用有限元强度折减法对海底隧道进行稳定性分析

利用有限元强度折减法求得的安全系数与潜在滑动面,不仅可以评价隧道的稳定性和设计的合理性,还可以对支护参数和施工工艺提出改进建议.计算表明,青岛湾址隧道的埋深、双洞净间距均安全合理;隧道围岩的整体变形不大,局部位置变形明显,在支护设计及施工过程中这些部位需重点考虑;双洞上拱出现拉应力区,但是最大拉应力值小于岩石抗拉强度.模拟结果为海底隧道结构设计提供了可靠的分析依据.     

一种复杂非线性结构可靠性的分析方法

根据当前随机有限元方法研究的现状,分析各种方法的优缺点,提出了一种求解复杂非线性结构可靠指标的行之有效的计算方法。利用响应面法求出衬砌的荷载效应,采用蒙特卡洛法或遗传算法求解可靠指标。采用该方法对厦门东通道海底隧道的衬砌结构进行了可靠性分析。     

泥水平衡盾构通过基岩孤石施工技术

为解决台山核电站取水隧洞泥水平衡盾构施工中分布的坚硬花岗岩孤石群,基岩孤石段,采用"物探先行、钻探验证、查明分布、控制爆破、限定块度、带压进仓、仓后打捞"的方法.通过钻爆船定位控制技术、钻孔定位控制技术,控制爆破技术,成功将基岩、孤石爆破至限定的块度,通过袖阀管后退式分段注浆加固地层稳定了孤石.顺利通过了花岗岩孤石群,基岩孤石段,取得了较好技术经济效果.     

胶州湾海底隧道增设斜井施工方案及其效益分析

介绍了胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程云南路主线隧道增加斜井的施工实践,说明了增设斜井的原因及斜井的选择、布置、设计、施工等方法,分析了增加斜井后的工期及社会、经济效益,总结了增加斜井的优点。     

国内外跨海通道的比较及启示

 在回顾世界跨海通道发展历程的基础上,总结了铁路轮渡、跨海大桥、海底隧道、桥隧组合等跨海工程形式的优缺点。分析了国内外代表性跨海工程的技术、投融资和运营模式等进,展望了跨海工程的发展趋势,提出中国跨海工程建设应加强工程项目的前期调查、研究和设计,重大跨海工程由国家作为建设主体,前期研究开发经费由国家财政予以支持,对工程方案、投融资模式等结合工程所在地情况进行科学决策。     

厦门翔安海底隧道修建技术初论

对厦门翔安海底隧道从桥梁隧道方案比选到跨海隧道方案的确定进行研究。介绍了在此作海底隧道方案的优越性,以及该海底隧道的特点、难点和施工技术方案,并对隧道设计、施工中所存在的不足之处进行论述。     

青岛胶州湾海底隧道施工及机械配套技术

青岛胶州湾隧道工程全长7 800 m,下穿海域3 950 m。有两条主隧道和一条服务隧道,在青岛端距离洞口2 000 m处设有进出海底隧道的匝道。主隧道海域段线间距约55 m,断面为椭圆形断面,隧道断面宽16 m,高12 m,隧道洞身主要位于微风化花岗岩、辉绿岩、安山岩中,纵断面采用“V”字坡,最大海水深42 m,隧道最小埋深不小于30 m。对钻爆法修建青岛胶州湾海底隧道的关键技术和大型施工机械配套进行了探讨。     

大断面海底隧道软弱地层施工方法研究

我国第一条大断面海底隧道——厦门翔安海底隧道在浅滩及陆地段穿越富水软弱地层,围岩自稳能力差,极易发生涌水突泥,严重威胁施工的安全性。通过对隧道开挖方案的对比分析和根据施工现场监控量测的结果,对隧道穿越富水软弱地层的开挖施工方案、降排水关键技术和超前预加固方案进行了研究,为隧道施工提供技术支持。     

海底隧道CRD法各施工部开挖对结构内力影响

以采用多部开挖矿山法施工的厦门东通道海底隧道为研究对象,选取四部开挖CRD法断面,研究CRD1、2部和CRD1、3部两种不同的开挖顺序对结构内力的影响。用振弦式钢筋计对隧道初期支护及临时支护的钢支撑进行应力监测,换算出钢支撑实际内力。对监测数据运用有限元方法进行数值建模计算,将监测数据分析结果与数值计算结果进行比较分析。研究表明:采用CRD1、2部超前开挖时的结构内力要略大于CRD1、3部超前开挖,CRD3部的开挖对结构内力的影响较大,两种开挖顺序的安全系数都满足规范要求,所以结构是安全的。     

浅埋海底隧道围岩应力复势函数显式解

利用弹性复变函数理论将浅埋海底隧道简化为半无限平面问题,考虑围岩自重和海水压力的影响,对隧道开挖后的围岩应力分布进行研究.采用分式映射函数将围岩域映射为像平面圆环域,在圆环域内将复势单值解析函数展开为Laurent级数.利用无穷远点应力有界性对Laurent级数幂次项进行确定,根据地表边界和孔口不均匀应力边界条件得到Laurent级数系数迭代表达式,将已确定的Laurent级数条件代入迭代表达式中得出复势函数显式解,从而实现复势函数系数从低次幂迭代至高次幂.根据应力分量的复变函数表达式即可得到隧道周围各点应力分量.研究了两个单值解析函数取不同幂次时对结果的影响,分析了浅埋隧道埋深对环向压应力的影响.研究结果表明:幂级数解具有较高的可靠性,在隧道上半部分幂级数解与有限元数值解吻合效果良好,在隧道下半部分幂级数解最终计算结果比有限元结果相对保守;为了保证计算结果的准确性复势函数需取足够多项;随着隧道埋深增大,隧道底部及两侧孔腰处环向压应力不断增大;腰部与底部环向应力的差值也随之增大.