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地表超载对软、硬地层中既有盾构隧道影响的试验研究
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作者 黄大维 周顺华 +3 位作者 冯青松 李雪 封坤 黄强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期942-949,共8页
为了探明地表超载对软、硬地层中既有盾构隧道的影响,通过隧道与地层相互作用的模型试验,对地表超载作用下隧道变形、土压力及土体沉降进行了量测。试验结果分析表明,相同的地表超载作用下,软土地层中的隧道横椭圆变形要大于硬土地层中... 为了探明地表超载对软、硬地层中既有盾构隧道的影响,通过隧道与地层相互作用的模型试验,对地表超载作用下隧道变形、土压力及土体沉降进行了量测。试验结果分析表明,相同的地表超载作用下,软土地层中的隧道横椭圆变形要大于硬土地层中的隧道横椭圆变形。当隧道穿越土层的土体压缩模量较小时,地表超载作用下隧道上覆土层表现为被动土拱土压力;当隧道穿越土层的土体压缩模量较大时则为主动土拱土压力。隧道竖向收敛变形与其穿越土层竖向压缩量之间的关系分析表明,隧道横断面变形刚度与穿越土层的土体压缩模量共同决定隧道上覆土层的沉降状态,从而决定了地表超载对既有盾构隧道的影响。研究成果定性地揭示了软土地区既有盾构隧道在地表超载作用下极易发生变形超限的机理。 展开更多
关键词 地表超载 盾构隧道 土拱 土压力 收敛变形
基于CBR的山区铁路隧道开挖方法辅助决策模型研究
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作者 李俊达 李远富 +2 位作者 李世琦 刘凯 王广开 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期35-41,共7页
为了将以往工程案例的经验用于拟建川藏铁路隧道工程开挖方法的决策,基于案例推理技术,文章建立了一种隧道开挖方法辅助决策模型。首先从数个特征属性对隧道工程案例进行定量表示并基于OWA算子的赋权方法确定各特征属性权值;在此基础之... 为了将以往工程案例的经验用于拟建川藏铁路隧道工程开挖方法的决策,基于案例推理技术,文章建立了一种隧道开挖方法辅助决策模型。首先从数个特征属性对隧道工程案例进行定量表示并基于OWA算子的赋权方法确定各特征属性权值;在此基础之上,利用灰色关联分析法完成相似案例的检索;在案例重用阶段,利用BP神经网络对相似案例进行训练,将训练后的网络用于待建隧道工程项目施工方案的推理,得到建议方案。最后将该模型应用至川藏铁路二郎山隧道的开挖方案设计中,验证了其有效性。结果表明:该模型能充分利用以往隧道工程案例,即使是在地形地质等工程资料不够详细明确的情况下,也能通过推理得出合理可行的开挖方案。 展开更多
关键词 隧道工程 案例推理 川藏铁路 OWA算子 灰色关联分析 BP神经网络 开挖方法 决策
牵引式滑坡后缘破裂面计算方法 预览
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作者 孙立娟 崔凯 +1 位作者 杨涛 成启航 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期516-525,共10页
斜坡发生牵引式滑动破坏,形成后缘拉裂面,后缘面形态对滑坡稳定性分析及推力计算具有重要影响,但其在滑坡体内部的空间特征难以确定.为探索后缘破裂面的形成机理和计算理论,建立合理的数学力学模型,提出后缘破裂面倾角的计算方法,确定... 斜坡发生牵引式滑动破坏,形成后缘拉裂面,后缘面形态对滑坡稳定性分析及推力计算具有重要影响,但其在滑坡体内部的空间特征难以确定.为探索后缘破裂面的形成机理和计算理论,建立合理的数学力学模型,提出后缘破裂面倾角的计算方法,确定各级滑块的最危险破裂倾角,并将其所在破裂面作为条分型式,计算各级滑块的稳定系数,实现滑坡渐进破坏过程的稳定性分析;同时,开展室内模型试验进行验证,研发了新的模型试验装置,其主体由若干渗透盒组成,能够构成各种几何形状的分段式滑面;通过向不同分段的渗透盒注水,实现牵引式滑坡的逐级失稳过程,并测试各级滑块最终形态的后缘破裂面倾角.结果表明:后缘破裂面倾角计算值与试验值具有较高的一致性,主要集中在 70°左右,相对误差介于 2%~4%之间;滑坡体失稳形成的各级滑块稳定性不同,第一级滑块的稳定程度最差,越向坡体后侧稳定性越好.可为牵引式滑坡的稳定性分析提供新的思路. 展开更多
关键词 牵引式滑坡 后缘破裂面倾角 稳定性分析 模型试验 计算方法
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强震区隧道软岩洞口段刚柔并济抗减震措施模型试验研究 预览
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作者 崔光耀 王李斌 +1 位作者 王明年 朱长安 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期29-36,共8页
为进一步提高强震区隧道软岩洞口段的抗震安全性,以白云顶隧道为研究背景,利用大型振动台,对隧道软岩洞口段采用结构加强并施设减震层的刚柔并济抗减震措施进行模型试验研究。试验结果表明:仅采取结构加强措施,隧道洞口段全段结构安全... 为进一步提高强震区隧道软岩洞口段的抗震安全性,以白云顶隧道为研究背景,利用大型振动台,对隧道软岩洞口段采用结构加强并施设减震层的刚柔并济抗减震措施进行模型试验研究。试验结果表明:仅采取结构加强措施,隧道洞口段全段结构安全系数最小值增长百分比在30%-60%之间;仅施设减震层,隧道洞口段全段结构安全系数最小值增长百分比在55%-70%之间,减震层在减小地震震动和强制位移向二衬传递方面作用明显,减震效果显著;采取结构加强并施设减震层,隧道洞口段全段结构安全系数最小值增长百分比在105%-160%之间,刚柔并济抗减震措施抗震效果最佳。 展开更多
关键词 隧道工程 刚柔并济抗减震措施 模型试验 强震区 洞口段
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高烈度地震区隧道洞口段刚柔相济抗减震模型试验研究 预览
5
作者 崔光耀 纪磊 +1 位作者 王明年 朱长安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期92-97,115共7页
为研究高烈度地震区隧道洞口段刚柔相济抗减震技术,依托白云顶隧道进口段,开展了大型振动台模型试验,通过对试验数据的分析,主要研究了地震动峰值加速度、纵向应变、接触应力及结构内力。试验结果表明:仅采取结构加强措施,隧道洞口段全... 为研究高烈度地震区隧道洞口段刚柔相济抗减震技术,依托白云顶隧道进口段,开展了大型振动台模型试验,通过对试验数据的分析,主要研究了地震动峰值加速度、纵向应变、接触应力及结构内力。试验结果表明:仅采取结构加强措施,隧道洞口段全段结构安全系数最小值增长百分比在30%~65%;仅施设减震缝,隧道洞口段全段结构安全系数最小值增长百分比在40%~55%,减震缝在消减强制位移方面有明显作用,减震效果明显;采取刚柔相济抗减震措施,隧道洞口段全段结构安全系数最小值增长百分比在85%~145%,其在抵抗地震震动、消减强制位移方面作用显著,减震效果最佳。研究成果可为高烈度地震区交通隧道抗震性能的提高提供借鉴。 展开更多
关键词 隧道工程 高烈度地震区 洞口段 刚柔相济 抗减震 模型试验
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隧道施工通风壁面粗糙度评定方法及其工程应用
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作者 张恒 孙建春 +2 位作者 向芬 王路 涂鹏 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期217-225,共9页
隧道通风数值计算中定义壁面粗糙程度的参数由粗糙高度和粗糙常数构成,参数的选取很难利用数学推导的方式进行研究。依托衢宁铁路鹫峰山隧道的施工通风项目,采用数值模拟并结合现场实测数据研究了隧道内壁面粗糙度的评定方法、取值和工... 隧道通风数值计算中定义壁面粗糙程度的参数由粗糙高度和粗糙常数构成,参数的选取很难利用数学推导的方式进行研究。依托衢宁铁路鹫峰山隧道的施工通风项目,采用数值模拟并结合现场实测数据研究了隧道内壁面粗糙度的评定方法、取值和工程应用。结果表明:隧道壁面平均粗糙高度由隧道内实际开挖轮廓线和设计开挖轮廓线之间包络的面积与取样长度的比值确定,计算得到了隧道横断面平均粗糙高度为0.191 m,纵向平均粗糙高度为0.231 m;建立了粗糙常数Rc与粗糙单元间距、形状的关系,同时得到基本模型对应的Rc计算公式;基于典型理想壁面模型,以原模型面积减去理想模型的面积(绝对值)除以原模型面积所得值最小定义了最优简化模型,提出了关于壁面粗糙常数取值的计算方法,并以此计算出鹫峰山隧道壁面粗糙常数Rc为0.46。最终根据Rh和Rc的取值,采用三维数值模拟,分析了隧道内CO质量浓度不同时间段的分布规律。由于压入式通风自身的缺陷(无法突破长度瓶颈),且受现场布置及施工方式所限,通风距离超过3 000 m很难满足施工条件的需要,无法达到规定的洞内作业环境条件。因此,急需对现有的通风方式进行优化和调整。 展开更多
关键词 安全卫生工程技术 施工通风 壁面模型 壁面粗糙度 评定方法
地铁暗挖车站成本优化合理埋深研究
7
作者 仇文革 张自光 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期878-884,共7页
优秀的地铁车站设计方案应在保障安全性的前提下提高经济性。在对青岛地铁6座暗挖车站土建成本工程数据统计分析和君峰路车站典型案例细致剖析的基础上,构建了上软下硬地层地铁暗挖车站建设成本数学分析模型,系统分析了不同软弱土层厚... 优秀的地铁车站设计方案应在保障安全性的前提下提高经济性。在对青岛地铁6座暗挖车站土建成本工程数据统计分析和君峰路车站典型案例细致剖析的基础上,构建了上软下硬地层地铁暗挖车站建设成本数学分析模型,系统分析了不同软弱土层厚度地铁车站建设成本随埋深变化特征,深入探讨了上软下硬土岩组合地层地铁暗挖车站成本优化合理埋深问题。结果表明:车站主体开挖面从软硬土岩组合地层交界面过渡到下覆岩层,车站建设成本有一个突然下降的阶段;覆岩厚度是衡量地铁车站土建成本的有效指标;车站主体置于坚硬岩层中并满足围岩自稳要求的最小覆岩厚度时车站经济性最好,可将车站主体隧道围岩满足自稳要求最小覆岩厚度时的设计深度作为合理埋深。 展开更多
关键词 成本优化 合理埋深 地铁暗挖车站 土岩复合地层
隧道纤维混凝土衬砌抗错断性能模型试验研究 预览
8
作者 崔光耀 王李斌 +1 位作者 王明年 王道远 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期50-56,80共8页
为研究隧道纤维混凝土衬砌的抗错断性能,以某地铁工程九家湾断裂F2-3区间隧道段为研究背景,开展了高烈度活动断裂区隧道纤维混凝土衬砌抗错断性能模型试验研究。研究结果表明:隧道纤维混凝土衬砌主应力抗错断效果达30%~40%,纵向应变抗... 为研究隧道纤维混凝土衬砌的抗错断性能,以某地铁工程九家湾断裂F2-3区间隧道段为研究背景,开展了高烈度活动断裂区隧道纤维混凝土衬砌抗错断性能模型试验研究。研究结果表明:隧道纤维混凝土衬砌主应力抗错断效果达30%~40%,纵向应变抗错断效果达80%~90%,结构安全系数最小值增加倍数达4倍~5倍;隧道混杂纤维混凝土衬砌抗错断效果优于钢纤维混凝土衬砌,钢-聚丙烯混杂纤维混凝土隧道衬砌抗错断安全性最高,结构安全系数最小值为1.62;在提高隧道抗错断性能方面,纤维混凝土的增韧作用强于增强作用。研究成果对高烈度活动断裂区隧道抗错断性能的提高具有重要的意义。 展开更多
关键词 隧道工程 高烈度活动断裂区 纤维混凝土 抗错断性能 模型试验
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铁路主隧道与斜井风流耦合作用下的火灾模型试验研究 预览
9
作者 李琦 王明年 +3 位作者 李自强 于丽 严涛 谢文静 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期99-106,共8页
为研究铁路隧道中主隧道与斜井风流在火灾模式下的相互影响,分别对不同主隧道风速、斜井风速以及火灾规模等组合情景下的铁路隧道火灾进行燃烧模型试验。研究结果表明:火灾规模越大,隧道拱顶处最高温度越高,与火灾规模15MW相比,火灾规模... 为研究铁路隧道中主隧道与斜井风流在火灾模式下的相互影响,分别对不同主隧道风速、斜井风速以及火灾规模等组合情景下的铁路隧道火灾进行燃烧模型试验。研究结果表明:火灾规模越大,隧道拱顶处最高温度越高,与火灾规模15MW相比,火灾规模20MW的最高温度升高130℃;与主隧道内通风2.5m/s相比,不通风时拱顶最高温度升高140℃,且后者主隧道内火灾烟气更易侵入斜井;斜井向主隧道送风风速越大,含斜井主隧道段内的拱顶温度越低;与不送风相比,斜井送风风速为3m/s时火源拱顶最高温度约降低80℃,不含斜井主隧道段内拱顶温度变化不明显;斜井送风风速越大,烟气进入斜井内的长度越短,与不送风相比,斜井内送风风速为1m/s时斜井内烟气长度减少74m;保证主隧道火灾烟气不侵入斜井的临界风速为2m/s。 展开更多
关键词 铁路隧道 斜井 火灾试验 数值计算 温度分布 烟流长度 临界风速
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抗水压多层衬砌分析模型及其应用研究
10
作者 刘浩 章慧健 +1 位作者 江佐阳 李爽 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期70-77,共8页
隧道穿越岩溶多发地段时易承受较大水压荷载作用,相对传统的复合衬砌,抗水压多层衬砌可设置二道防水板,保证了衬砌的施工质量。基于此,文章提出了抗水压多层衬砌的分析模型,通过实例分析得出,内、外层衬砌间仅压弹簧的弹簧刚度系数增加... 隧道穿越岩溶多发地段时易承受较大水压荷载作用,相对传统的复合衬砌,抗水压多层衬砌可设置二道防水板,保证了衬砌的施工质量。基于此,文章提出了抗水压多层衬砌的分析模型,通过实例分析得出,内、外层衬砌间仅压弹簧的弹簧刚度系数增加时,内、外层衬砌弯矩基本不变,外层衬砌轴力减小,偏心距增大;内层衬砌轴力增加,偏心距减小。当水压荷载增加时,衬砌拱顶由大偏心受压状态变成小偏心受压,再逐渐逼至抗压极限承载状态,安全系数先增后减;拱腰、边墙处逐渐逼至抗压极限承载状态,安全系数逐渐减小;拱脚、仰拱处由小偏心受压状态变成大偏心受压状态,安全系数逐渐减小。 展开更多
关键词 隧道 多层衬砌 水压荷载 防水板 偏心距 安全系数 仅压弹簧
硬塑-流塑浅埋黄土隧道变形特性及合理预留变形量模型试验研究
11
作者 王道远 袁金秀 +2 位作者 朱永全 刘佳 王洪凡 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3813-3822,共10页
开展硬塑-流塑浅埋黄土隧道室内大型三维YTLH岩土联合地质模型试验,对比分析了硬塑、软塑、流塑3种状态,12 m和24 m两种埋深下的围岩内部位移、预收敛变形、掌子面挤出位移和径向围岩压力。结果表明:硬塑、软塑和流塑条件下围岩内部位... 开展硬塑-流塑浅埋黄土隧道室内大型三维YTLH岩土联合地质模型试验,对比分析了硬塑、软塑、流塑3种状态,12 m和24 m两种埋深下的围岩内部位移、预收敛变形、掌子面挤出位移和径向围岩压力。结果表明:硬塑、软塑和流塑条件下围岩内部位移差率均呈现出'拱顶极小、两侧边墙极大'的特征,拱顶位移差率小于20%、两侧边墙位移差率大于91%;拱顶设计4.5 m长锚杆抗拉效果甚微,边墙围岩内部位移差利于锚杆抗拉效应的充分发挥;硬塑、软塑、流塑预收敛率分别接近65%、70%、80%,开挖对掌子面前方影响范围分别为0.5D、0.6D、0.8D,且呈现出直立型、鼓出型、滑塌型不同失稳破坏模式;应力释放率关系为硬塑<软塑<流塑,软流塑态拱顶应力释放率最大约70%,实际工程应避免软流塑态瞬时应力释放过渡而失稳。双线浅埋黄土隧道合理预留变形量建议取值:硬塑(拱顶55~70 mm、边墙15~20 mm),软塑(拱顶166~180 mm、边墙40~50 mm),流塑(拱顶290~300 mm、边墙125~140 mm),且拱顶和边墙之间按曲线过渡非等量留设。 展开更多
关键词 硬塑-流塑 浅埋 黄土隧道 变形特性 预留变形量 模型试验
管片衬砌配合碎石可压缩层与锚杆的支护型式研究 预览
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作者 刘方 胡雄玉 高峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期55-62,共8页
针对深埋地层中修建盾构隧道,特别是围岩表现蠕变特性,研究一种管片衬砌配合压缩层与锚杆的联合支护技术.采用有限差分与离散元的耦合计算方法,进行了管片衬砌壁后注浆、管片衬砌壁后填充碎石可压缩层、管片衬砌配合碎石可压缩层和高强... 针对深埋地层中修建盾构隧道,特别是围岩表现蠕变特性,研究一种管片衬砌配合压缩层与锚杆的联合支护技术.采用有限差分与离散元的耦合计算方法,进行了管片衬砌壁后注浆、管片衬砌壁后填充碎石可压缩层、管片衬砌配合碎石可压缩层和高强预应力锚杆的支护效果对比研究.从围岩塑性区发展、沉降随时间变化、管片衬砌弯矩和轴力分析了联合支护效果.从碎石可压缩层的压缩变形路径、锚固围岩的位移矢量等角度揭示了联合支护的细观作用机理.研究结果表明:仅采取管片衬砌配合碎石可压缩层的让压支护手段无法维持管片衬砌的长期稳定;联合支护结构型式既可以提高围岩自身承载能力,也能够有效吸收围岩的蠕变变形.联合支护的作用机理由两部分构成:碎石可压缩层的让压作用与高强预应力锚杆加固围岩作用.其中,碎石可压缩层的让压机理主要通过颗粒间相互嵌挤和错动移位作用调减管片衬砌壁后接触力;高强预应力锚杆的加固机理是由锚杆形成的锚固区控制了蠕变变形的过大发展.研究结果对未来盾构工法修建深部高地应力、强蠕变隧道的支护型式设计具有一定参考价值. 展开更多
关键词 盾构隧道 联合支护 碎石可压缩层 高强预应力锚杆
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考虑围岩蠕变特性的TBM隧道管片衬砌受力特性研究 预览
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作者 刘方 胡雄玉 高峰 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第5期124-128,173共6页
为研究深部高地应力岩层中修建TBM隧道时管片衬砌结构的力学行为,以某深埋TBM工法隧道为研究对象,建立基于围岩蠕变和管片分块效应的衬砌-围岩复合模型,研究考虑时间效应下管片衬砌的受力特性。结果表明:考虑围岩蠕变效应下管片衬砌受... 为研究深部高地应力岩层中修建TBM隧道时管片衬砌结构的力学行为,以某深埋TBM工法隧道为研究对象,建立基于围岩蠕变和管片分块效应的衬砌-围岩复合模型,研究考虑时间效应下管片衬砌的受力特性。结果表明:考虑围岩蠕变效应下管片衬砌受力表现出明显的时间效应。随着围岩蠕变时间的延长,管片衬砌的形变、内力和接缝张开量均呈现两阶段增长,具体表现为前期呈线性增长,后期增加趋缓。洞周围岩应力经历三阶段变化,即先减小后增大直至稳定。围岩蠕变时间为100年时,管片衬砌的内力和形变量均接近极限值。研究结果可为深部高地应力且考虑围岩蠕变效应下的TBM隧道衬砌结构设计提供参考。 展开更多
关键词 TBM隧道 高地应力 围岩蠕变 管片衬砌内力 管片衬砌形变 长期安全性
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考虑施工过程的浅埋软弱隧道管棚变形预测及参数敏感性分析
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作者 王道远 袁金秀 +4 位作者 王记平 王凯 夏勇 王海蛟 温明 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期79-86,共8页
目前的隧道管棚计算方法和理论解析存在计算繁杂,计算参数的选择对分析结果的正确性影响较大且无法获得精确的理论解或简化的计算公式等问题。文章基于Winkler弹性地基梁理论,考虑隧道施工过程中围岩扰动特性、支护未封闭不完全承载特... 目前的隧道管棚计算方法和理论解析存在计算繁杂,计算参数的选择对分析结果的正确性影响较大且无法获得精确的理论解或简化的计算公式等问题。文章基于Winkler弹性地基梁理论,考虑隧道施工过程中围岩扰动特性、支护未封闭不完全承载特性、地层反力系数差异特性及荷载分布不均匀特性,建立了管棚超前预支护变形理论计算模型,并通过求解24阶方程组获得超前管棚预支护理论解析。结果表明:1)解析解与数值解和现场实测值吻合度较高,解析解可用于管棚变形预测;2)管棚直径、开挖进尺、地层反力系数均存在最优参数取值,环向间距与管棚变形呈正比例关系,管棚长度并非越长越好,只需满足管棚远端超前掌子面前方2倍台阶高度即可;3)实际施工过程中,通过调整管棚参数来控制隧道拱顶沉降效果从优到劣的顺序为:开挖进尺、注浆改善地层力学性质、环向间距、直径、长度。 展开更多
关键词 浅埋 软弱围岩 隧道 施工过程 WINKLER 管棚 变形预测 参数敏感性
软弱围岩隧道预衬砌法实施效果模型试验研究
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作者 王道远 王庆磊 +2 位作者 袁金秀 李文江 朱永全 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期2790-2797,共8页
开展软弱围岩隧道预衬砌法大型三维地质力学室外坑内模型试验,对比分析常载和超载条件下设置预衬砌、不设置预衬砌预收敛变形、收敛变形、掌子面挤出位移、径向围岩压力及失稳破坏过程。结果表明:全风化V级花岗岩地质条件下铁路双线隧... 开展软弱围岩隧道预衬砌法大型三维地质力学室外坑内模型试验,对比分析常载和超载条件下设置预衬砌、不设置预衬砌预收敛变形、收敛变形、掌子面挤出位移、径向围岩压力及失稳破坏过程。结果表明:全风化V级花岗岩地质条件下铁路双线隧道采用预衬砌法,预收敛率减小20%~30%、拱顶沉降和水平收敛分别降低25%和80%、洞周径向围岩压力增大1.1倍;不设置预衬砌段开挖过程对超前核心土纵向影响范围约为0.7D(D为隧道跨度),设置预衬砌段影响范围缩小至0.3D、降幅近60%;超载条件下隧洞失稳过程为:边墙、拱顶、掌子面岩体'剥离–滑移–垮塌',最终形成深度分别为2,1.4,1.2m的塌穴;隧道稳定性判定参考极限位移值可取拱顶沉降157mm、水平收敛93mm、掌子面挤出位移225mm。研究成果为新意法理念下预衬砌全断面大型机械开挖提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 隧道工程 软弱围岩 预衬砌法 全断面开挖 实施效果 模型试验
雅鲁藏布江缝合带深埋长大隧道群岩爆孕育及特征
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作者 严健 何川 +2 位作者 汪波 蒙伟 吴枋胤 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期769-781,共13页
为揭示雅鲁藏布江缝合带对区域内深埋长大隧道群岩爆的孕育作用,探明岩爆时空分布与破坏特征规律和影响因素,以新建川藏铁路桑珠岭隧道和巴玉隧道为工程依托,通过地质调查、现场试验、地应力三维反演、岩爆记录统计等方法对隧道高地温... 为揭示雅鲁藏布江缝合带对区域内深埋长大隧道群岩爆的孕育作用,探明岩爆时空分布与破坏特征规律和影响因素,以新建川藏铁路桑珠岭隧道和巴玉隧道为工程依托,通过地质调查、现场试验、地应力三维反演、岩爆记录统计等方法对隧道高地温、高地应力条件的形成、特征和影响进行分析,最后结合热力耦合计算就高地应力、高地温对隧道岩爆的影响进行了比较分析。研究结果表明:受控于缝合带特殊的大地构造以及新生代岩浆活动影响,区域内深埋长大隧道群呈现出高地应力和高地温特征;两座隧道受水平地质构造和大埋深影响显著,其中桑珠岭隧道轴线处最大水平主应力、自重应力分别为巴玉隧道轴线处的1.44和0.78倍;受竖向应力控制岩爆的空间分布集中在拱顶和掌子面,而邻近河谷区域受水平应力影响在近雅鲁藏布江河谷一侧岩爆次数明显居多。现场试验表明两座隧道围岩均具有弱~中等岩爆倾向,但因岩性产生的岩爆倾向性差异不明显;受大地热流及局部熔融体埋深影响,两座隧道的高地温差异显著,结合热力耦合模型计算表明桑珠岭隧道受高地温影响,开挖过程中的热力耦合作用明显,而巴玉隧道岩爆主要受到竖向高地应力影响。 展开更多
关键词 隧道工程 雅鲁藏布江缝合带 岩爆孕育 岩爆特征 高地应力 高地温
高海拔隧道施工通风风管漏风率研究 预览 被引量:1
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作者 李琦 于丽 +2 位作者 严涛 刘祥 王明年 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期144-148,共5页
隧道施工通风的风管漏风量大小不仅与风管本身的长度、破损度等因素有关,还与外界的大气压、空气密度等外界环境相关。目前,风管漏风率的研究主要是在平原地区,对于高海拔隧道施工环境下通风风管的漏风率变化规律的研究还比较少。为了... 隧道施工通风的风管漏风量大小不仅与风管本身的长度、破损度等因素有关,还与外界的大气压、空气密度等外界环境相关。目前,风管漏风率的研究主要是在平原地区,对于高海拔隧道施工环境下通风风管的漏风率变化规律的研究还比较少。为了得到高海拔地区隧道施工通风风管的漏风率,利用风管开口处流量理论和能量守恒原理对高海拔地区风管漏风率修正系数进行推导,并通过现场实测数据进行验证。结果表明:得到风管漏风率的海拔高度修正系数计算公式;高海拔地区风管百米漏风率约为平原地区的1.5倍,且在高海拔地区风管漏风率随风管长度增加而增大较快;实测高海拔隧道风机风管百米漏风率约为3%,与理论计算结果较吻合。 展开更多
关键词 高海拔隧道 漏风率 现场实测 施工通风
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基于变形-结构法的隧道初期支护安全性评价研究 预览
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作者 杨涅 刘大刚 +1 位作者 王明年 于丽 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2019年第9期1445-1452,共8页
现行隧道设计中,初期支护的安全性评价是实现隧道施工阶段初期支护动态设计的关键。为解决这一问题,基于矩阵位移法建立以关键节点位移为已知量的变形-结构法,即由关键节点的位移值直接反算结构荷载及内力,进而依据规范定量评价初期支... 现行隧道设计中,初期支护的安全性评价是实现隧道施工阶段初期支护动态设计的关键。为解决这一问题,基于矩阵位移法建立以关键节点位移为已知量的变形-结构法,即由关键节点的位移值直接反算结构荷载及内力,进而依据规范定量评价初期支护的安全性;并编制相应的计算程序,依托郑万高铁香炉坪隧道进行工程应用分析。研究结果表明:1)变形-结构法较之其他以位移为基础的反分析方法,具有原理简单、参数易选取、计算速度快等优点。2)关键节点的空间位置应尽可能均布,并应兼顾特征点,如拱顶点、跨度最大点、墙脚点等,且关键节点的数量应不小于5。考虑到施工现场的复杂性和保证结果的准确性,建议关键节点的数量取7。3)隧道施工过程中,可通过关键节点的位移监控量测数据,利用变形-结构法进行初期支护的安全性评价。 展开更多
关键词 铁路隧道 初期支护 变形-结构法 关键节点 安全性评价
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大渡河桥隧道锚力学响应研究及承载力判定
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作者 颜冠峰 王明年 +2 位作者 李睿峰 范宇 刘大刚 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期1149-1155,共7页
隧道锚作为悬索桥锚碇形式的一种,具有工程量小、承载力大和对周边环境影响小的特点。为探究大渡河特大桥雅安岸隧道锚在巨大缆力作用下的力学响应规律和预测隧道锚极限承载能力,建立了大型非线性数值模拟模型,系统、细致地监测了施加... 隧道锚作为悬索桥锚碇形式的一种,具有工程量小、承载力大和对周边环境影响小的特点。为探究大渡河特大桥雅安岸隧道锚在巨大缆力作用下的力学响应规律和预测隧道锚极限承载能力,建立了大型非线性数值模拟模型,系统、细致地监测了施加缆力前后锚塞体单元主应力,锚塞体与围岩的相对位移,以及锚塞体整体位移以及锚塞体后端面的塑性区随缆力施加的变化趋势,并提出了一种基于锚塞体整体位移和锚塞体后端面塑性区的预测隧道锚极限承载能力的分析方法。最终得出施加缆力后,锚塞体最大主应力由大变小,最小主应力绝对值由小变大的力学规律,并通过超缆力分析预测大渡河特大桥隧道锚的极限承载力为7倍缆力。 展开更多
关键词 隧道锚 非线性数值模型 相对位移 超缆力分析
德格隧道冒顶和冒落破坏特征及处治技术
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作者 严健 何川 +1 位作者 卢岱岳 雷德明 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期187-194,共8页
在川藏公路德格隧道施工中相继出现冒顶和冒落事故。文章利用数值模拟和现场测试对围岩及支护的位移和应力特征进行研究,就同一隧道发生冒顶和冒落的破坏特征和机制进行了深入分析,最后提出了相应的处治措施。研究表明:冒顶破坏以碎屑... 在川藏公路德格隧道施工中相继出现冒顶和冒落事故。文章利用数值模拟和现场测试对围岩及支护的位移和应力特征进行研究,就同一隧道发生冒顶和冒落的破坏特征和机制进行了深入分析,最后提出了相应的处治措施。研究表明:冒顶破坏以碎屑流变为主,而冒落破坏以碎裂变形为主;冒顶发生时拱顶部碎石土出现塑形变形区,冒落发生时因围岩中形成的竖向与水平方向应力差产生扩容现象;浅埋碎石土围岩自稳能力差,施工扰动引起隧道冒顶破坏发生,而深埋绢云石英片岩裂隙发育,受围岩自重和施工爆破影响诱发隧道冒落破坏。基于以上结论,现场主要采用了限制塑性变形及碎裂变形扩展、施作锚注支护体系、实施“强行”联合支护和加强支护参数等关键措施。 展开更多
关键词 川藏公路 隧道工程 冒顶 冒落 数值模拟 现场测试 破坏特征 处治措施
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