郑西客运专线黄土隧道半装配式拱形明洞接长施工技术

为了确保开通运营后列车行车安全,在郑西客运专线联调联试期间,铁道部要求对黄土隧道洞口高边仰坡及相邻距离较短的隧道增设拱形明洞防护工程,通过设计施工紧密结合,打破常规思维,创新明洞结构设计形式,合理组织明洞同步平行施工,安全、顺利、迅速完成了半装配式拱形明洞施工,为今后类似条件下的隧道洞口明洞施工积累了一定经验,可供类似工程参考。     

单线铁路轻型明洞标准设计

总结以往明洞设计、试验及运营调查的经验，结合部通用图的编制，从减薄洞顶填土结构形式的确定及计算原则等方面，介绍了轻型拱形明洞的设计。     

兰新高铁百里风区防风明洞设计

研究目的:兰新高铁穿过著名的百里风区,为减小大风对高速铁路运营的影响,在百里风区的核心区设置封闭的防风明洞。本文结合百里风区的大风特征和环境特点,确定该防风明洞结构形式,并对戈壁大风区防风明洞的施工工艺、接缝连接形式及通风、采光、泄压孔等进行研究。研究结论:(1)确定了防风明洞结构形式为"桩基+纵梁+拱形混凝土结构";(2)防风明洞拱形混凝土结构采用工厂化预制+现场拼装的施工方式;(3)预制构件之间采用"型钢-后浇混凝土"的刚性连接技术;(4)为实现防风明洞自然采光、自然通风以及缓解空气动力学效应,提出在防风明洞结构背风侧设置通风、采光、泄压孔;(5)本研究成果可用于公路、铁路穿越大风区等环境敏感地段的隔离防护工程,也可为类似工程的修建提供参考依据。     

内昆线深溪坪危岩落石病害整治

本文介绍了内昆线DK203落石工点的病害情况以及采用角钢栏栅、桩基托梁-拱形明洞、扶壁式挡墙对病害进行整治设计。     

落石冲击大跨度拱形明洞结构作用机理研究

研究目的:为探明落石冲击作用于拱形明洞结构荷载分布规律,确保明洞结构安全,本文以铁路双线双耳墙式明洞为研究对象,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,通过改变落石质量、冲击速度和回填土厚度分析落石冲击力和落石冲击所在横、纵断面明洞结构受到的冲击压应力,提出计算落石冲击力、冲击压应力的方法。研究结论:(1)当回填土厚度从1 m增大至4 m时,落石冲击力没有明显变化,而落石冲击作用于明洞结构的最大压应力迅速减小,说明应以落石冲击压应力和回填土自重应力作为明洞结构设计依据;(2)落石冲击压应力随着距落石冲击点水平距离的增大而减小,近似成圆台形分布,其扩散角约为50°;(3)落石冲击力、冲击压应力随落石质量、冲击速度的增大而增大;(4)综合落石质量和冲击速度提出了以冲击能量计算落石冲击力和冲击压应力的方法;(5)本研究成果可为明洞设计提供参考。     

落石冲击拱形明洞结构作用力传递机理模型试验研究

通过改变落石质量、下落高度及明洞回填土厚度,利用缩尺模型试验分析了落石冲击点明洞横、纵断面结构不同部位的冲击压应力以及拱顶加速度。研究结果表明:作用于隧道明洞结构的冲击压应力及其分布范围随落石质量、下落高度的增大而增大;在靠近落石冲击点正下方一定区域内,压应力随回填土厚度的增大而减小,而在较远区域压应力则随回填土厚度先增大后减小;冲击压应力最大值位于拱顶冲击部位,并随着距拱顶冲击点距离的增大而减小;拱形明洞竖向加速度最大,其次是纵向,横向最小。     

金沙江陡岸隧道洞口施工技术

溪洛渡水电站对外交通专用公路新滩1号隧道出口位于金沙江北岸,洞口段32m系浅埋偏压地段,设计为明洞;施工采取了自洞内导洞出洞、明洞基础加固、明洞抗偏压挡墙构筑、明洞格栅护拱构筑、拱顶回填及明洞拱下超前支护、上下断面扩挖、监控量测等多项技术,并加强了洞口排水及周边环境保护,顺利实现了浅埋偏压明洞施工。     

超高回填明洞设计探讨

由于超高回填明洞设计缺乏理论指导及既有工程实例作为参考,对其研究具有重要的工程实际意义。通过数值模拟及理论分析对明挖法和盖挖法明洞工程结构受力进行了对比分析,结论如下:2种施工方法明洞结构受力有着本质的不同,明挖法竖向土压力为静止土压力,盖挖法竖向土压力为主动土压力;由于受力、结构的限制,明挖法修建超高回填明洞是不可行的;盖挖法超高回填明洞竖向压力大大减小,其值不受回填土高度变化影响,是修建超高回填明洞的有效方法。     

冰水沉积层隧道洞口设计

内昆铁路安边至梅花山段豆沙关二号隧道地处横江左岸，位于Ⅷ地震区，进口端270m穿越冰水沉积层块石土和空洞，空洞距213国道仅7．24m，出口端位于冰水沉积层块石土陡坡下方，设计对空洞采用护拱和支撑墙，出口设拱形明洞和钢管桩地基。保证了隧道结构和运营安全。     

双线拱形明洞拱架车设计及应用

在既有正线上增建双线明洞,如何在限界净空非常紧张的条件下,不中断行车灌筑拱部混凝土,是个难题。文章介绍了明洞拱部施工用模板—拱架车的设计及应用效果。该拱架车结构简单、安全可靠,各部刚度及稳定性能够满足使用要求,为在限界净空紧张的双线地段增建明洞,提供了可借鉴的范例。     

落石冲击下单压式拱形明洞的回填方式

为了解不同回填方式对拱形明洞结构受力的影响,利用动力有限元法,以客专双线单压式拱形明洞为研究对象,分别取混凝土、夯填土石、黏土、堆积土4种填充材料,对拱圈与耳墙间、耳墙外侧、拱顶上部进行4种不同方式的回填,并与不回填组成5种工况,模拟落石冲击下明洞结构的力学响应,对比分析拱顶、拱肩、拱脚、耳墙及仰拱等部位的应力、位移和地基反力;对各工况下的不同部位的应力、位移及基底反力进行打分,将每一工况对应的各项得分相加得到总分,根据总分对各工况进行综合评价。结果表明:在拱圈与耳墙之间采用混凝土填充,对落石冲击的缓冲和自重下结构的受力,都要优于采用夯填土石或黏土,但应注意保证耳墙基底地基承载力;当耳墙外侧有堆积土回填时,结构受力明显改善,但耳墙基底反力有所增大;相对于采用较坚硬的夯填土石或混凝土,拱顶上部采用较松软的黏土作为缓冲材料,更有利于结构拱顶部位的受力,但不利于耳墙侧拱脚和仰拱受力。     

考虑基础刚度的新型高填方双层衬砌式明洞的动态力学特性

为解决高填方明洞整体式衬砌过厚导致的水化热裂缝问题,在渝利铁路重庆丰都高填方明洞工程中首次采用双层衬砌设计,通过现场实测及数值模拟2种方法分析该新型结构的动态力学特性。结果表明:在回填土达到明洞顶部前,即仅有侧向荷载时,明洞结构的内力增量很小,在回填高度超过明洞顶部后,明洞的内力则随回填高度的增加而线性增长;双层衬砌明洞的外衬和内衬的轴力之比接近二者的厚度之比,而二者的弯矩之比则无类似规律,二者的相互作用方式与组合梁类似;采用混凝土坝基础时一定程度上增大明洞的荷载,其上明洞的轴力和弯矩分别为软岩基础上明洞的1.2~1.6倍和1.6~2.4倍;明洞拉应力集中现象主要出现在边墙位置。建议对混凝土坝基础上的明洞采取减载和优化边墙结构措施。     

改移高速公路明挖基坑结构设计及工作性态分析

传统基坑结构设计中,内支撑预加力概念模糊及取值盲目,极易造成围护结构内力大小及分布不均,导致设计配筋浪费及投资增大。依托改移兰州—西宁高速公路施工中明洞基坑设计,采用理正基坑分析软件,提出循环调节钢支撑预加力的设计理念并建立基坑结构分析模型,保障围护结构内外侧受弯作用均衡,达到基坑安全维护和减小投资的双重目的,为明洞基坑的优化设计提供借鉴和参考。     

浅谈排前二号隧道进口接长明洞设计

排前二号隧道进口原设计路基开挖基本成型后,由于左侧路堑边坡渗水严重,路堑边坡局部多处发生滑塌现象,经综合比选,该段路基变更为明洞通过。明洞结构采用荷载-结构模型进行检算,结果表明明洞主体结构设计是安全的。     

新宝塔山隧道进口下穿延安绕城公路段设计

以包头至西安铁路通道大保当至张桥段新宝塔山隧道进口下穿延安绕城公路设计为依托,分析了明洞衬砌结构计算的受力情况,介绍了隧道洞口的施工组织情况,希望能为明洞衬砌设计以及同类工程建设提供一些参考。     

桩基础在隧道基础工程中的应用

根据辅助道路沿线的地质、地貌特征以及向家坝水电站蓄水塌岸线对隧道工程的影响，结合碧腰姑隧道明洞基础的设计特点，从明洞段基础处理的方案比选、安全及实用等诸方面，系统地介绍了桩基础在隧道设计中的应用，为以后类似工程提供借鉴．     

铁路隧道明洞高陡边坡加固防护与监测方案研究

通过对隧道明洞高陡岩质边坡受构造影响,如岩体不利结构面、坡面小型楔体在外力长期作用下,沿临空面可能形成危岩、落石甚至崩塌等灾害的分析与计算,介绍延长明洞、增加明洞回填厚度、设置预应力锚索、防护网及自动化监测系统等综合工程措施设计和实例工程加固防护与变形监测效果,供类似工程借鉴。     

高填土、软基础大跨明洞施工技术与数值模拟分析

介绍明洞施工地段的地形和地质概况，设计提出采用井点降水、水泥旋喷桩对软弱基础地层进行处理，以护拱作为安全储备，采用加厚衬砌厚度、增加二次衬砌配筋等方法。阐述明洞施工工法和工序，建立计算模型，对大跨明洞的数值模拟分析，采用Ansys二维有限元数值模拟，得出高填土明洞内力分布和变形规律。     

明洞EPS板和土工格栅减载效果研究

现有垂直土压力计算公式用于计算高填土明洞洞顶土压力存在一定的局限性。通过室内模型试验和理论分析研究高填土明洞洞顶土压力随填土高度的变化规律及不同减载措施的减载效果。在模拟涵洞(管)减载结构的基础上,将EPS板和土工格栅减载措施推广应用到明洞上,分析拟合出有无EPS板时及EPS板与土工格栅共同作用时的土压力计算公式。为高填土明洞洞顶加筋减载结构设计及施工提供了参考。     

明洞隧道衬砌环向非受力裂缝分析及控制技术

目前国内对明洞隧道拱墙衬砌浇筑过程中出现的环向裂缝研究较少,该类裂缝由于是非受外力作用产生,没有引起足够的重视,但该类裂缝会引起隧道渗水、甚至影响结构耐久性。为了解决明洞隧道拱墙衬砌环向裂缝问题,依托京张高铁东花园明洞隧道工程实例,对明洞隧道衬砌环向非受力裂缝宽度影响因素进行了深化研究,通过对环境温度、配筋率、每版衬砌长度、底边墙的约束度等不同工况进行理论分析,提出明洞隧道衬砌混凝土非受力裂缝关键影响因素,并对裂缝的宽度和长度进行理论量化计算,提出该类裂缝控制关键技术,研究结果可为其他类似的明洞隧道衬砌设计、施工提供借鉴和参考。