Category Archives: 科研论文

盾构隧道施工期衬砌管片受力特性及其影响分析

盾构隧道施工期衬砌管片受力特性及其影响分析

叶飞 1, 2,何川 2,王士民 2

(1. 长安大学 桥梁与隧道陕西省重点实验室,西安 710064;
2. 西南交通大学 地下工程系,成都 610031)

摘要:针对施工期盾构隧道管片衬砌的受力特性及其施工荷载对管片结构造成的影响开展研究。首先,对施工期管片所受施工荷载进行系统总结,包括千斤顶推力、注浆压力、上浮力、盾壳作用力、拼装荷载及其他荷载等;进而将施工阶段管片衬砌的受力特性归纳为典型三维特性、不确定性及不可忽视性等三方面。在此基础上,对施工荷载对管片结构的影响进行了分析讨论,包括施工期的管片裂缝、局部破损、止水条损坏、管片渗漏、管片错台等。最后,从掘进千斤顶控制、注浆压力控制、螺栓二次预紧等角度对施工期盾构隧道的管片破损保护工作提出了建议。分析表明,对盾构隧道施工期管片受力特性及其影响的研究亟待深入,管片设计及相关规范亦应更加重视施工荷载的作用及其影响。

关键词:盾构隧道;施工;管片;裂缝;错台

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涵洞、通道上的水泥混凝土路面结构设计与施工

涵洞、通道上的水泥混凝土路面结构设计与施工

夏永旭,王秉纲,胡长顺

(长安大学 公路学院,陕西 西安  710064 )

摘要:根据已有文献中的研究结果,参考各国的经验,给出了涵洞、通道上的水泥混凝土路面的3种典型结构形式和对应配筋计算公式,并给出了一个简单的算例;结合3种典型结构形式,给出了涵洞、通道上水泥混凝土路面的施工注意事项。所得的研究成果可为涵洞、通道上的水泥混凝土路面设计提供技术指导。

关键词:涵洞;通道;水泥混凝土路面;结构设计;施工

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浅埋软弱破碎围岩隧道进洞施工技术研究

浅埋软弱破碎围岩隧道进洞施工技术研究

姜同虎1 霍三胜2 叶 飞1 夏永旭1

(1 长安大学 桥梁与隧道陕西省重点实验室 , 西安 710064; 2 山西高陵高速公路有限公司,陵川 046000)

摘要: 进洞一直是隧道施工的关键环节,而洞口工程的顺利完成是暗洞正常施工的前提。 目前,采用超前管棚支护、超前小导管注浆等超前支护方式基本能够保证隧道顺利进洞,但是大部分隧道进洞后在洞口段均会出现初期支护沉降变形较大的现象。 山西省高(平) – 陵(川)高速公路郭家川 2 # 隧道洞口段围岩极其软弱破碎,在隧道采用超前管棚支护顺利进洞后, 为了防止洞口段初期支护再次出现较大的沉降变形, 提出在洞口段采用联合支护的方案,即将洞口段初期支护的钢拱架与护拱连接,并加强初期支护钢拱架之间的纵向连接,实践证明此方案是切实有效的。 分析对比表明,对于浅埋软弱破碎围岩隧道,联合支护方案能够有效地减小洞口段初期支护的变形量,保证隧道结构的稳定性,从而保证隧道安全、快速进洞。

关键词: 浅埋隧道 软弱围岩 进洞技术 超前支护 联合支护

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盾构隧道壁后注浆对地表沉降影响数值模拟研究

盾构隧道壁后注浆对地表沉降影响数值模拟研究

万战胜 1 ,朱岱云 2 ,夏永旭 1

( 1. 长安大学 公路学院,西安 710064;2. 山东工商学院,山东 烟台 264005)

摘要:论文针对上海地铁 2 号线工程,采用三维数值模拟软件 FLAC 3D 对盾构隧道开挖后壁后注浆对地表沉降影响进行了模拟计算与实测数据的对比分析研究.研究揭示了注浆长期强度和注浆浆液时间-强度变化对地表沉降的影响规律,所得结论可供盾构隧道设计与施工参考使用.

关键词: 盾构施工;壁后注浆;地表沉降;数值模拟

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公路隧道运营期风险定量分析模型研究

公路隧道运营期风险定量分析模型研究

赵峰1,周勇狄2,夏永旭1

(1.长安大学 西安 710064,2.广西交通科学研究院,南宁,530023)

摘要:公路隧道在施工和运营过程中存在着巨大的风险,将风险管理理论引入隧道工程势在必行。本文尝试建立一套适用于公路隧道运营期风险分析的定量风险分析模型,该模型包括隧道事故场景设计、概率估计、后果估计等几部分内容。在隧道事故场景设计中,考虑了PIARC 和OECD 推荐的设计事故场景,同时建立了事故疏散模型和FED 人员逃生条件模型。通过已建立的事故概率模型和事故后果模型可以估算出隧道风险事故发生的频率和后果,绘制出公路隧道社会风险的F‐N 曲线。

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桥隧相接隧道明洞稳定性研究

桥隧相接隧道明洞稳定性研究

赵峰1,夏永旭1,许东2

(1.长安大学 西安 710064;2.中铁西南科学研究院有限公司 成都  610031)

摘要:对于傍山或斜交隧道,为了有效保护环境,经常采用棚洞、加长明洞等处理方案。但在高线位的斜交出洞隧道方案中,由于地形限制,有时不得不采用将桥梁设置于隧道内的桥隧相接方案。在东峪隧道建设过程中,提出了加长明洞,将箱梁桥台设置于隧道明洞内的桥隧相接设计方案。设计中考虑了隧道出口段施工难度及安全性、桥隧相接结构的可靠性、便利性及防排水等因素。采用有限元方法对桥隧相接结构进行了数值模拟分析,计算结果显示该结构的位移、应力均在安全范围内。东峪隧道桥隧相接结构的顺利完工验证了该结构设计的合理可行性,也为此类问题的解决提供了一个很好的参考。

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混合基础公路隧道明洞稳定性研究

混合基础公路隧道明洞稳定性研究

赵峰1 夏永旭1 许东12

(1.长安大学 公路学院,陕西 西安 710064    2.中铁西南科学研究院有限公司,四川 成都  610031) 

摘要: 斜交出洞的隧道明洞往往出现基础较深或承载力不足的现象。本文提出了处理此类问题的一个半基岩半桩基混合基础方案,并将其应用到东峪隧道出口段的明洞基础中,通过有限元结构计算,验证了该混合基础明洞的稳定性。

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化学锚栓的高温力学性能试验

化学锚栓的高温力学性能试验 

万战胜1 ,夏永旭1 ,韩瑞昌2 

(1. 长安大学公路学院,陕西西安710064 ; 2. 广东博意建筑设计院有限公司,广东佛山528312) 

摘 要:通过对有机化学锚栓和无机化学锚栓进行不同火场温度、冷却方式及静置时间条件下的实验室对比试验,研究了有机化学锚栓与无机化学锚栓的高温力学性能特性。研究结果表明:火灾高温作用后,化学锚栓的抗拔承载力整体呈降低趋势;随着温度逐渐升高,有机化学锚栓的抗拔承载力大幅度降低,无机化学锚栓的抗拔承载力先降低,后小幅回升,再大幅度降低;有机化学锚栓和无机化学锚栓的工作极限温度分别为170 ℃和450 ℃,耐火极限温度分别为300℃和700℃。

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加锚头丝沥青混凝土路面结构的抗裂性能试验

加锚头丝沥青混凝土路面结构的抗裂性能试验 

王利1 , 夏永旭2 , 苏毅2 
(1.西安市市政工程质量监督站,陕西西安710003;2.长安大学公路学院,陕西西安710064) 

摘要:针对沥青混凝土路面开裂问题,在沥青面层和基层沿道路纵向布设锚头丝,对路面结构施加预应力防止路面开裂。通过室内试验, 对加锚头丝和不加锚头丝的沥青混凝土试件分组做了力学性能对比研究, 并对不同锚头形式的应用效果进行了分析。结果表明:加锚头丝的沥青混凝土试件比不加锚头丝的沥青混凝土试件的抗拉强度、抗弯拉强度和疲劳性能分别平均提高了60.74%、46.40%、134.02%;锚头形式为直径1.3mm的钢丝焊接角铁试件的抗拉强度值最大,而锚头形式为直径为1.1mm的铁丝加小螺丝帽试件的抗弯拉强度值和疲劳次数最大。 

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浅析盾构隧道模型试验的现状与发展

浅析盾构隧道模型试验的现状与发展

叶飞 1, 2 何川 1 王士民 1

(1 西南交通大学 地下工程系 , 成都 610031;
2 长安大学 桥梁与隧道陕西省重点实验室 , 西安 710064)

摘要:模型试验是盾构隧道相关研究工作中常用的研究手段。 文章对目前盾构隧道模型试验所涉及到的问题进行了系统总结分析,将其归结为管片结构的受力问题、隧道结构本身的分析模型问题、结构与围岩的相互作用问题、开挖面稳定问题、结构与邻近结构物的相互作用问题、隧道施工扰动与控制问题,以及其他问题等。 通过典型模型试验实例 , 对每类问题进行了分析阐述,系统归纳了模型试验在盾构隧道相关研究工作中的进展和成果。 针对盾构隧道模型试验经常涉及到的诸如结构模型、模型土、模型箱等材料的选择,加载方案的设计,以及试验方案的综合设计等问题进行了阐述分析,并针对性地提出了意见和建议。

关键词:盾构隧道 模型试验 管片 结构

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