土木工程学报杂志是由中华人民共和国住房和城乡建设部主管,中国土木工程学会主办的一本北大期刊。
土木工程学报杂志创刊于1954,发行周期为月刊,杂志类别为工业类。
杂志介绍
土木工程学报杂志是由中华人民共和国住房和城乡建设部主管,中国土木工程学会主办的一本北大期刊。
土木工程学报杂志创刊于1954,发行周期为月刊,杂志类别为工业类。
主管单位:中华人民共和国住房和城乡建设部
主办单位:中国土木工程学会
国际刊号:1000-131X
国内刊号:11-2120/TU
发行周期:月刊
全年订价:¥520.00
关键词: 隧道工程 突涌水机理 注浆堵水 地表导流 反坡排水
关角隧道修建长达7年时间,隧道突涌水是制约施工的主要难题。为解决隧道施工中探水精度不高,高压动水条件注浆困难,长距离、大流量抽排水难度高等技术难题,研究建立了一套突涌水防治技术体系。通过综合采用调查统计、经验总结、理论分析与数值分析等方法,提出了关角隧道突涌水水文地质模型和突涌水模式,揭示了关角隧道突涌水机理,为关角隧道突涌...
关键词: 初期支护 围岩稳定性 三度空间 有限元极限状态法 安全系数
文中依托郑州—万州(郑万)铁路客运专线的新庄岭隧道工程,采用现场实测、数值计算、理论分析等手段对隧道稳定性和初期支护各组成部分的支护效能进行了研究。首先,通过对初期支护中喷射混凝土、型钢钢架、锚杆三个组成部分的应力进行监测,分析测试数据发现各组成部分的强度未得到充分发挥,在此基础上基于经济性提出相应的初期支护优化对策。然后...
关键词: 高强钢筋格栅 对比试验 现场监测
与普通钢筋相比,热处理高强钢筋具有强度高、延性好、强屈比高等力学性能优势,然而在铁路软岩隧道中能否用高强钢筋格栅来代替型钢拱架尚需要进一步研究。该文依托成兰铁路柿子园隧道,选取条件基本相同的60m典型Ⅴ级围岩段为试验段,对高强钢筋格栅和型钢钢架支护时的围岩与初支接触压力、拱架应力及洞周位移进行实测对比分析,分析了高强钢筋格栅...
关键词: 交叉隧道 中洞法 大断面隧道 数值分析 监测分析
文中以重庆北站交叉隧道为工程背景,解决零距离大断面交叉隧道下穿既有高铁车站及地下停车场的施工技术难题。对交叉隧道的上方隧道十号线隧道施工过程进行力学及变形分析;对交叉隧道施工进行仿真模拟,分析了整个交叉隧道施工过程的受力及变形规律。最后对监测数据进行分析,并与模拟值进行对比分析,发现实测数据与模拟值变形曲线较为一致,且其值...
关键词: 地铁车站 预制装配式结构 双榫槽式接头 足尺加载试验 抗弯力学性能
以长春地铁2号线袁家店预制装配式车站为工程背景,采用足尺加载试验研究方法,对地铁车站结构的双榫槽式接头在轴弯组合工况下的力学性能进行加载试验研究。通过试验研究,得出了双榫槽式接头部位的混凝土结构裂缝及构件接缝变形演变规律,探讨了接头转角与弯矩的关系,在此基础上研究了各个主要轴力工况下的接头抗弯刚度变化规律。试验结论对装配式...
关键词: 基底围岩 有砟轨道 无砟轨道 列车振动 重载货运铁路
文章对比分析有砟轨道及无砟轨道两种型式下,隧道基底围岩的振动响应规律。以车速为60km/h的C80型货运列车为激励荷载,考虑10t、15t、20t、25t、30t、35t六种轴重工况,建立三维动力有限元模型进行对比分析。结果表明:相同轴重时,两种轨道型式下隧道基底围岩加速度的衰减规律基本相同,无砟轨道的响应量级及随深度的衰减梯度均大于有砟轨道;随轴重...
关键词: 高应力 层状软岩 隧道变形 破坏机理
为分析高应力陡倾层状软岩隧道变形破坏机理,以新建成都—兰州铁路杨家坪隧道为例,分析隧道变形特征,论述了隧道开挖后围岩应力重分布特点。结合岩石单轴抗压强度试验,分析了层状围岩的强度及变形破坏的各向异性;采用FLAC有限差分软件,进行隧道开挖数值模拟,分析围岩塑性破坏特点,提出高应力陡倾层状软岩隧道变形破坏机理。结果表明:隧道变形以...
关键词: 双连拱隧道 支护结构变形 现场监测 数值模拟
软弱地层浅埋大跨度双连拱隧道施工对围岩多次扰动,围岩稳定性差,施工过程支护结构变形和受力变化复杂,施工难度大。文中以南山路双连拱隧道为背景,通过现场监测和三维数值模拟研究双连拱隧道左右洞各施工步序中支护结构的位移变化规律,着重观察并分析拱顶沉降、边墙收敛的量值及变化稳定过程,研究表明:(1)支护结构变形以竖向沉降为主,水平收敛...
关键词: 双连拱隧道 支护结构 受力特征 现场试验
由于跨度大,施工分步多,软弱地层大跨度连拱隧道支护结构受力规律难以把握,双连拱隧道设计施工难度较大。本文依托南山路浅埋大跨双连拱隧道工程,通过现场试验研究双连拱隧道施工过程初期支护和二次衬砌的受力,着重分析了围岩压力、钢架应力、初期支护与二衬接触压力、二衬钢筋应力的变化规律,结果表明:(1)由于后行洞的施工对先行洞围岩的扰动,...
关键词: dx嵌岩桩 模型试验 数值模拟 失效机制
与直孔嵌岩桩相比,新型DX嵌岩桩具有造价低、沉降小、嵌岩少、承载力高、盘阻力与端阻力同步发挥等优势,在工程实践中得到成功应用。然而现场静载试验很难达到其承载极限,目前尚无DX嵌岩桩破坏的相关实例。为研究其失效机制,开展DX嵌岩桩破坏性模型试验,对其荷载沉降变形特性、桩周岩体附加应力分布规律进行分析。此外结合现场试验,建立三维数值...
关键词: 地形偏压 连拱隧道 施工布局 数值计算 现场监测
浅埋偏压连拱隧道左右洞的施工顺序和布局对围岩稳定和支护受力影响较大,为了明确浅埋偏压连拱隧道合理施工顺序,本文依托广东省南山路连拱隧道工程,结合现场监测以及数值模拟方法,研究了软弱围岩浅埋偏压连拱隧道左右正洞不同开挖布局时初期支护受力变形规律。通过建立数值模型对先开挖浅埋侧正洞和先开挖深埋侧正洞两种分案下的拱顶沉降、初期...
关键词: 刀盘 复合地层 不利地质因素 地质适应性
刀盘是盾构机的重要组成部分,具有开挖、搅拌和稳定地层功能,刀盘与隧道开挖地层的地质条件之间的适应性是影响盾构机掘进性能的关键因素。为了研究复合地层盾构刀盘的地质适应性,本文以深圳地铁11号线车公庙站—红树湾站区间隧道施工为背景,对我国研制的首台Φ7m复合式土压平衡盾构(CET6950型)的地质适应性开展研究。在分析复合地层对盾构施工不...
关键词: 盾构管片接缝 现场试验 光纤光栅
盾构法在国内外地铁施工中广泛运用,管片接缝是盾构隧道的薄弱环节,关系到盾构隧道的质量和安全。以深圳地铁11号线南山—前海湾区间盾构隧道工程为依托,利用光纤监测技术设计和开展了盾构管片接缝受力现场试验,直观地了解到盾构施工过程中管片接缝处管片及连接螺栓受力变形的实时状态,得到管片接触应力、螺栓轴向应力及变形的一些规律:(1)不同...
关键词: 双层支护 软岩 大变形 支护时机
依托西成客运专线阜川隧道炭质页岩段进行的双层支护现场试验,对比分析了软岩大变形隧道在不同双层支护方案下的变形控制效果。运用数值仿真手段,揭示了软岩大变形隧道双层支护的作用机理,分析了双层支护的合理形式,给出了第二层支护最佳施作时机的判据。研究结果表明,双层支护结构是控制高地应力软岩隧道变形有效手段;双层支护宜喷混凝土封闭,...
关键词: 隧道开挖 岩石劈裂注浆 破坏模式 注浆压力 浆液扩散距离
在隧道施工中经常需要对软弱围岩注浆以堵水加固,为使浆液能从注浆孔到达岩体结构面并堵塞裂隙,劈裂注浆是主要手段,因此有必要研究劈裂注浆时岩石的破坏和浆液扩散规律。首先假设浆液为牛顿流体,推导了浆液劈裂岩石产生单条裂缝时,浆液最大扩散长度随注浆压力变化的计算公式;然后对岩石劈裂注浆的过程和浆液扩散进行了数值模拟。结果表明,岩石...
关键词: 高强钢筋格栅 对比试验 现场监测 支护效果
热处理高强钢筋具有高强度、延性好、强屈比高、应变时效敏感性低、焊接和冷弯性能好等诸多优点,然而格栅拱架所用钢筋能否利用高强钢筋进行替代在国内尚未进行研究。文中依托成兰铁路柿子园隧道Ⅳ级围岩区间工程,分析了高强格栅支护抗弯刚度,并用18mm高强钢筋格栅拱架代替22mm普通格栅与工16型钢钢架,进行现场对比试验,对三种钢架的围岩压力,钢...
关键词: 回归正交试验 响应面法 非概率可靠度 最优化 梯度投影法
根据二次回归正交试验设计,研究隧道工程非概率可靠度问题。首先,构建了显式二次响应面功能函数,并对回归待定系数进行显著性检验,判断各不确定变量对响应面函数的影响程度。其次,将二次响应面函数与非概率可靠度分析方法相结合,把可靠度指标的解答转化为基于功能函数梯度信息的最优化问题求解。通过编写基于Rosen梯度投影法的MATLAB程序,获得响...
关键词: 软岩隧道 大变形 控制技术 效果分析
随着我国西部铁路建设的不断发展,隧道建设中的软岩大变形问题逐渐增多,对铁路的工期和投资控制造成很大影响。文中依托成兰铁路柿子园隧道工程,采用理论分析和现场监测的方法,分析了隧道大变形的破坏形式和产生的原因,提出了针对性改进支护措施,并对支护效果进行对比分析。研究表明:(1)大变形受区域地应力、围岩力学性质、断层破碎带、爆破施工...
关键词: 砂土地层 隧道施工 模型试验 管道位移 控制标准
针对砂土地层隧道施工对埋地管道产生的不利影响,综合考虑管道埋深、隧道埋深,管隧交角影响因素,采用室内模型试验对埋地管道的变形特性进行了研究,在试验研究的基础上,基于管道许用应力原理和管道弯曲变形理论,建立了关于管道埋深、隧道埋深和管隧交角的管道安全的控制标准。研究得到结论如下:(1)管道位移基本服从高斯分布,管道最大位移和位移...
关键词: 公路隧道 洪积黏土 系统锚杆 数值模拟 现场对比试验
系统锚杆对于不同围岩的作用效果一直是业界学者研究的主要内容,新疆天山山脉地处高寒高海拔地区,围岩条件复杂,系统锚杆作用效果仍存在争论。该文依托东天山特长公路隧道建设项目,进行有、无系统锚杆的数值模拟和现场对比试验,对系统锚杆在洪积粉质黏土围岩的作用效果进行研究。数值模拟和现场试验测试内容包括:围岩压力、钢拱架应力、拱顶沉降...
关键词: 地铁隧道 钻爆法施工 埋地管道 现场实测 数值模拟
当城市地铁采用钻爆法施工时,隧道爆破施工产生的爆破地震波将对邻近埋地管道产生不利的影响,加大施工难度和风险。文中以大连市地铁一号线为工程背景,采用现场实测和数值模拟相结合的研究手段,对钻爆法施工过程中爆破地震波在岩土体内的衰减规律及埋地管道的爆破振动响应进行了研究。结果表明:管道和地表沉降时程曲线大致呈指数分布,两者趋势一...
关键词: 装配式结构 榫槽式接头 抗剪性能 数值模拟 抗剪阶段
装配式地铁车站结构的接头抗剪性能很大程度上决定了装配式结构的整体力学性能。为研究接头剪切位移的变化规律,以数值模拟为主要研究方法,对不同轴力工况下全注浆榫槽式接头的抗剪性能进行了分析。研究结果表明:轴力的存在保证了接触面的摩擦作用,不同轴力工况下的接头部位经历的抗剪阶段也会不同;轴力对接头抗剪性能影响显著,轴力越大,接头的...
关键词: 地铁隧道 泥水盾构 粗粒径砂卵石地层 下穿黄河 施工风险控制 掘进参数
兰州地铁1号线迎门滩站—马滩站区间隧道采用泥水盾构穿越黄河粗粒径砂卵石地层,是中国下穿黄河的首条地铁盾构隧道。总结兰州地铁1号线泥水盾构下穿黄河的经验,以及高水压粗粒径砂卵石地层盾构机选型、盾构掘进参数设定、穿越黄河风险控制等方面的经验,对泥水盾构在粗粒径砂卵石地层下穿黄河的风险控制和国产盾构机的发展具有重要价值。研究结...
关键词: 富水软岩 不均匀地层 沉降控制 现场监测 数值计算
在富水软弱不均匀地层中开挖隧道,对地表沉降的控制是非常重要的。尤其是当地表存在密集建筑物时,控制标准更严格,控制难度更大。该文依托南方某隧道工程下穿书画院段,采用数值计算和现场数据分析,对下穿段地表沉降控制方法和地表沉降规律进行了研究。主要得出以下结论:(1)大断面隧道下穿富水软弱不均匀地层时采用地表袖阀管注浆可以有效控制地...
关键词: 隧道爆破 下穿管线 爆破监测 减振技术
针对隧道超小净距下穿深埋供水管线的爆破监测及减振控制难题,依托实际隧道工程,提出有压大直径供水管线的爆破振动安全控制值;采用现场试验测试方法,建立隧道爆破掌子面前方围岩和掌子面后方围岩的振速关系,提出深埋地下管线的爆破振动间接监测方法——利用掌子面后方围岩振速推知前上方管线处振速;提出复杂条件下隧道超小净距穿越供水管线的综...
关键词: 地质预报 地质构造影像识别技术 中观构造 微观构造
该文以南方某隧道工程地质预报项目为依托,基于Google-earth全方位、多角度的地貌影像数据,利用岩石地貌学与地质构造学理论,在识别区域构造次级构造的基础上,完善并建立了隧址区构造格架体系。研究表明,可为地貌影像识别的次级构造(文中定义为中观层面构造),可以构成隧道施工的大型风险源。对其进行准确识别,可有效防控地质灾害,同时,在此基础...
关键词: 盾构隧道 近接施工 影响分区方法 应力扰动 变形扰动
结合国内外隧道近接施工理论与相关规范,定义了盾构下穿桩基的单桩应力扰动度和单桩变形扰动度,确定了单桩应力扰动度阈值和单桩变形扰动度阈值,从而建立了综合考虑桩基应力扰动和变形扰动的近接施工影响分区方法。在此基础上,依托广佛环线沙堤双线盾构隧道近接下穿佛开高速公路桥梁群桩基础工程,采用数值模拟手段对盾构近接桥梁群桩基础施工产...
关键词: 下穿水塘 帷幕注浆 地表沉降 拱脚收敛 拱顶下沉
近年来我国市政公路隧道迅速发展,与此同时遇到的施工条件也越来越复杂,当隧道下穿河道、水塘时,采用超前预支护措施尤为重要。该文结合依托工程,对上半断面帷幕注浆段和不注浆段地表沉降、拱脚收敛、拱顶下沉进行了分析研究,验证了大跨浅埋隧道下穿水塘时采用上半断面帷幕注浆进行加固止水的可行性。得出如下结论:(1)采用袖阀管进行上半断面帷...
关键词: 软岩隧道 底部结构 整体浇筑 承载能力 试验研究
文中采用室内模型试验,对软弱围岩隧道衬砌内力受不同隧底结构影响进行了研究。考察隧道仰拱与仰拱填充采用分次浇筑和整体浇筑时的衬砌受力特征,并研究了中心水沟对衬砌结构力学特性的影响。试验表明:在软弱围岩且高应力作用下,将仰拱与仰拱填充整体施作可有效缓解或克服仰拱破坏甚至隧底隆起;仰拱与仰拱填充整体施作时,可增加软弱围岩隧道底部...
关键词: 明洞 超厚填土 荷载计算 土压力 结构刚度 土柱沉降差
随着高速铁路进入山区城镇,面临着高填、深挖,与市政或城区规划结合建设的问题,出现了超厚填土明挖隧道的案例,目前规范中没有针对超厚填土明洞土压力的计算方法,其荷载标准和计算取值无经验可循。本文依托某超厚回填土铁路明洞隧道,通过数值仿真及现场试验对竖向土压力变化规律及影响因素进行了分析和研究,得出结论如下:(1)回填土荷载不仅与填...
关键词: 大跨隧道 强度折减法 围岩稳定性 破坏形态
在大跨隧道开挖过程中,若支护方式和开挖方法不合理,易造成隧道塌方、大变形等失稳现象,保证隧道施工期间的稳定性是隧道工程施工的核心目标,而现阶段国内外尚没有形成合理的定量判定围岩稳定性的方法。为了能够对围岩稳定性进行较为准确的定量描述文中采用强度折减法对围岩稳定性进行理论研究,得到不同围岩条件下的安全系数随隧道埋深变化曲线...
关键词: 浅埋偏压隧道 变坡 施工工法 开挖工序
邻路基变坡条件下浅埋偏压隧道施工工法及开挖顺序的合理选择直接影响隧道周边围岩及支护结构的安全性。依托安徽省某高速公路浅埋偏压隧道,比选台阶法、CRD法、环形开挖预留核心土法,作为施工工法;并研究CRD法合理开挖工序。研究结果表明:邻路基条件下浅埋偏压隧道采用CRD法为施工工法在控制围岩变形、保证结构安全性上均优于台阶法及环形开挖...
关键词: 高速铁路 双线隧道 微气压波 激化作用 缓解措施
列车高速进入隧道时,前方的空气受到挤压,这种挤压状态的空气以声速传播至隧道出口,骤然膨胀,产生一个被称为微气压波的次声波。日本在其长隧道现场试验中发现了无砟轨道对微气压波的激化作用,我国在武广高速铁路现场试验中也发现了类似的情况。由于无砟轨道对微气压波激化作用的存在,需要缓解措施具有更大的气压梯度缓解能力,原有的缓冲结构设...
关键词: 先房后隧 先隧后房 数值模拟 莫尔应力圆
文中通过数值模拟方法,对比分析了先建房后挖隧和先挖隧后建房两种不同施工顺序的力学行为差异。研究结果表明:(1)在围岩全程弹性条件下,'先房后隧'和'先隧后房'两种工序下的考察点位移轨迹线大体呈平行四边形闭合,建房和挖隧对变形的影响简单叠加,终态相等;而弹塑性条件下,两种工序的终态变形不同,且第二步的变形增量均比弹性计算显著增大;(2)...
关键词: 盾构隧道 弧形管片接头 原型试验 抗弯性能 破坏过程
盾构隧道原型管片弧形接头试验在研究管片接头抗弯性能、尤其是破坏的发展过程时更接近实际,但由于加载力系复杂,试验难度较大。文章依托某输气盾构隧道工程,开展了原型管片弧形接头抗弯试验,首先进行弧形管片接头受力分析,考虑了弧形接头接缝变形对其内力的影响,确定了弧形管片接头抗弯试验的等轴力加载方法并推导了荷载计算公式。分析了接缝面...
关键词: 高原严寒 高铁隧道 冻害 防排水
为了解决严寒地区隧道防排水及冻害问题,文章结合兰新高铁祁连山和大梁两座高原富水长隧道的的建设实践,分析了高原严寒地区隧道防排水技术难点,提出遵循'防、排结合'的原则,采取以泄水洞为主,辅以保温防寒水沟、保温中心水沟和伴热电缆采暖式水沟的防排水措施,是高原严寒地区富水隧道防止冻害发生的关键技术,基本消除了运营期间的冻害及安全隐...
关键词: 双连拱隧道 中隔墙 结构选型 稳定性研究
中隔墙作为连拱隧道最主要的受力结构,其稳定性既关系到施工期间的结构安全,还直接影响后期隧道的运营安全。如何确保中隔墙的稳定是软弱地层双连拱隧道设计施工的关键难题之一,而不同结构型式的中隔墙对双连拱隧道整体结构和中隔墙稳定性影响较大。文中以南山路双连拱隧道为背景,从中隔墙受力机理入手,通过理论分析、三维数值模拟并结合现场实...
关键词: 宜万铁路 层次分析法 模糊评价模型 隧道病害评价体系
宜万铁路隧道由于地质条件复杂多变、隧道老化及运营管理不当等原因造成隧道病害问题频发,已严重威胁着隧道使用寿命及列车运营安全,但目前国内对隧道病害评价的研究较少。本文针对宜万线铁路隧道中频发的各类病害问题,从隧道病害分类及成因分析入手,以隧道病害评估指标为基础,采用模糊评价模型,建立了一种基于层次分析理论的铁路隧道病害定量化...
关键词: 既有隧道 挖方 埋深 支护刚度
既有隧道上方挖方工程已成为目前最常见的近接工程之一。文章依托郑西高铁阌乡隧道上方连霍高速公路扩建的路基开挖工程,采用模型试验、现场监测方法,开展了上方挖方施工对既有隧道结构安全性影响的研究。经研究得:初始埋深足够大时,既有隧道会随上方挖方经历无影响、弱影响和强影响等阶段,在强影响区内位移随挖方呈近线性变化;相同围岩条件下,...
关键词: 隧道 初始地应力 断裂 位移不连续法 反演分析
初始地应力场是隧道及地下工程关注的核心问题之一,特别是在断裂构造区域,地应力分布受到扰动,出现量值与方向的改变。目前初始地应力反演主要基于地应力实测值,但大量的隧道工程缺乏地应力测试数据。针对这一问题,提出了无地应力实测值条件下基于断层产状与断距的初始地应力场反演方法:拓展位移不连续法数值方法,利用断裂构造自身特性,引入断层...
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