杆所引起的纵向压力拱范围小于毛洞及小导管,能有效依靠拱效应来传递分配荷载,维持围岩稳定;(2) 掌子面锚杆对隧道掌子面前方垂直及水平方向应力的良好控制是形成有效纵向承载拱的基本前提,使得纵向拱具有较强的承载能力;(3) 掌子面锚杆能有效控制掌子面挤出变形。研究成果对软弱围岩隧道修建具有一定指导意义。     

软岩小净距隧道中夹岩柱分区及加固方法研究

中夹岩柱是软岩小净距隧道围岩稳定控制的关键部位。结合具体工程,提出对中夹岩柱进行区域划分,针对软弱围岩,采用二维有限元计算方法,对中夹岩柱预应力锚杆及注浆加固、中岩墙预应力锚杆加固和中夹岩柱不同加固组合方式进行了研究。数值计算结果表明:在中夹岩柱各区加固中,中岩墙加固是最重要的,对其进行加固,可以减小隧道变形,提高围岩稳定性,改善支护结构的力学状态;各种加固方法对于不同级别的围岩其加固效果不同,在软弱围岩中,注浆加固比对拉锚杆或预应力锚杆效果更显著;加固参数应根据围岩级别、净距大小、中夹岩柱加固组合方式等综合确定,围岩越差,净距越小,则注浆参数应提高越大。     

白马隧道软弱围岩掌子面稳定性研究

高地应力软弱围岩条件下隧道施工易发生掌子面失稳坍塌。依托九绵高速白马隧道,采用颗粒流数值模拟软件PFC建立三维离散地层模型,利用FLAC内置命令生成小导管和锚杆连续结构单元,构建离散-连续耦合模型,以此分析不同支护方案对掌子面稳定性的影响。研究结果表明,采用小导管超前支护后,在掌子面前方2 m内,拱顶沉降约为未支护的60%,在掌子面后方1 m内,拱顶沉降仅为未支护的40%,长短小导管对拱顶沉降的控制效果差异不大。锚杆径向支护后,位移量随着与隧道距离的增大基本呈线性递减规律,相对于4 m短锚杆,8 m长锚杆作用下围岩位移递减更快,掌子面上方围岩的松动高度更小,更能有效地降低掌子面上方围岩坍塌的风险。研究成果对类似工程具有一定的参考价值。     

小净距隧道中夹岩加固技术研究

中夹岩的稳定是小净距隧道建设成功的关键。而小导管注浆、系统锚杆及水平贯通预应力锚杆是应用最为广泛的3种中夹岩加固技术,并在实践工程中得到有效验证。中夹岩加固技术主要通过提高围岩力学参数与改变力学状态等发挥加固作用。小导管注浆多适用于低类别围岩;高类别围岩中采用系统锚杆较为合理;水平贯通预应力锚杆及其组合加固方法适用于各类别围岩。     

高地应力硬脆性围岩隧道失稳机理及处置措施

为探究高地应力硬脆性裂隙围岩区隧道失稳及结构破坏机理,并提出系统的处置措施,笔者通过对在建米仓山隧道进行现场调查,分析了高地应力破碎围岩区隧道开挖引发的围岩失稳破坏的特点,并结合特定的地质条件,利用能量理论对隧道施工过程进行数值模拟,分析模拟结果得到:米仓山隧道掌子面失稳主要原因是高地应力引起的能量超过岩体的最大承受能力,而岩体破碎是导致支护破坏的直接因素。基于此,文中提出了以下处置措施:(1)降低隧道围岩体内的能量;(2)采用“短进尺、弱爆破”的方式掘进;(3)初期支护结构采用双重支护,并加强监控量测;(4)将径向锚杆更换成兼起应力释放、锚杆、注浆填充作用的径向小导管。     

双层注浆小导管在隧道洞口工程中应用探讨

双层注浆小导管超前支护作为一种围岩加固措施,其在实际工程应用中有着很好的支护效果,因而在隧道开挖施工中逐渐被大量选用,尤其在山岭隧道超前支护中应用更为广泛。以实际工程为研究背景,针对双层注浆小导管超前支护加固的施工工艺及设计参数展开研究总结,并根据具体工程应用情况,与其他超前支护工法进行了对比分析。研究表明:双层注浆小导管超前支护施工机械简易,工艺简单,工法灵活,可根据开挖暴露的围岩随时调整支护参数,支护效果好,且经济性和实用性突出。本文的研究对双层注浆小导管超前支护在隧道洞口施工中的工程实践具有一定的指导意义。     

软弱围岩隧道超前支护加固形式研究

以某软弱围岩隧道为背景,通过数值模拟分析不同超前支护加固形式对隧道结构和掌子面稳定性的影响,并对不同的加固形式进行对比分析。分析结果表明：地表注浆加固距离隧道拱顶接近1.2 m时,对隧道拱顶沉降的控制效果显著提升;管棚支护加固区厚度越大,对隧道拱顶沉降的控制效果越好;采用地表注浆加固、管棚支护加固和联合支护时,掌子面的挤出变形趋势基本一致,中部的挤出变形值最大;采用联合支护时,掌子面中部的竖向挤出变形值最小,相比未支护、地表注浆加固和管棚支护加固竖向挤出变形值分别减小了约38.5%、27.3%和9.1%;在同一水平线上,掌子面的横向挤出变形值基本相同,隧道开挖断面距掌子面3 m处,掌子面中部的横向挤出稳定变形值长度较长,而隧道开挖断面距掌子面6 m处,掌子面中部的横向挤出稳定变形值长度较短。相关研究成果可对软弱围岩隧道支护提供借鉴。     

张家山隧道浅埋偏压段施工和量测技术研究

浅埋偏压段隧道不良地质条件给施工造成安全隐患,也是决定整条隧道施工成败的关键.重庆云阳至万州高速公路张家山隧道出口部分处于严重浅埋偏压段,讨论了该段施工设计和施工工艺,包括地表注浆预加固、超前注浆锚杆支护、单侧预切槽镶嵌拱架式进洞的分部开挖法、喷锚挂网支护和围岩监控量测信息反馈与预测预报等,成功解决了施工中的难题.围岩变形和地表沉降监测分析结果表明,地表预注浆加固、分部开挖和及时施做初期支护等措施能有效控制围岩松弛,确保施工顺利进行.     

白马隧道软岩破碎带超前小导管参数优化分析

软岩隧道地震和构造破碎带掘进过程中,掌子面安全与超前支护设计参数密切相关,因此深入分析超前小导管设计参数的影响性十分必要。文章基于三维数值计算方法,建立软岩隧道掘进计算模型,分析超前小导管长度、环向间距、注浆范围等参数的影响性。计算结果表明:隧道掘进导致掌子面围岩受力由三维向二维转变,超前小导管能够有效约束掌子面轴向水平位移,提高掌子面稳定性;小导管长度增加能有效改善掌子面附近应力重分布,进一步降低开挖段变形量;提高超前小导管环向分布范围、小导管型号和注浆加固圈厚度等参数,对控制变形的作用十分有限,应该结合可实施性和经济性适当选取。     

H型钢开坯轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC SuperForm2 0 0 2对H型钢开坯轧制进行了模拟。分析了金属变形特点和轧件充满情况。研究表明 ,箱形孔中轧件腹板的变形与宽展较小 ,异形孔中轧件腹板与翼缘的的变形很不一致 ,腹板出变形区后厚度存在反弹增加现象。异形孔中轧件不能很好地充满孔型 ,异形孔中轧制压力较大。     

建筑物纠偏常用方法及其应用

根据以往的一些建筑纠偏的工程经验 ,本文总结了建筑物倾斜原因及对几种常用的建筑物纠偏方法进行了分析和探讨 ,并列举了相应实例 ,以供有关设计人员参考。     

基础大体积混凝土粗骨料的选择

骨料的粒径大小和骨料的品种不同,对基础大体积混凝土的抗裂性影响较大,骨料的粒径增大,将影响到混凝土的极限拉伸能力,骨料品种的热胀系数过大,也将影响到基础大体积混凝土的抗裂性,为提高基础大体积混凝土极限抗拉能力应选择合适骨料粒径和骨料品种,并进行最佳级配。     

关于浓差能本质及浓差能理论转换效率的再研究

浓差能是一种具有许多独特优点而表现形式较为抽象的新型能源,目前已日益引起人们的兴趣和重视。本文在文献(3)基础上,对浓差能本质及浓差能理论转换效率作了进一步的研究,内容包括两方面:1)对浓差能与机械能在本质上完全一致的观点提出了较严格的证明;2)推导出以膜法为基础的浓差能理论转换效率公式,指出任何理想转换机器在其最大功率输出点处的转换效率均不可能超过η=K/(1 K),这里K是与渗透过程有关的参数。     

脆性岩石扩容起始应力预测——以花岗岩和闪长岩为例

 采用TAW–2000电液伺服岩石三轴试验机,通过32组花岗岩和闪长岩的物性及单轴压缩试验测试,获得岩石的特征物理力学参数。在此基础上,揭示岩石扩容起始应力与弹性模量、泊松比和孔隙度的关系,建立花岗岩和闪长岩的扩容起始应力预测方程。研究结果表明：(1) 弹性模量作为岩石的弹性基质刚度的反映,包括颗粒间的接触刚度和颗粒间基质的刚度,孔隙度作为岩石内部孔洞空间的体积测量指标,是岩石内初始的微裂纹、微孔洞及张开裂纹的综合反映,一定程度上可以反映初始损伤的程度,二者与岩石的扩容起始应力密切相关;(2) 扩容起始应力与弹性模量呈正相关,而与孔隙度呈负相关,当弹性模量最小而孔隙度最大时对应最小的扩容应力值,反之调整;(3) 通过逐步数据拟合分析得出扩容应力的预测模型,通过与试验结果的对比分析,证明预测模型的可靠性。在弹性模量、孔隙度和泊松比已知的前提下,可以先验地对扩容起始应力进行预测,为扩容起始应力的求解提供一条新的思路。     

倾斜撑杆式索穹顶结构节点及张拉模拟

分析了索穹顶结构节点的特点,设计了适合倾斜撑杆式索穹顶的节点形式。另外对倾斜撑杆式索穹顶结构的施工张拉方法进行了探讨和研究。利用有限元分析软件对3类施工张拉方案进行模拟,分析内力变化规律,评价各种张拉方案的施工可行性,并给出了建议张拉方案。     

节点法一些具体问题的处理

本文阐述城市煤气管网水力计算节点法的基本原理以及在实际应用中一些具体问题的处理方法。     

某图书馆圆形楼盖设计

本文介绍了黑龙江省铁力市第一中学图书馆圆形预应力井式梁板楼(屋)盖应用SAP2 0 0 0软件及有关规范的设计过程。给出了该预应力井式梁板结构的材料选择、预应力工艺选择、预应力筋的线型选择、荷载取值与内力计算、预应力筋与非预应力筋的选配等设计计算的思路和方法,可供建造同类工程时参考。     

求解边坡矢量和安全系数的三维条分法

 将潜在滑体划分成条柱,在对各条柱间力及条柱底滑面抗滑力合理假定的基础上,对条柱及滑体进行静力平衡分析,求解出各条柱的抗滑力和作用在底滑面的法向力,运用矢量和安全系数的定义,提出一种求解边坡实际受力状态的矢量和安全系数的三维条分法。算例分析表明,对于单一平面滑面或对称滑面矢量和安全系数三维条分法与相应于条间力假定的强度折减的三维极限平衡方法计算结果一致。当边坡的滑面为一般情况时,矢量和安全系数比相应于条间力假定的强度折减法的结果都要略小。     

中科院图书馆、档案馆工程钢结构连廊吊装方案的选择

通过对中科院图书馆、档案馆工程钢结构连廊吊装方案的讨论 ,针对在市区钢结构施工中受到的外部环境的制约因素 ,探索了一种在市区进行大跨度钢结构施工的方案 ,并提出了建议 ,可为类似工程提供参考。