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水工隧洞大坡度支洞施工有轨、无轨联合出渣技术

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价值工程 2025年第6期44卷 127-129页

作者：李铁良中铁十七局集团第三工程有限公司石家庄050081

本文依托东山供水工程施工四标1-7#支洞施工为背景,自主研制了自卸汽车上下托运平台装置、托运平台固定牵引安全装置,通过自卸汽车上下托运平台,形成了主洞无轨运输支洞有轨运输联合出渣新方法,实现了无轨运输向有轨运输方式的转换,应... 详细信息

本文依托东山供水工程施工四标1-7#支洞施工为背景,自主研制了自卸汽车上下托运平台装置、托运平台固定牵引安全装置,通过自卸汽车上下托运平台,形成了主洞无轨运输支洞有轨运输联合出渣新方法,实现了无轨运输向有轨运输方式的转换,应用了视频监控技术、打点信号技术与卷扬机变频调速技术,取消了井底转渣和洞外转运工序,成功解决了水工隧洞大坡度支洞出渣难题,提高了施工效率、降低了安全风险、节约了施工成本。在工程实践中取得了良好应用效果,以期为类似工程提供借鉴和参考。

关键词：水工隧洞大坡度支洞托运平台有轨无轨联合出渣

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超前注浆小导管在水工隧洞塌方处理工艺探讨

黑龙江水利科技 2025年第1期53卷 139-142页

作者：王岩辽宁省铁岭市清河区水利局辽宁铁岭112003

在隧道施工过程中,塌方现象通常对工程进度造成严重影响,并导致投资成本的显著增加。为了解决这一问题,尤其是在处理非突泥型封闭掌子面的大规模塌方时,工程界常采用一种称为超前注浆小导管的技术手段。该技术依据地下水的具体状况,选... 详细信息

在隧道施工过程中,塌方现象通常对工程进度造成严重影响,并导致投资成本的显著增加。为了解决这一问题,尤其是在处理非突泥型封闭掌子面的大规模塌方时,工程界常采用一种称为超前注浆小导管的技术手段。该技术依据地下水的具体状况,选择使用单液浆或双液浆进行注浆,以达到有效的加固和稳定作用。与“帷幕灌浆加长大管棚”方法相比,超前注浆小导管技术具有工艺简便、快速实施、施工安全性高以及经济性更加合理等显著优势。

关键词：隧道施工塌方超前注浆小导管水工隧洞

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水工隧洞内水外渗耦合分析

岩土力学 2009年第4期30卷 1147-1152页

作者：苏凯伍鹤皋武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

在水荷载体力理论的基础上,引入钢筋应变不均匀系数和混凝土应变不均匀系数。计算衬砌渗透系数,引入反映钢筋混凝土衬砌与围岩有条件联合承载特性的充水夹层单元模型,采用等效耦合分析方法,对水工隧洞内水外渗条件下的衬砌钢筋应力和围... 详细信息

在水荷载体力理论的基础上,引入钢筋应变不均匀系数和混凝土应变不均匀系数。计算衬砌渗透系数,引入反映钢筋混凝土衬砌与围岩有条件联合承载特性的充水夹层单元模型,采用等效耦合分析方法,对水工隧洞内水外渗条件下的衬砌钢筋应力和围岩应力状态进行了计算分析。计算结果表明,与考虑衬砌与围岩完全联合承载的耦合分析方法相比,钢筋应力有了较大幅度的降低,在一定程度上反映了钢筋混凝土衬砌高压隧洞运行过程中钢筋应力水平普遍较低的这一工程特性。

关键词：水工隧洞内水外渗耦合联合承载充水夹层单元

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水工隧洞受力特性研究和结构设计思路

水力发电学报 2010年第2期29卷 190-196页

作者：郑治刘杰彭成佳中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院贵阳550081

现行水工隧洞结构设计规范有许多不合理之处。笔者做了结构试验,采用水压力直接加载,获得了内水外渗后钢筋应力、缝宽随水荷载的变化规律;进行渗流-应力耦合有限元数值模拟,分析衬砌、围岩、固结灌浆区的受力特性,并对索风营水电站隧洞... 详细信息

现行水工隧洞结构设计规范有许多不合理之处。笔者做了结构试验,采用水压力直接加载,获得了内水外渗后钢筋应力、缝宽随水荷载的变化规律;进行渗流-应力耦合有限元数值模拟,分析衬砌、围岩、固结灌浆区的受力特性,并对索风营水电站隧洞的结构监测成果进行分析;提出水工隧洞衬砌按构造配筋设计的思路,建议尽快修订现行规范。

关键词：水工结构:受力特性结构模型试验水工隧洞数值模拟内水外渗原型监测

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水工隧洞钢筋混凝土衬砌非线性有限元分析

岩土力学 2005年第9期26卷 1485-1490页

作者：苏凯伍鹤皋武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

在已有岩土程序的基础上,考虑混凝土材料的开裂特性,增加了钢筋和混凝土开裂的模拟功能,编制了相应的非线性有限元计算程序,实现了塑性迭代和开裂迭代计算的耦合。结合某水电站导流隧洞的工程实例,进行了施工、运行和封堵全过程仿真分... 详细信息

在已有岩土程序的基础上,考虑混凝土材料的开裂特性,增加了钢筋和混凝土开裂的模拟功能,编制了相应的非线性有限元计算程序,实现了塑性迭代和开裂迭代计算的耦合。结合某水电站导流隧洞的工程实例,进行了施工、运行和封堵全过程仿真分析。计算过程显示:本算法迭代计算稳定,收敛性好,满足精度要求。同时研究结果表明:运行期,混凝土衬砌的开裂范围、裂缝宽度和相应的钢筋应力随着衬砌与围岩之间初始缝隙值的增大而增大;封堵期,围岩塑性区随着外水位的增加而增大,需要采取相应的加固措施保证围岩稳定。

关键词：水工隧洞钢筋混凝土衬砌非线性有限元法屈服准则

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水工隧洞混凝土衬砌地震动响应过程分析

工程科学与技术 2017年第2期49卷 36-44页

作者：邓建肖明陈俊涛武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室湖北武汉430072

地震作用下水工隧洞混凝土衬砌结构的动态响应是工程设计和安全评估的重要内容,建立科学合理的混凝土动力本构模型以及内水与衬砌动力耦合作用分析方法是衬砌结构抗震研究的关键环节。基于应变空间静力损伤本构的基本思路,对3维应力状... 详细信息

地震作用下水工隧洞混凝土衬砌结构的动态响应是工程设计和安全评估的重要内容,建立科学合理的混凝土动力本构模型以及内水与衬砌动力耦合作用分析方法是衬砌结构抗震研究的关键环节。基于应变空间静力损伤本构的基本思路,对3维应力状态下混凝土静态拉、压损伤变量进行定义和求解;在此基础上,考虑静、动态荷载作用下混凝土本构关系曲线的相似性特点,建立了适宜编程的混凝土动态损伤本构模型。基于单相固体介质和流体介质动力分析的显式有限元法,结合耦合界面的边界条件,建立了水工隧洞内水与衬砌耦合作用的动力显式有限元分析模型,该方法可以直接进行逐步积分,无需联立方程组求解,大大简化了计算过程,可以方便地用于分析多种介质的波动传播问题。针对某水电站引水隧洞工程进行了实例分析,计算结果表明:1)各部位混凝土衬砌处于同步震动状态,但腰拱部位位移明显小于顶拱和底拱部位;2)地震作用下混凝土衬砌迅速进入损伤开裂状态,腰拱部位衬砌应力增加明显,损伤破坏严重;3)开裂破坏区由腰拱逐渐向两端扩展,与内水直接作用的内层衬砌结构是抗震设计的薄弱环节。该模型能够合理地反映水工隧洞混凝土衬砌的地震动响应特性,并为水工隧洞抗震设计提供了一种有效的分析方法。

关键词：水工隧洞混凝土衬砌拉、压损伤变量动力损伤本构流-固耦合显式有限元

水工隧洞钢筋混凝土衬砌水压致裂分析方法研究

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水利学报 2021年第1期52卷 21-33页

作者：周利苏凯汪洋张妍珺朱洪泽伍鹤皋武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 长江勘测规划设计研究院湖北武汉430010

引入具有水力耦合属性的内聚单元模拟衬砌裂缝、衬砌-围岩交界面,以反映缝隙的位移非连续特征以及内部压力水体的流动特性。结合渗流-应力间接耦合方法,提出了水工隧洞钢筋混凝土衬砌水压致裂算法,探究了衬砌裂缝发展历程、裂缝宽度演... 详细信息

引入具有水力耦合属性的内聚单元模拟衬砌裂缝、衬砌-围岩交界面,以反映缝隙的位移非连续特征以及内部压力水体的流动特性。结合渗流-应力间接耦合方法,提出了水工隧洞钢筋混凝土衬砌水压致裂算法,探究了衬砌裂缝发展历程、裂缝宽度演化以及缝隙内部水压力传递特征等,并基于此系统分析了衬砌-围岩有条件联合承载特性的影响。计算分析表明,隧洞充水加压过程中,衬砌裂缝促发与扩展过程短暂且密不可分,随之缝内水压力突增、内水外渗效应加剧;衬砌开裂后,缝内水压力沿衬砌径向的降低幅度非常小,量值较为接近于内水压力。有条件联合承载情况下,衬砌裂缝与衬砌-围岩交界面间隙所形成的水体流动通道可以起到传导水压力的作用,使得衬砌外水压力分布更为均匀;衬砌裂缝相对稳定,并且呈现数量少、间距大的分布特点,与衬砌压水试验结果更为吻合。

关键词：水工隧洞钢筋混凝土衬砌水压致裂内聚单元有条件联合承载

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水工隧洞衬砌混凝土层面缝处理探讨

人民长江 2001年第6期32卷 18-19页

作者：廖国胜王劲松黄良锐武汉科技大学城建学院湖北武汉430070 宜昌市城建学校湖北宜昌443000 长江水利委员会长江科学院湖北武汉430010

结合三峡工程永久船闸地下输水隧洞衬砌混凝土层面缝的化学灌浆处理 ,对灌浆设备和工艺进行深入的分析和探讨 ,工程实践表明 ,采用“马”式水平钻台、回转式钻机造孔设备和小型封闭式气压自动电子化学灌浆系统 ,以及水平深孔、较高压、... 详细信息

结合三峡工程永久船闸地下输水隧洞衬砌混凝土层面缝的化学灌浆处理 ,对灌浆设备和工艺进行深入的分析和探讨 ,工程实践表明 ,采用“马”式水平钻台、回转式钻机造孔设备和小型封闭式气压自动电子化学灌浆系统 ,以及水平深孔、较高压、长时间、两序、多孔并灌的灌浆工艺对此类特殊接缝处理是成功的 ,这种方法对混凝土其它裂缝特别是微细裂缝的处理具有一定的指导意义。

关键词：层面缝化学灌浆水工隧洞混凝土衬砌永久船闸三峡水利枢纽

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论有压水工隧洞最小覆盖厚度

水利学报 2002年第9期33卷 1-5,13页

作者：张有天中国水利水电科学研究院北京100044

本文讨论了有压水工隧洞最小覆盖厚度问题。首先对现有的各种设计准则进行了介绍和讨论 ,从一些工程运行的实际情况说明现有确定最小覆盖厚度准则的局限性。

关键词：水工隧洞有压隧洞水力劈裂最小覆盖厚度