TBM刀盘及滚刀施工机理试验研究

为进一步丰富并探索TBM刀盘及滚刀破岩与受力特征施工机理,结合TBM掘进工程实践进行了全面试验研究。结果表明:贯入度与刀盘推力及滚刀径向力间均呈二次抛物线关系,加大刀盘推力及滚刀径向力,增大贯入度有利于降低破岩能耗;刀盘振动基频与平均振幅较低,最大振幅相对较大,与滚刀破岩机理相一致。盘型滚刀破岩机理具有剪切破坏特征。双刃滚刀径向破岩峰值力远超刀盘总推力分配均值,峰值力较均值增大较多;正滚钝刀贯入度相同时,由是削破碎大块岩体而在能耗上更为经济,适当加大滚刀尖角有利于破岩增效及延长刀具寿命。试验研究成果全面、可靠,对刀盘及滚刀研发与优化技术改造具有重要意义。     

引大入秦工程长大隧洞及大型跨河建筑物设计与技术创新

甘肃省引大入秦工程是20世纪我国建设规模最大的长距跨流域引调水工程,取得丰硕的工程设计与施工建设技术成就。为达成存史资治,留存文献,借鉴成功,技术传承,砥砺奋进,继往开来目的,对30A水磨沟与37#盘道岭两座长大隧洞、先明峡与水磨沟两座长大倒虹吸,以及庄浪河长大渡槽等五大标志性建筑物工程设计、施工、技术创新进行了全面总结与分析研究。两座长大隧洞全面引领了我国全断面岩石隧洞(隧道)掘进机(TBM)及新奥法(NATM法)工程设计与施工技术的先导开端,三大跨河(沟)建筑物跨越多种复杂地形与地貌,总体布置及结构新颖,五大建筑物规模宏大,设计与施工技术先进,具全面的工程技术创新及其先进代表性。全面总结与分析研究,对促进新时期我国引调水及水利水电工程建设技术水平的进一步提升与持续创新发展具有重要意义,并可为其他领域类似工程的设计与施工建设提供良好借鉴。     

悬臂式挡土墙结构设计优化

在悬臂式挡土墙的结构设计中为优化断面及达到简化设计的目的,根据最不利荷载工况,由经济配筋率求出立臂及底板厚度,并分析承载工况边界条件,导出墙体前趾板及后踵板长度计算式,进而求出最小底板总长,从而得出最优断面,使墙体混凝土量可节省40%以上,技术经济优势明显。设计方法简便快捷,达到优化设计目的,此设计优化可作为悬臂式挡土墙断面设计通用方法加以应用及借鉴参考。     

我国20世纪TBM设备研制及其工程应用

通过收集查阅及归纳整理文献资料,对20世纪国产全断面岩石隧洞(隧道与巷道)掘进机(TBM)设备的研制、主要技术性能及工程应用成效进行了全面总结,分析研究,对促进新时期我国TBM重型装备持续创新发展、全面提升长大隧洞(隧道与巷道)工程建设技术水平具有重要意义。     

渠槽特殊断面水力最优计算与选择

在水利工程渠槽输水建筑物中,抛物线形、半椭圆形及悬链线形属于特殊断面型式。通过水力学及数学方程推求计算确定水力最优断面宽深比,并从水流条件、经济、结构,以及运行管理等多方面因素综合分析,总体评价,最好为半椭圆形,其次为悬链线形,而抛物线形虽比半圆形、矩形、梯形和三角形等为好,但仍不是最好的,可为渠槽输水建筑物工程设计及运行管理借鉴。     

水库加高扩建排水系统设计——以红崖山水库改扩建工程为例

红崖山水库为典型沙漠平原大型老水库,工程加高扩建总坝长7.3 km,库区南部浸没与淹没区新增长6.85 km防护堤防护。针对大坝渗漏较大,且现状排水系统不健全,排水不畅等问题,为确保排水通畅,有效降低坝体浸润线及库区南部地下水位,消除渗透变形隐患,减少浸没,充分利用土地等目的,采取新建及改建利用两种方式完善大坝排水系统,防护堤堤后同步设置排水系统。排水系统与坝体加高培厚及堤身相结合布设,由反滤排水体、排水暗渠及明渠等构成,分段设置运行维护及监测设施,通过反滤料级配设计,确定反滤排水体结构。设计方案实施效果良好,坝体浸润线及浸没区地下水位明显下降可控,达到设计目的,可为类似水库改建及加固除险工程借鉴。     

黄土梁峁沟壑区水库泄洪建筑物布置及选型研究

为解决黄土梁峁沟壑区水库沟(河)岸式溢洪道安全隐患,结合工程实践及水工模型试验研究,创新采用竖井式溢洪道,并与泄洪排沙闸结合构成整体岸边塔式进水口共用泄洪洞技术方案,井底水垫塘消能,洞内削波板稳流,全面解决了传统布置型式存在的主要问题,效果优异,可为中小型水库泄洪建筑物工程布置与设计提供良好借鉴.     

隧洞衬砌管片裂缝处理工程设计

引洮供水一期工程总干渠7#及9#两座长大隧洞主要采用TBM开挖掘进施工,预制钢筋混凝土管片衬砌总洞长32.0 km,主要由于施工荷载的不利作用,衬砌管片产生较多裂缝。依据裂缝形态和管片衬砌结构特性,选择工程处理技术方案,宽度δ≥0.20 mm裂缝采用化学灌浆及嵌缝处理,对裂缝处衬砌管片结构进行补强形成整体,并提高衬砌结构的抗渗性和耐久性;宽度δ<0.20 mm裂缝采取封缝止水防渗处理,处理材料选取水溶性聚氨酯。