隧道洞口爆破冲击波超压的衰减规律研究

依托济南宅科隧道爆破工程,采用理论分析、现场监测 与数值模拟３种方法联合对隧道洞口冲击波超压的衰减规 律进行研究.首先利用 ANSYS/LSＧDYNA 有限元 软 件 对 隧道冲击波进行数值模拟,并将模拟结果与现场监测数据进 行对比,最大误差不超过１０％,验证了数值模拟的可行性. 接着运用所建立的数值模型,对全断面微差爆破隧道洞口冲 击波超压的衰减进行了系统性研究.最后运用 Surfer软件 绘制隧道洞口冲击波超压极值等值线图,并对隧道洞口冲击 波衰减规律进行分析.研究结果表明:隧道洞口的冲击波超压 呈中轴线对称分布;隧道壁向外延线上,冲击波超压先升高后减 小;从隧道洞口处向外延伸方向,隧道洞口外中轴线向两侧,到 达冲击波超压峰值时间略微增加、到达超压峰值后减小速率快, 但正压持续时间增加.     

基于可拓理论的隧道洞口段动力响应规律研究

隧道洞口段存在偏压浅埋、围岩破碎等情况,为探究隧道洞口段在地震作用下的动力响应规律并给出安全性定量评估指标,以雅万高铁6号隧道为依托建立数值模型,分别输入雅万人工合成波、EI波、KB波以及WL波4个地震波,基于可拓理论,建立可拓物元模型,对采用数值模拟方法得出的隧道洞口段在最不利地震波作用下的弯矩、轴力、相对位移、加速度4个安全评估指标结果创建分区,以综合定量指标对雅万高铁6号隧道洞口段进行安全性评估,并提出了抗震设防长度。同时,分析了在不同地震波作用下的雅万高铁6号隧道洞口段的动力响应规律。结果表明：(1)在雅万人工波作用下,隧道各评估点动力响应程度约为其余3种天然波作用下动力响应程度的1.2倍;(2)各地震波计算所得4个评估指标沿纵向方向变化规律基本相同,轴力及弯矩峰值均出现在拱肩拱脚位置,相对位移峰值均发生在洞口处仰拱至拱顶测线,评估指标峰值发生时刻略微滞后于地震波峰值加速度对应时刻;(3)在雅万人工合成波作用下,雅万高铁六号隧道洞口段抗震设防长度为45～55 m,为隧道洞径的3.5～4倍。研究成果可为通过综合定量指标对隧道洞口段进行抗震安全性评估提供参考。     

隧道洞口段二衬病害评价分析及处治技术

目前,国内外学者对隧道病害已进行大量研究,但大都集中在衬砌开裂和渗漏水方面,对于二衬欠厚方面的研究还略显不足。二衬作为隧道重要的安全储备,是影响隧道安全运营的重要因素。基于此,本篇文章对隧道洞口段二衬病害评价分析及处治技术进行研究,以供参考。     

破碎岩体隧道洞口开挖诱导滑坡与古滑坡耦合分析

以大栗树高速公路隧道洞口施工为工程背景,研究了在考虑古滑坡因素下洞口工作面边坡失稳及其加固技术。利用钻孔测斜数据（BCD）和Midas GTS折减强度有限元分析模型,分别推测了最危险滑动面,得知两者滑动面位置相似。并采用不平衡推力传递法,基于BCD推断滑动面计算安全系数。以BCD和有限元法的滑动面为基础,将滑动面近似假设为对数螺旋线,考虑地形因素,建立考虑多台阶边坡上限分析模型,研究了不同加固措施对边坡稳定的影响。结果表明,3种方法计算出的边坡安全系数结果相近。     

隧道洞口浅埋段和断裂黏滑段抗震设计计算方法及试验研究

以汶川地震隧道震害为研究背景,结合我国公路和铁路隧道抗震设防现行规范及抗震设计的现状,对目前我国隧道抗震设计中亟待解决的问题(山岭隧道洞口浅埋段地震动峰值加速度确定方法、洞口浅埋段纵向和断裂黏滑隧道抗震设计计算方法、断裂黏滑隧道减震技术)进行研究,主要研究成果有:(1)建立基于地形效应的山岭隧道洞口段地震动峰值加速度确定方法。首先,通过对汶川地震隧道洞口段震害基础资料和文献调研资料进行理论分析,确定影响山坡基岩覆盖层地震动峰值加速度传播规律的主要影响因素(山坡地形地貌、覆盖层及地震波参数等),采用单因素分析方法,揭示各主要影响因素对山坡基岩覆盖层地震动峰值加速度传播的影响规律;然后,通过系统分析各主要影响因素对山坡基岩覆盖层地震动峰值加速度传播的影响规律,采用包络线数值分析技术,探明地形效应的影响规律,初步构建基于地形效应的山岭隧道洞口段地震动峰值加速度确定方法。最后;采用三方向、六自由度大型振动台开展动力模型试验研究,选取代表性工况(坡率1∶2)为研究对象,输入标准化后的7,8,9度汶川地震卧龙测站地震波(经相似比转换)进行试验。通过对试验数据的整理分析,对之前研究进行检验并修正,最终建立基于地形效应的山岭隧道洞口段地震动峰值加速度确定方法。(2)建立隧道洞口浅埋段纵向和断裂黏滑隧道抗震设计计算方法。基于反应位移理论的基本原理,结合隧道洞口浅埋段纵向和断裂黏滑隧道结构特性的分析,分别采用弹性地基梁和壳单元模拟隧道洞口浅埋段和断裂黏滑段隧道结构,通过理论推导,建立隧道洞口浅埋段纵向和断裂黏滑隧道抗震设计计算方法。通过动力时程法对其进行检验,理论解均比数值解偏大,幅度小于20%,故隧道洞口浅埋段纵向和断裂黏滑隧道抗震设计计算方法在计算精度、结构设计安全方面符合隧道结构抗震设计的要求,可为隧道洞口浅埋段纵向和断裂黏滑隧道抗震设计提供参考。(3)研究断裂黏滑隧道减震技术。针对断裂黏滑隧道的震害特点,成功试制倾斜正断裂倾向错动试验箱,并对采用减震缝或减震层的6种减震方式(不设抗减震措施;初支不设抗减震措施,二衬设减震缝,间距为9,12 m;初支和二衬交错设减震缝,间距为12 m;减震层厚度为10,20 cm;初支和二衬交错设减震缝,间距为12 m,减震层厚度为10 cm)进行静力黏滑错动模型试验研究。试验结果表明:初支和二衬交错设减震缝(间距12 m)与减震层(厚度10 cm)共同施设工况、初支和二衬交错设减震缝(间距12 m)工况和二衬设减震缝(间距12 m)工况的减震效果相差不大,从施工方便性、经济性考虑,推荐使用二衬设减震缝(间距12 m)的减震方式。     

山岭隧道洞口段围岩变形特征分析

为了研究山岭隧道洞口段围岩变形特征,以贵州省晴隆-兴义高速公路登攀隧道为工程依托,对洞口段围岩变形展开研究,通过对现场围岩变形进行监测和数据处理,分析了山岭隧道洞口段围岩变形的时间与空间效应,进而对山岭隧道洞口段围岩变形时间特征和空间特征展开研究。研究结果表明:隧道开挖引起围岩变形具有明显的时间效应和空间效应,监测断面围岩变形在开挖后历经8 d和27 m～30 m后稳定;山岭隧道洞口段围岩变形具有明显的空间特征,周边收敛值在时间轴上规律性较差,但累计变形量较小,对隧道围岩稳定性影响有限;洞口段拱顶沉降与地表沉降时间历程曲线有明显的规律,但累计变形量、分布特征与围岩本身属性紧密相关,地域差异性较大。     

基于可拓理论和层次分析法的洞口仰坡稳定性评价

洞口仰坡是一种特殊而又普遍存在的边坡,其稳定性一直是岩土工程研究的重要内容。基于物元可拓理论和层次分析法,考虑了边坡稳定性的主要影响因素,建立了洞口仰坡稳定性的物元理论模型,对边坡稳定性评价结果进行了可靠性分析。以某隧道洞口仰坡工程为实例进行了稳定性评价,预测的结果与实际检测结果一致。研究结果对类似的工程具有一定的参考价值。     

山岭隧道洞口古滑坡体分析与处治设计

以在建山岭隧道洞口古滑坡体处理实践为例,对古滑坡体进行了有限元及稳定性计算分析,并结合隧道洞口施工特点,针对不同部位进行了地表注浆加固、预应力锚索加固、开挖卸载、反压回填、植草防护等综合处治设计并加以实施。实际监测结果显示,古滑坡体地表沉降在可控范围,所采取的处治措施及施工工序是合理的。     

框-剪结构细长连梁刚度折减非线性分析验证

算例1、2为8度区(0.2g)16层框架-剪力墙结分别按细长(跨高比为3.6)洞口连梁刚度折减和刚度不折减的方案进行结构设计,然后用拟三维非线性动力反应分析程序TS-EPA对该两算例进行动力分析,由分析结果得出以下结论:框架-剪力墙中的洞口连梁首先进入屈服后状态,表明洞口连梁是框架-剪力墙结构的第一线抗震构件;从各结构的罕遇地震作用下的反应和洞口连梁的延性需求来看,对洞口连梁进行刚度折减会给框架-剪力墙结构的动力反应带来少许不利影响。     

浅谈高速公路隧道洞口景观设计

本文就高速公路隧道洞口景观设计问题、设计内容、设计特点、等进行分析。