摘要：为了探究断层蠕滑错动和地震动顺序作用下流固耦合作用对于衬砌结构稳定性和损伤的影响,建立隧洞-围岩-水联合作用的有限元模型,进行输水隧洞结构动力响应分析。结果表明:在地震动作用下,无水和满水工况下衬砌监测点位移响应的变化趋势趋于一致,满水工况下的竖直方向位移响应发生较大波动,但隧洞内的动水作用抑制了横向位移响应;衬砌塑性应变的最大值均出现在断层错动面,满水工况下衬砌表现为更危险的塑性状态;满水工况下衬砌单元的损伤状态更为严重,且损伤集中于断层处的衬砌部位,第4级衬砌单元损伤中,压缩损伤单元总体积为79.02 m^(3),拉伸损伤单元总体积为349.78 m^(3)。同无水工况下的衬砌单元4级损伤状态相比,当隧洞满水时,压、拉损伤单元体积分别存在了6%和7%的增长幅度,说明流固耦合作用导致断层处衬砌损伤加剧。研究成果可为输水隧洞结构抗震设计提供参考。

摘要：输水隧洞施工过程中围岩变形影响隧洞整体稳定性,以某输水隧洞为研究对象,利用HSP217超前地质预报仪对隧道地质进行预报,进一步通过数值软件建立输水隧洞三维数值模型模拟全断面施工过程,获得施工过程中隧洞拱顶、拱腰和拱底的变形规律。通过布置不同监测断面,进一步研究破碎带存在对输水隧洞变形稳定性的影响。研究表明,桩号T50+250-T50+450段内的地震波反射界面明显,周围背景值有明显差异,结构面组数较多且杂乱无序,可判断为断层破碎带及影响带。掌子面接近破碎带过程中,隧洞变形变化较小,当掌子面穿越破碎带时,隧洞变形迅速增大;隧洞施工影响范围划分为几乎无影响区(>3D)、弱影响区(1D~3D)和强影响区(<1D);在隧洞穿越断裂破碎带时,隧洞围岩变形的空间效应会显著放大,必要时可采取加固措施。研究方法和内容可为类似工程提供指导和经验。

摘要：本文主要集中于对水库风险削减和强化工程中的输水隧洞的设计进行探讨,目的是提升水库的结构安全性与操作效率。经过对地质的勘查和风险的评估、选择合适的结构和材料,以及水力的计算与优化设计的多角度深入分析之后,给出了一套科学性的设计建议。基于上述背景,结合真实的工程案例进行了深入讨论,关于输水隧洞的平面设计、进水口的设计及地质状况的应对方法。经过研究证实,精心设计的方法不仅可以增强隧洞的承载力与耐渗性,同时还能显著减少能源损耗并增加输水效能。

摘要：以黄土隧洞为研究对象,分析不同洞型、不同断面尺寸、不同埋深工况下隧洞的周边竖向位移、水平位移、竖向土压力、水平土压力和衬砌弯矩对隧洞稳定性的影响。结果表明:圆形隧洞受力状态最好,在施工许可的情况下,采用圆形隧洞更安全可靠。随着开挖洞径增大,隧洞稳定性会受到不利影响,在满足流量设计基础上,宜采取较小断面洞径。随着埋深增大,土压力和作用在衬砌结构的内力越大,在大埋深的工况下宜优先采取盾构法施工。台阶法施工初衬起到了控制围岩变形的作用,隧洞断面采用马蹄形或城门洞型时,建议施工方法采用台阶法施工。随着支护措施的增强,土体收敛变形及衬砌受力均呈减小趋势,但支护增强到一定程度后,支护效应增加有限,因此实际施工中,不建议采取过强的支护措施,如存在不良地质、塌方、冒顶等现象,可考虑采取超前支护措施。

摘要：分析工期的不确定性为施工工期的控制与优化提供科学依据.输水隧洞全断面隧道掘进机(TBM)施工工期是受到岩性相关参数、活动持续时间等不确定性因素和列车辆数等关联因素影响的复杂不确定性系统,工期不确定性过大会降低施工效率、影响施工进度.以往的研究大多没有对系统关键因素做进一步分析,少数针对工期的不确定性进行敏感性分析的研究也都局限在单因素敏感性分析上.因此,本文采用基于全局综合敏感性分析法的正交试验设计,首先对施工工期不确定性的影响因素进行了多因素综合敏感性分析;其次,确定了参数对工序工期不确定性的影响、工序工期对总工期不确定性的影响,以及参数对总工期不确定性的影响;最后,分析了施工参数主效应与耦合效应.将该方法应用于某引水式电站的输水隧洞TBM施工过程,结果表明:基于全局综合敏感性分析法的正交试验设计不仅可以识别出对工期不确定性影响显著的施工参数与施工工序,而且可以确定对工期不确定性影响显著的参数组合,可为施工机械的优化配置提供科学依据.

摘要：北疆供水二期工程中的西二、喀—双、双—三隧洞总长516.19 km,设计采用18台TBM分段掘进,其中喀—双隧洞单洞长283.27 km,是目前世界在建最长的输水隧洞。深埋、超特长、TBM集群施工是该隧洞工程建设的显著特点,结合区域地质构造特征、工程地质条件和大量地质勘探成果,分析了存在的主要工程地质问题,提出了TBM结合钻爆法联合分段掘进的施工组织方案。并围绕深埋隧洞施工支洞及TBM进入通道型式的选择布局、超特长隧洞分段施工及TBM掘进方案优化设计、TBM集群施工及配套系统高效运行管理、地质灾害预测预报及风险防范控制、软岩变形控制及断裂破碎带安全掘进等工程建设中的重点、难点及关键技术问题,开展了分析讨论。可供TBM设计制造和长隧洞工程建设借鉴参考。

摘要：PC-Net预应力混凝土管片是将预应力钢绞线成网状布置的预应力管片,是适用于输水隧洞的单层衬砌结构。目前,尚未有针对输水隧道提出的预应力混凝土管片衬砌预应力设定方法。在管片设计中,预应力的设定、钢绞线配置以及接头张开量的计算等为预应力混凝土管片与一般混凝土管片设计的主要区别之处。本文探讨了预应力混凝土管片衬砌中预应力的设定方法,根据对裂缝出现的不同控制要求,考虑环境条件与隧道用途要求,提出了3种预应力设定方法。阐述了PC-Net预应力混凝土管片设计中的内力计算、预应力钢绞线配置计算以及接缝张角计算方法,总结形成了一套PC-Net管片设计流程。

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：超长、深埋秦岭输水隧洞穿越秦岭岭脊,其断裂构造极其发育,工程区发育有几十条断层,其中有3条区域性大断裂对工程的影响最大。文章从构造学特征、运动学特征、组构特征、几何学特征等方面探讨了主要断裂带的特征;从断层活动性、岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水、主要结构面产状、物性参数等方面分析研究了断裂带对隧洞工程的影响。结果表明,围岩构造变形的构造学特征、运动学特征、组构特征、几何学特征及其变形形成机制可为预测围岩构造变形空间分布规律提供地质依据。通过对断裂带围岩基本工程特性进行综合评价,可优化隧洞围岩分类结果和衬砌支护参数,能够有效指导隧洞设计和施工。

摘要：24.8 km输水隧洞工程是厄瓜多尔CCS水电站工程控制工期的关键项目,由2台双护盾TBM施工。从工程概念设计、基本设计、详细设计直至现场施工,设计工程师转变依照规范进行工程设计的传统设计模式,分析梳理原设计方案,依据工程合同、工程地质及水文地质、现场施工环境条件及其变化等,并结合TBM施工隧洞工程技术特点,将TBM设备特性和TBM施工技术高度融合于隧洞工程设计中,对输水隧洞设计方案、隧洞施工规划方案及TBM管片类型等进行全过程动态优化设计,为TBM快速掘进,高效成洞,安全、环保施工提供便利的隧洞设计施工方案。该方案的实施,能保证CCS水电站工程质量和工期,并有效控制EPC模式下的CCS水电站工程投资。