衬砌压力隧洞的弹塑性分析

基于岩体应变非线性软化本构模型,考虑中间主应力的影响,对衬砌圆形压力隧洞在等压荷载下进行弹塑性分析,对弹塑性边界位置在村砌范围内和围岩范围内分别进行了讨论,指出根据弹塑性边界位置的不同应采用不同的计算公式,并得到了由隧洞开挖卸荷引起的、围岩开始屈服时的极限压力以及内压力作用下分别使衬砌、围岩开始屈服时的极限压力。     

城门洞型压力隧洞衬砌限裂配筋设计方法研究

以城门洞型无压隧洞改建为引水发电隧洞的限裂配筋设计方法为研究对象,综合分析衬砌开裂前后围岩–衬砌混凝土–钢筋的联合作用,建立起二维(平面应变问题)非线性有限元数值仿真分析模型,经分析得到运行期内水压力工况下衬砌中钢筋应力、衬砌混凝土拉应力、衬砌裂缝、裂缝宽度的分布规律、衬砌配筋设计结果,以及检修期外水压力工况下衬砌混凝土裂缝处的应力集中现象和衬砌配筋的验算结果。提出的衬砌限裂配筋设计方法较以往的方法考虑更多影响配筋结果的因素,使结果更符合水工压力隧洞的实际工况,对同类工程设计具有指导意义。     

隧洞无粘结环锚预应力混凝土衬砌技术研究进展

概述了无粘结环锚预应力衬砌技术的国内外现状,总结了无粘结环锚衬砌的优缺点和国内外工程概况,对隧洞无粘结环锚预应力衬砌技术的发展提出了展望。     

无衬砌隧道压力拱的变化规律

结合衬砌与围岩的相互作用,分析无衬砌隧道开挖后压力拱的形成过程,根据隧道衬砌后应力位移的分布规律来研究衬砌施工时间对隧道压力拱的影响,得到如下结论:隧道开挖后,不进行衬砌施工,应力重新分布后顶部水平应力和侧边垂直应力增大,顶部垂直应力和侧边水平应力减小;随着时间的发展,形成的压力拱的垂直外界基本不变,垂直内界逐渐减小,水平内外界逐渐减小,压力拱拱体内最大应力均逐渐增大;隧道围岩较好时,衬砌时间选在稳定压力拱形成的时间,而围岩较差时,衬砌时间选在隧道压力拱开始形成的时间。     

基于应变非线性软化的衬砌压力隧洞弹塑性解析解

基于岩体应变非线性软化本构模型,考虑中间主应力的影响,对等压荷载作用下的衬砌压力隧洞进行弹塑性分析。将围岩划分为裂缝区、塑性区、弹性区,推导出了围岩裂缝区、塑性区、弹性区及衬砌内任一点的应力和位移解析计算公式,并得到了使衬砌边缘岩体开始产生塑性变形的临界内压力。所得到的解与基于理想弹塑性体的Kaster’s解相比,更接近实际隧洞围岩受力变形情况。     

隧洞衬砌施工工艺

结合文峪河水库泄洪洞衬砌施工实例，重点介绍了钢模台车在隧洞衬砌施工中的施工工艺和施工过程。指出钢模台车在工程中的应用不仅提高了工程质量，而且降低了工程成本，是一种可广泛推广应用的施工工艺。     

隧洞衬砌变形监控及安全预测

本文提出一种基于现场位移监测和数值分析结合为地下工程提供预测的方法,利用现场量测的围岩或支护的位移-时间数据序列,通过相应的数字模型对未来位移发展作出定量预测。进而在预测位移的基础上应用数值方法预测支护的围岩压力,应力及安全度随时间的发展趋势。这种预测方法具有较高可靠性,可用于隧洞及矿山井巷的支护设计及施工效果的评价和安全预测.对于地下工程决策和科学施工有重要应用价值。已完成的监控-预测的应用软件可由一台微机在现场进行监测-信息处理和反馈分析-安全预测.     

圆形压力隧洞限裂配筋设计方法研究

为研究圆形压力隧洞衬砌合理的限裂设计方法,采用钢筋混凝土有限单元法对隧洞衬砌的受力特性进行分析,指出隧洞衬砌具有内力值随衬砌开裂区域增加而减小、配筋取决于裂缝宽度的限制要求而非承载力、规范中的裂缝宽度计算公式不适用等特性。通过对厚壁圆筒承载力计算公式的重新推导,指出该方法没有引入裂缝处环向钢筋应变最大值与环向钢筋在整个圆周内平均应变的比值ψ’,使得钢筋面积计算值过小。鉴于隧洞衬砌的受力特性及没有合适的ψ’计算方法,建议取消厚壁圆筒公式,而采用钢筋混凝土有限单元法进行隧洞衬砌的配筋计算。对能由有限元计算直接求得裂缝宽度的衬砌,以裂缝宽度限值要求确定钢筋用量与布置;对不能由有限元计算直接求得裂缝宽度的衬砌,以限制钢筋应力来控制裂缝宽度,即以钢筋应力限值要求确定钢筋用量与布置。最后,通过较多的算例给出隧洞衬砌的钢筋应力限值,当保护层厚度为50mm时钢筋应力限值可取120MPa,当保护层厚度为100mm时钢筋应力限值可取100MPa。     

万家寨引黄工程隧洞掘进与衬砌

山西省万家寨引黄工程的实践说明，在一定洞径范围内采用TBM法施工，六角形管片衬砌，能够实现高速度与高质量的统一，为大型跨流域调水工程提供了可借鉴的经验。本文对引黄工程采用TBM法施工不同阶段的质量状况进行了初步总结，重点讨论了止水设置，豆砾石回填灌浆，护盾形式，导向杆与连接销等主要结构问题。     

考虑岩体变形特性的圆形压力隧洞衬砌应力计算方法

在水工圆形压力隧洞衬砌应力计算中,假定岩体是弹性体,这与岩体变形特性不完全相符。本文根据原位岩体变形试验结果,考虑了岩体弹-塑性变形,按线性强化材料处理,建立了衬砌应力计算方法,给出了岩体产生塑性变形的临界内水压力,并指出了岩体力学参数如何确定。     

某导流隧洞衬砌混凝土施工技术

结合某导流隧洞衬砌混凝土工程的实际情况，介绍了混凝土搅拌站生产能力和电力布置等临时工程设计，详细地阐述了混凝土的施工方案、施工方法及主要技术措施，可供类似工程参考。     

水工隧洞预应力衬砌结构的优化设计分析

在已建工程运行过程中,由于受到诸多不确定因素的影响,水工隧洞内部出现不同程度的混凝土衬砌开裂、渗漏等问题,对工程运行效益造成严重影响,这种情况下,则需在保证衬砌预应力水平不变的基础上,对水工隧洞预应力衬砌结构进行优化设计,以减少该类型结构对工程后期投入运行的影响。本文以无粘结环锚预应力衬砌结构为例,主要从无粘结环锚预应力衬砌结构的特点入手,并结合实例对该结构的优化设计进行分析,可为类似工程提供参考和借鉴。     

无黏结预应力环锚衬砌力学特性原位加载试验研究

新型无黏结环锚衬砌具备预应力损失低、薄弱区小、施工便捷等优势,但因结构复杂致使力学特性不明确,阻碍了其广泛应用。依托引松工程总干线压力隧洞,开展了首次预应力环锚衬砌大型原位加载试验,明确了内水压加载过程中衬砌预应力重分布特征,揭示了环锚拉力、钢筋应力以及锚固应力损失变化规律,并探讨了围岩和环锚衬砌联合承载作用。原位试验表明:环锚衬砌整体预应力分布均匀,高效地利用了锚索高强抗拉性和混凝土抗压性,常规钢筋作用极小,因而整体可不配筋或仅构造配筋;锚具槽背后混凝土预应力稍薄弱,是高内水压作用下结构潜在破坏区域,但内水加载过程中衬砌环向、纵向预应力值趋于一致,将有效减缓预应力薄弱部位开裂倾向;环锚衬砌具备优越的抗拉和抗渗性能,可不依赖于围岩条件而独立承载,也可利用围岩部分承载以降低预应力设计值或增加结构安全裕度,它能为覆盖层薄、地质条件差且内水压力高的大直径压力隧洞长期存在的支护难问题,提供解决新途径。     

水工隧洞中的渗透动水压力

<正> 在水工隧洞中内水压力和外水压力（渗透动水压力）是作用于水工隧洞衬砌的主要荷载,内水压力的受力状态可按水力学的管流（有压隧洞）或明渠流（无压隧洞）的理论进行计算。至于渗透动水压力的确定方法,各家则有比较大的争论。有许多观点,至今还没有取得一致的看法,过去普遍是将渗透动水压力按静水压力处理,则把“势”力看成外力,再乘上一折减系数作为作用于衬砌上的外水压力,这种考虑不仅在概念上是不正确的,而且往往误差很大,为此,对隧洞围岩的渗流场特性及其作用于衬砌上的渗透动水压力     

水工隧洞衬砌混凝土渗水裂缝的几种处理方法

当隧洞衬砌混凝土产生裂缝后,常拌有渗水现象,会严重破坏混凝土结构的安全。弄清裂缝产生的原因,采用正确的防治及处理的方法直接关系到隧洞的使用寿命。文中论述了几种常见裂缝的处理方法。     

静力无衬砌黄土隧洞稳定性探讨

强度折减法和具有拉和剪破坏分析功能的大型有限差分程序FLAC相结合,并将其引入到静力隧洞的稳定性分析中。首先对黄土无衬砌隧洞静力破坏机制进行了数值分析,在此基础上进行了一个简单的隧洞静力模型试验,数值分析结果在静力模型试验中得到了验证,同时说明FLAC强度折减法能够用于隧洞静力稳定分析,进而计算得到隧洞静力稳定安全系数。为下一步黄土隧道的地震反应分析和有衬砌黄土隧道动力稳定性分析奠定了基础,也为隧道修建和运营期间的稳定性提供了依据。     

隧洞标准段衬砌模板支撑拱架用于变截面段衬砌施工

本文报导针对工程特点 ,对现有标准拱架进行改造并应用于隧洞变断面段的衬砌施工 ,取得既缩短工期又节约经费的良好效果     

深埋隧道衬砌外水压力取值方法

在当前技术条件支持下,水利工程施工期间,常见深埋隧道,处理难度较大。对于深埋隧道而言,如何解决施工以及运行期间的高水压以及涌水、突水问题值得各方人员关注。当前比较有效的方法是:根据工程特点,对衬砌结构进行合理加固。结合这一研究背景,本文以深埋隧道为例,在衬砌结构下研究确定外水压力取值的方法与要点,希望能够在相关的实践工作中引起特别关注与重视,促使结构加固方案更加的有效。