摘要：针对华南地区盾构输水隧洞单层衬砌结构开展原位试验研究,揭示了该结构在真实地层条件下承受内压的受力变形规律,并采用三维有限元模型针对不同围岩条件对单层衬砌结构承载变形特性的影响开展进一步研究。结果表明:在内压作用下,单层管片衬砌结构呈现“横椭圆”变形且向外膨胀趋势,接缝张开量和螺栓应力随内压增加而增大;V类围岩中的单层管片衬砌输水隧洞应综合衬砌收敛变形和螺栓应力判断结构是否达到正常使用极限状态,而IV类围岩中的则以螺栓应力为结构达到正常使用极限状态的控制因素;随着围岩力学性能的提高,围岩分担内压的效果增强,能提高结构的内压承载能力;V类围岩中的单层管片衬砌输水隧洞内外压差不宜超过0.15 MPa,IV类围岩中的内外压差则不宜超过0.25 MPa。

摘要：高水压作用下水工隧洞衬砌结构的承载特性及破坏机理复杂,借助现有的监测技术难以准确评价其工作状态.针对珠江三角洲水资源配置工程,开展了以“外衬管片-自密实混凝土-内衬钢管”叠合衬砌结构为研究对象的现场原位试验.采用分布式光纤感测技术对内压加载过程中叠合衬砌结构力学性能特征进行了深入探究.试验结果表明:在内压逐步增加的条件下,隧洞衬砌的应变发展呈现非连续阶跃的特征;内衬钢管环向应变起伏变化均匀、平缓,整体基本处于弹性工作状态;衬砌结构中的自密实混凝土在内压作用下由弹性变形进入弹塑性变形状态,且在管片拼接缝位置处出现裂缝;外衬管片在均布内压作用下呈现非均匀性的膨胀变形,且管片接缝张开显著区域主要分布于隧洞拱顶位置.研究结果从应变演化的角度揭示了叠合衬砌结构承载特性及破坏机理,充分验证了分布式光纤感测技术在输水隧洞结构健康监测中的巨大应用潜力.

摘要：针对复合式双层衬砌开展了原位加载试验与三维有限元数值仿真,分析了该结构在内压加载中的联合承载和结构失效过程,并对多种围岩强度下结构的受力变形规律进行了探讨。结果表明:橡胶囊体与钢反力架相结合的加载方式可较好地模拟大直径断面内水压力的作用,光纤感测技术可实现隧洞结构的全断面连续监测;在内压作用下,复合式衬砌联合承载作用明显,内外衬均呈现“横椭圆”且向外膨胀受拉的变形趋势;内衬混凝土开裂成为结构承载力下降的控制因素,当内外压差超过0.40 MPa时,内衬达到正常使用极限状态,联合承载性能降低;随着围岩强度的提高,结构变形及内力响应减小,围岩分担内压的效果增强,宜适当优化衬砌厚度。

摘要：该文结合东深供水改造工程、惠州大亚湾引水工程、湛江钢铁项目鉴江引水工程的设计实践,从输水方式、路由的选择、管材、管径比选及糙率选择,以及管道附属设施及穿越道路、江河等各种交叉建筑物设计等方面进行探讨,为类似长距离跨流域调水工程设计提供参考。

摘要：针对城市地下高内压盾构输水隧洞工程,提出一种“外衬管片-中衬自密实混凝土(self compacting concrete,SCC)-内衬钢管”分离式衬砌结构,立足珠江三角洲水资源配置工程试验段,开展衬砌结构原位试验,探索该结构的变形行为。采用柔性囊体实现洞内高内压的可控有序加压模拟,并使用光纤光栅及分布式光缆测试技术对结构变形进行了监测。结果表明:随内压的增加,管片、自密实混凝土与钢管的变形逐渐增加;自密实混凝土内弧面和管片内弧面混凝土应变相对自密实混凝土外弧面应变分布更为均匀,复合排水板达到有效分离管片和自密实混凝土的效果;钢管呈现整体受拉、局部受弯的变形特征,变形受内压影响显著。

摘要：沼蛤侵蚀给混凝土带来的性能影响对防治措施的选择与决策具有重要的参考意义。对于受侵蚀1年的自制试件和受侵蚀20余年的现场芯样,本文采用浸泡增重法、压汞法、场发射环境扫描电镜法和热重法分别测试了有贝附着组和无贝对照组的表层吸水率、表层孔隙特征与孔径分布、表层形貌和成分变化,以及表层钙成分含量变化这4个指标,研究了沼蛤侵蚀混凝土前后以及侵蚀时间对微观性能的影响。定量分析表明:沼蛤附着侵蚀混凝土后,混凝土不同尺寸的孔隙均有增加,同时表观密度分别下降了13.5%(侵蚀1年)和19.5%(侵蚀20余年),表层吸水率分别增加了82%(侵蚀1年)和101%(侵蚀20余年),混凝土表面的铝元素、铁元素和锰元素大幅增加,钙元素尤其是碳酸钙流失严重,分别减少了41.7%(侵蚀1年)和82%(侵蚀20余年)。因此,沼蛤的侵蚀会造成混凝土的微观性能损伤,受侵蚀时间越长,性能损伤越严重。

摘要：设计了一种探究“管片–自密实混凝土(SCC)–钢管”叠合式衬砌结构横向力学行为与变形特性的大型足尺试验方法,初步揭示了叠合式衬砌结构在非均匀外载下的变形及力学响应规律;结合三维精细化有限元模型,探讨了栓钉布设、衬砌类型、侧压力系数等因素对结构承载机理的影响。结果表明:在非均匀外载作用下叠合式衬砌的环向应力相比分离式衬砌较小,变形呈现“横椭圆”模式,且随荷载非均匀性增加,其变形规律越显著;栓钉布设有效地增强了钢管–SCC的界面性能,但对结构环向应力影响甚微。

摘要：本文结合珠江三角洲水资源配置工程的前期研究工作,提出工程实施将会遇到且必须解决的一系列关键技术问题,以期抛砖引玉引起业界关注,并作为工程前期设计工作的重点研究方向。

摘要：湛江湾隧道作为国内代表性的跨海盾构隧道工程,具有高水压、长距离和海水环境下确保管片耐久性等技术难点。本文介绍了湛江湾跨海隧道衬砌结构优化设计方案,通过对监测资料的分析,研究了高水压作用下隧道管片及环向钢筋的受力特性,基于三维精细有限元模型揭示了整环管片在外水压力、土层侧压力系数影响下的受力及变形规律。研究表明:(1)管片环内、外侧钢筋应力变化在监测全程经历了四个阶段,自管片拼装结束后的初始阶段钢筋应力波动较为明显。(2)实测与数值结果均表明高外水压作用下管片环受力以"整体受压"为主。(3)管片环结构变形量与外水压力呈线性关系,且受到土层侧压力系数的影响。随着外水压增大,管片环变形模式由"横椭圆"发展成"整体向内压缩"。(4)坚硬土层中外水压力的提升将减缓管片环整体"横椭圆"变形趋势;软弱土层中外水压力的提升则导致隧道结构整体受压状态加剧。

摘要：东深供水改造工程无压隧洞，属广东省内的大型引水隧洞，总长约１２．２６ｋｍ，共由六条隧洞组成，工程洞线地质条件复杂多变，中大胆采用新方法，新工艺，应用“新奥法”原理，采用组合式衬砌设计，每米隧洞工程直接建筑费用比同类专用输水管 道节省２０－３５％。