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对向施工隧道贯通前开挖面稳定性上限有限元分析 预览
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作者 孙雁 +1 位作者 杨峰 罗静静 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1290-1296,共7页
为探讨对向施工隧道贯通前开挖面存在的相互影响对地层稳定性的变化规律,本文将该问题假定为沿隧道纵向中线剖开的二维平面应变模型,采用刚体平动运动单元上限有限元法开展计算分析,获得了土体自重作用下地层临界失稳状态对应的隧道开... 为探讨对向施工隧道贯通前开挖面存在的相互影响对地层稳定性的变化规律,本文将该问题假定为沿隧道纵向中线剖开的二维平面应变模型,采用刚体平动运动单元上限有限元法开展计算分析,获得了土体自重作用下地层临界失稳状态对应的隧道开挖面稳定性系数Ncr和有效间断线网破坏模式,以单元速度云图和速度矢量图形式呈现了典型破坏模式下速度场分布的特征。研究发现:对向开挖面间距比S/D对稳定性系数Ncr有显著影响,隧道埋深比H/D和土体内摩擦角Ф对其亦有影响。在转换间距比Str/D附近,稳定系数Ncr值差别不大,但破坏模式形态和范围差异明显。本研究为对向施工隧道贯通前的稳定性评价、选取合理预加固方案等工作提供理论支撑。 展开更多
关键词 对向施工 开挖面稳定性 上限有限元 刚体平动运动单元 稳定性系数 破坏模式 隧道
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水平互层岩体隧道稳定性数值分析 预览
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作者 邓少 《中国科技信息》 2019年第16期77-79,共3页
为了研究水平软硬互层岩体隧道开挖后围岩稳定性与层厚之间的关系,采用有限差分法软件FLAC2D对不同层厚条件下水平软硬互层岩体隧道开挖进行了数值模拟,分析了水平软硬互层岩体隧道开挖后围岩的变形规律和应力变化特征。结果表明:当开... 为了研究水平软硬互层岩体隧道开挖后围岩稳定性与层厚之间的关系,采用有限差分法软件FLAC2D对不同层厚条件下水平软硬互层岩体隧道开挖进行了数值模拟,分析了水平软硬互层岩体隧道开挖后围岩的变形规律和应力变化特征。结果表明:当开挖跨度相同时,随着层厚的增加,隧道围岩塑性区、隧道顶板下沉量和最大主应力均出现逐渐减小的趋势。 展开更多
关键词 隧道稳定性 岩体 下水 数值分析 围岩稳定性 隧道开挖 软硬互层 FLAC2D
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隧道工作面稳定性与滑移线网破坏模式研究
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作者 孙雁 +2 位作者 罗静静 郑响凑 杨峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1374-1380,共7页
针对隧道工作面稳定性和破坏模式问题,从保守角度将其假定为沿隧道纵向中线剖开的二维平面应变模型,采用刚体平动运动单元上限有限元法(UBFEM-RTME)开展分析研究,绘制了土体自重作用下地层临界失稳状态对应的隧道工作面稳定系数Ncr图表... 针对隧道工作面稳定性和破坏模式问题,从保守角度将其假定为沿隧道纵向中线剖开的二维平面应变模型,采用刚体平动运动单元上限有限元法(UBFEM-RTME)开展分析研究,绘制了土体自重作用下地层临界失稳状态对应的隧道工作面稳定系数Ncr图表和有效间断线网(近似滑移线网)破坏模式,探讨了埋深比H/D、内摩擦角φ和剪胀角ψ等参数影响规律,给出了Ncr与H/D和φ影响因素的拟合公式,进一步揭示了有效间断线数目及位置分布等网格参数对计算精度的影响程度。研究表明UBFEM-RTME数值计算配合网格更新策略并保证合理充足的网格密度,能提高Ncr上限解精度并捕获高密度有效间断线网破坏模式,其分析结果可用于评价隧道工作面稳定性、揭示极限失稳破坏形态的主要特征,为地层预加固方案制定等工作提供一定理论支撑。 展开更多
关键词 工作面稳定性 上限有限元 剪胀效应 稳定系数 破坏模式
基于机器视觉三维重建技术的隧道掌子面岩体结构数字识别方法及应用 预览
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作者 谢壮 陈宝林 +3 位作者 傅金 祝志恒 郑静 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1001-1007,共7页
提出采用数字图像结合机器视觉方法获取隧道掌子面岩体表观信息。通过采集隧道开挖面的序列图像,生成开挖面岩体表面的三维点云模型,利用投影算法获得隧道掌子面及硐壁岩体结构的平面模型高清影像;基于影像表面结构迹线素描结果进行岩... 提出采用数字图像结合机器视觉方法获取隧道掌子面岩体表观信息。通过采集隧道开挖面的序列图像,生成开挖面岩体表面的三维点云模型,利用投影算法获得隧道掌子面及硐壁岩体结构的平面模型高清影像;基于影像表面结构迹线素描结果进行岩体节理特征的量化描述。将该方法应用于东天山公路隧道开挖面岩体节理分布、节理倾角间距等特征参数的获取。研究结果表明:该方法可快速生成开挖面三维点云模型,实现隧道地质信息编录与围岩级别辨识,具有快速、准确的优点,可为施工提供参考。 展开更多
关键词 隧道 掌子面 数字图像 三维点云重建 岩体节理
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松散堆积体隧道围岩超前注浆技术 预览
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作者 李龙喜 白鹏鹏 +2 位作者 叶新田 刘朋飞 《港工技术与管理》 2019年第3期7-11,共5页
为解决隧道穿越松散堆积体时的超前加固难题,依托云南省华丽高速公路罗打拉隧道,将水泥等材料按一定添加比配制了一种针对该地层的新型膏状注浆材料。试验表明:普通硅酸盐水泥(42.5R)与水等量混合,并根据水泥用量,加入占比为4%的水玻璃(... 为解决隧道穿越松散堆积体时的超前加固难题,依托云南省华丽高速公路罗打拉隧道,将水泥等材料按一定添加比配制了一种针对该地层的新型膏状注浆材料。试验表明:普通硅酸盐水泥(42.5R)与水等量混合,并根据水泥用量,加入占比为4%的水玻璃(40~45°Be)与高分子材料聚乙二醇,通过隧道拱部120°范围内超前小导管注入水泥膏状浆液,当注浆压力达到1.5~2.0MPa时,即可取得理想的加固效果。釆用上述浆材加固松散体地层,浆液能够有效充填块石之间的孔隙,使地层中的块石胶结,形成结石体,地层得到良好加固。监控量测的结果显示,釆用新型浆材注浆的断面拱顶沉降较小,且变形可更快趋于稳定。 展开更多
关键词 松散堆积体 超前注浆 浆液选材 现场试验
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EPB盾构开挖面稳定性的PFC-FLAC耦合分析
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作者 傅金 谢佳伟 +1 位作者 房雅楠 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期116-121,共6页
基于离散元-有限差分(PFC-FLAC)多尺度耦合分析方法模拟盾构掘进的动态过程,根据开挖面土体颗粒进入土舱的速度状态提出了一种土压平衡(EPB)盾构开挖面稳定性评价方法.通过建立刀盘切削和出渣过程的盾构隧道掘进耦合模型,分析了不同掘... 基于离散元-有限差分(PFC-FLAC)多尺度耦合分析方法模拟盾构掘进的动态过程,根据开挖面土体颗粒进入土舱的速度状态提出了一种土压平衡(EPB)盾构开挖面稳定性评价方法.通过建立刀盘切削和出渣过程的盾构隧道掘进耦合模型,分析了不同掘进模式和不同地层条件下开挖面的稳定性,并结合实际工程进行验证.结果表明:离散元与有限元耦合方案可以有效地模拟盾构渣土进出舱过程中的细观力学行为;地层因素对掘进模式选择影响较大,砂层或上软下硬地层中保持满舱或3/4舱模式掘进时能更好地控制开挖面稳定;在全断面粉砂地层和上部中砂下部风化岩地层中,开挖面失稳的临界支护压力比分别为0.41与0.29;在恒定排土条件下,掘进速度对开挖面稳定性影响较大. 展开更多
关键词 盾构隧道 耦合分析 掘进参数 掘进模式 开挖面稳定
基于全景展开图像的隧道衬砌渗漏水数字化识别方法研究
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作者 彭斌 祝志恒 +2 位作者 傅金 何洪波 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期31-37,44共8页
文章通过隧道衬砌展开影像生成器软件对隧道衬砌渗水区域采集影像进行特征点提取、图像匹配、模型识别、图像展开与拼接处理,得到隧道衬砌的全景展开图像。利用图像分割与处理技术,对全景图像采用灰度图像转换、阀值选取、二值图像开闭... 文章通过隧道衬砌展开影像生成器软件对隧道衬砌渗水区域采集影像进行特征点提取、图像匹配、模型识别、图像展开与拼接处理,得到隧道衬砌的全景展开图像。利用图像分割与处理技术,对全景图像采用灰度图像转换、阀值选取、二值图像开闭运算等原理实现对图像渗水区域信息的识别与修正,并基于贵州某运营公路隧道衬砌渗漏水实例,经过若干算法程序提取出该隧道渗水病害的位置、面积及病害长度等特征信息,建立了一套隧道衬砌渗漏水病害的数字化识别系统,可为隧道衬砌渗漏水检测提供一种便捷、高效、全面的综合检测手段。 展开更多
关键词 隧道 全景展开图像 衬砌渗漏水 渗水识别 信息提取 图像处理
基于正交试验的地下厂房喷锚支护参数优化研究 预览
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作者 闫锋 张亚洲 +3 位作者 李林毅 杨雷 宁洪量 《人民长江》 北大核心 2019年第A01期292-297,共6页
为优化地下厂房喷锚支护参数设计,依托安徽绩溪抽水蓄能电站地下厂房工程,基于正交试验原理采用仿真模拟手段对开挖支护工程中喷锚支护参数(锚杆长度、锚杆直径、喷混凝土厚度、喷混凝土标号)的选取进行了优化设计,得出了各支护参数对... 为优化地下厂房喷锚支护参数设计,依托安徽绩溪抽水蓄能电站地下厂房工程,基于正交试验原理采用仿真模拟手段对开挖支护工程中喷锚支护参数(锚杆长度、锚杆直径、喷混凝土厚度、喷混凝土标号)的选取进行了优化设计,得出了各支护参数对工程经济性、围岩稳定性、结构安全性的主次影响关系。提出了考虑工程经济性、围岩稳定性、结构安全性的综合评价系数及其计算方法,并结合正交试验法进一步得到了适用于依托工程的支护参数最优组合。经现场应用,最优支护参数组合下工程经济性尚可,围岩稳定性良好,支护结构未有开裂破损,喷锚支护取得了预期效果,进一步证明了正交试验法是一种能够优化支护设计且切实可行的科学方法。 展开更多
关键词 喷锚支护 正交试验 地下厂房 绩溪抽水蓄能电站
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紧邻高边坡地铁深基坑半盖挖施工技术
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作者 刘五一 肖育斐 +2 位作者 张健 刘守花 《施工技术》 CAS 2019年第3期76-79,共4页
对长沙轨道交通4号线黄土岭站深基坑支护结构进行设计,提出基坑邻近边坡、坑底紧邻电力隧道时边坡和电力隧道加固措施,介绍半盖挖法施工流程。分析实测数据表明,支护结构设计和加固措施合理可靠,半盖挖法施工效果良好。
关键词 深基坑 边坡 隧道 半盖挖法 施工技术
松散堆积体隧道围岩超前注浆技术
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作者 李龙喜 白鹏鹏 +2 位作者 叶新田 刘朋飞 《施工技术》 CAS 2019年第11期89-92,115共5页
为解决隧道穿越松散堆积体时的超前加固难题,依托云南省华丽高速公路罗打拉隧道,将水泥等材料按一定添加比配制一种针对该地层的新型膏状注浆材料。通过试验段表明:将普通硅酸盐水泥(42. 5R)与水、水泥、聚乙二醇混合后的浆液,通过隧道... 为解决隧道穿越松散堆积体时的超前加固难题,依托云南省华丽高速公路罗打拉隧道,将水泥等材料按一定添加比配制一种针对该地层的新型膏状注浆材料。通过试验段表明:将普通硅酸盐水泥(42. 5R)与水、水泥、聚乙二醇混合后的浆液,通过隧道拱部120°范围内超前小导管注入地层,当注浆压力达到1. 5~2. 0MPa时,可取得理想的加固效果。采用上述浆材加固松散体地层,浆液能有效充填块石之间的空隙,使地层中的块石胶结,形成结石体,地层得到良好加固。监控量测的结果显示,采用新型浆材注浆的断面拱顶沉降较小,且变形可更快趋于稳定。 展开更多
关键词 隧道工程 围岩 注浆 试验 施工技术
基于现场实测的炭质板岩隧道围岩大变形与衬砌受力特征研究
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作者 郭健 +3 位作者 陈维 沈东 刘涛 柴文勇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期832-841,共10页
炭质板岩是西南地区普遍存在的一种典型软岩,隧道开挖过程中极易发生大变形、局部垮塌等灾害,甚至造成重大经济损失与人员伤亡。以香丽高速公路海巴洛隧道典型炭质板岩工程为背景,通过对炭质板岩围岩位移、初支内力和二衬内力的施工全... 炭质板岩是西南地区普遍存在的一种典型软岩,隧道开挖过程中极易发生大变形、局部垮塌等灾害,甚至造成重大经济损失与人员伤亡。以香丽高速公路海巴洛隧道典型炭质板岩工程为背景,通过对炭质板岩围岩位移、初支内力和二衬内力的施工全过程进行监测,探讨不同施工阶段隧道大变形段衬砌受力特征。分析结果表明:上台阶开挖是围岩变形的主要发生阶段,且围岩变形呈现出'左小右大'的不对称变形模式,最大沉降(208.9mm)发生在右拱肩处;钢拱架应力沿洞周分布特点为'上大下小',上台阶最大压应力值为550.4 MPa,下台阶最大压应力值为134.9 MPa;初支拱顶、左拱肩、右拱肩监测点及二衬混凝土左仰拱处安全系数均小于规范限值,支护结构偏于危险。研究成果可为类似炭质板岩隧道工程的设计、施工等提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 岩石力学 炭质板岩 隧道 现场监测 大变形 衬砌受力
考虑封孔浆体黏度时空变化的止浆机制研究
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作者 张聪 梁经纬 +3 位作者 张贵金 谢亦朋 叶新田 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期974-980,共7页
封孔止浆技术是松软地层注浆防渗加固的重要手段,而封孔浆体自下而上的注入方式及其黏度时变特性导致浆体在止浆段长内黏度呈现出空间分布不均匀。通过流变试验获取封孔浆体流变参数与流型,建立考虑黏度时空变化的宾汉流体同心环状劈裂... 封孔止浆技术是松软地层注浆防渗加固的重要手段,而封孔浆体自下而上的注入方式及其黏度时变特性导致浆体在止浆段长内黏度呈现出空间分布不均匀。通过流变试验获取封孔浆体流变参数与流型,建立考虑黏度时空变化的宾汉流体同心环状劈裂封孔浆体止浆模型,推导出黏度时空变化的封孔浆体止浆的控制方程,并定量分析封孔浆体的止浆能力,最后将研究成果成功应用于河堤防渗加固注浆工程。研究结果表明,封孔浆体黏度时空变化对浆体封孔止浆能力影响较大,其止浆能力与浆体流变参数、浆体塑性强度、封孔高度等有关;封孔浆体所能承受的极限注浆压力随封孔浆体固化剂掺量的增加或封孔浆体塑性强度的增大而增大,且这种变化随封孔高度的增高而表现的越明显,综合考虑注浆堵管、后续拔管等问题,封孔浆体水固比宜控制在1∶1左右,且黏土含量不宜超过50%,固化剂掺量宜控制在1.2%~1.8%;现场钻孔取样、压水试验均反映注浆后地层连续性和整体性得到了显著提高,已达到设计防渗加固标准,理论计算推导虽与实测结果存在一定误差,但可满足实际工程要求。研究结果有利于封孔浆体止浆技术的进一步推广应用,可为工程实践提供理论指导。 展开更多
关键词 封孔浆体 注浆 黏度 时空变化 理论推导
节理裂隙密集发育岩体隧道开挖断面成形特征统计分析 预览
13
作者 张志明 张宇 +2 位作者 戴勇 祝志恒 《铁道建筑技术》 2019年第6期12-16,共5页
隧道开挖断面成形及超挖一直是隧道施工中遇到的难题,直接影响工程建设的工期和施工成本.以蒙华铁路大围山隧道工程为例,选取隧道典型开挖断面,从总体位移和塑性变形角度对隧道开挖围岩稳定性及成形进行了有限元分析.并基于现场实测开... 隧道开挖断面成形及超挖一直是隧道施工中遇到的难题,直接影响工程建设的工期和施工成本.以蒙华铁路大围山隧道工程为例,选取隧道典型开挖断面,从总体位移和塑性变形角度对隧道开挖围岩稳定性及成形进行了有限元分析.并基于现场实测开挖断面数据,应用统计学原理,对节理裂隙密集发育段落不同围岩类别隧道超挖量进行了统计特征分析,获得了各级围岩超挖量及置信区间.各级围岩超挖量服从正态分布,可根据置信区间来预测不同围岩级别隧道超挖范围.并针对爆破开挖围岩成洞性差、超挖严重问题,提出了针对性断面成形控制性措施.研究成果可为喷射混凝土回弹量计算以及隧道开挖断面成形控制提供依据和参考. 展开更多
关键词 隧道超挖 节理裂隙 统计分析 有限元分析 分布特征 回弹量
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考虑渣土特征的盾构施工力学动态耦合仿真研究
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作者 肖超 谭立新 +2 位作者 陈仁朋 钟志全 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1108-1115,共8页
土压平衡盾构渣土作为开挖面支护力与土仓压力之间的传递介质,其力学性能直接影响到土仓压力的控制、开挖面支护力大小和地层变形等。通过编制离散元和有限差分耦合程序,模拟了土压平衡盾构机动态掘进过程,分析了渣土改良对土仓压力传... 土压平衡盾构渣土作为开挖面支护力与土仓压力之间的传递介质,其力学性能直接影响到土仓压力的控制、开挖面支护力大小和地层变形等。通过编制离散元和有限差分耦合程序,模拟了土压平衡盾构机动态掘进过程,分析了渣土改良对土仓压力传递性和开挖面地层响应的影响。研究结果表明:盾构掘进过程中土仓压力会出现一定的波动幅度,越靠近刀盘,压力的波动幅度越大。刀盘转动角度对土仓压力有一定的影响。刀盘面板转至监测点水平线上时土压力较大,刀盘开口转至监测点水平线上时土压力较小。渣土改良能增大土仓压力传递系数,降低土仓压力的离散性。压力传递系数不是一个稳定值,而是一个受刀盘转动角度影响的变化值。 展开更多
关键词 土压平衡盾构 渣土改良 耦合分析 土仓压力 地层变形
非均质软弱围岩隧道注浆加固圈分布特性
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作者 张聪 +3 位作者 谢亦朋 戴勇 梁雄 龚方浩 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期58-70,共13页
基于随机分布理论和流-固耦合理论,考虑注浆过程中围岩物性参数的动态变化和浆液黏度时变性,推导了流-固耦合作用下非均质软弱围岩的浆液扩散方程,并运用多场耦合软件COMSOL Multiphysics建立了小导管注浆浆液在非均质软弱围岩中的扩散... 基于随机分布理论和流-固耦合理论,考虑注浆过程中围岩物性参数的动态变化和浆液黏度时变性,推导了流-固耦合作用下非均质软弱围岩的浆液扩散方程,并运用多场耦合软件COMSOL Multiphysics建立了小导管注浆浆液在非均质软弱围岩中的扩散模型,系统研究了注浆参数与小导管布设等对浆液扩散与注浆加固圈形成的影响。研究结果表明:浆液在非均质软弱围岩内以类椭圆形向四周扩散,扩散形态随注浆压力、注浆时间与围岩参数等动态变化而不断变化,最终趋于稳定;在注浆过程中,增大注浆压力和延长注浆时间在一定程度上可提高浆液的渗透能力并改善围岩的渗透性,而适当的增大小导管布设长度或减小导管布设角度有利于注浆加固圈的形成;为达到最优注浆效果,洞头山隧道小导管预注浆加固压力宜设为1 MPa,注浆时间宜控制在400 s,小导管布设角度不宜小于30°,布设长度应大于2.5 m;经现场监测验证,隧道围岩28 d抗压强度提高至2 MPa,围岩渗透系数降至10-5 cm·s-1,后续台阶法施工开挖拱顶沉降均小于3 cm,围岩整体性和连续性得了显著提高。 展开更多
关键词 隧道工程 非均质软弱围岩 隧道注浆 注浆加固圈 流-固耦合理论 随机分布理论
深基坑开挖对邻近边坡稳定性影响与控制
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作者 秦坤元 刘五一 +4 位作者 肖育斐 张健 刘守花 王健宏 《中外公路》 北大核心 2019年第4期15-19,共5页
长沙地铁4号线黄土岭地铁站基坑南侧12 m位置有一高8 m的原状土边坡,且距坡顶11 m位置有一栋7层砖混结构建筑物,为增加施工空间,将对坡脚位置进行削坡处理,削坡后边坡坡角高达75.0°,边坡削坡、基坑开挖对边坡稳定性和既有建筑物的... 长沙地铁4号线黄土岭地铁站基坑南侧12 m位置有一高8 m的原状土边坡,且距坡顶11 m位置有一栋7层砖混结构建筑物,为增加施工空间,将对坡脚位置进行削坡处理,削坡后边坡坡角高达75.0°,边坡削坡、基坑开挖对边坡稳定性和既有建筑物的影响不容忽视。该文以黄土岭车站基坑工程为依托,采用有限差分软件FLACR对削坡及基坑开挖支护进行数值模拟,分析削坡、基坑开挖对邻近边坡的影响,并提出保证边坡稳定的技术措施,通过数值模拟对控制措施可行性进行分析,最后通过实测结果分析边坡的加固效果。 展开更多
关键词 深基坑 边坡 稳定性 控制技术
半盖挖法偏压基坑中立柱受力与变形特征
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作者 刘守花 +1 位作者 鬲浩然 肖育斐 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期86-91,共6页
以长沙地铁4号线砂子塘站基坑工程为背景,综合采用数值计算、现场实测和理论分析相结合的方法,分析半盖挖法偏压基坑中立柱受力与变形特征.结果表明:半盖挖法偏压基坑中立柱变形和受力不仅受基坑开挖降水和外部荷载影响,地形偏压荷载对... 以长沙地铁4号线砂子塘站基坑工程为背景,综合采用数值计算、现场实测和理论分析相结合的方法,分析半盖挖法偏压基坑中立柱受力与变形特征.结果表明:半盖挖法偏压基坑中立柱变形和受力不仅受基坑开挖降水和外部荷载影响,地形偏压荷载对中立柱影响也不容忽视.半盖挖法偏压基坑中立柱变形、受力呈现出特殊性:中立柱水平向地形较低侧变形,且沿竖向呈鼓肚型变形模式;中立柱回弹值均不超过开挖深度的0.05%;中立柱轴向承受弯矩和压力共同作用. 展开更多
关键词 地铁车站 半盖挖法 偏压基坑 中立柱 地形偏压荷载
一种无中导洞连拱隧道衬砌开裂原因分析及结构优化
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作者 王健宏 陈维 +2 位作者 沈东 潘涛 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期79-85,111共8页
为解决传统连拱隧道中导洞法施工工序繁琐、结构受力转换复杂等问题,云南某隧道采用了一种无中导洞连拱隧道,其后行洞钢拱架焊接于先行洞钢拱架,使初期支护相互搭接形成了连拱隧道中墙,从而避免了中导洞开挖,但在隧道施工中,先行洞二次... 为解决传统连拱隧道中导洞法施工工序繁琐、结构受力转换复杂等问题,云南某隧道采用了一种无中导洞连拱隧道,其后行洞钢拱架焊接于先行洞钢拱架,使初期支护相互搭接形成了连拱隧道中墙,从而避免了中导洞开挖,但在隧道施工中,先行洞二次衬砌左侧起拱线至左拱腰出现了大量纵向与斜向裂缝。结合隧道实际地质和施工状况,运用Flac3d建立了地层-隧道结构数值模型,研究分析了初期支护各自独立封闭成环和初期支护搭接处界面特性对无中导洞连拱隧道衬砌开裂的影响。结果表明:后行洞初期支护独立闭合成环时,即使初支结构之间产生了一定的滑移,隧道衬砌结构仍处于安全状态;后行洞初期支护未独立闭合成环时,搭接处会产生较大的相对滑移,初期支护承载力不能充分发挥,难以有效控制围岩变形和塑性区发展,先行洞二次衬砌承受了较大的围岩荷载,其左拱腰内侧边缘拉应力远超过了衬砌混凝土的抗拉强度,由此造成了左拱腰处衬砌开裂。因此,为避免无中导洞连拱隧道衬砌出现裂缝,建议在设计中应使连拱隧道初期支护各自独立闭合成环,合理加强中墙位置初期支护结构,施工中对关键施工环节、关键受力部位采取有效控制措施,保证支护结构的整体承载力。 展开更多
关键词 隧道工程 结构优化 有限差分法 连拱中导洞 受力特征 衬砌开裂
基坑开挖与降水引起下卧隧道变形的解析计算方法 预览
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作者 欧雪峰 张学民 +3 位作者 刘学勤 刘继强 韩雪峰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期147-154,共8页
在针对基坑开挖对下卧既有隧道影响的预测方法中,常规解析计算方法仅考虑了开挖卸载对下卧隧道的影响,忽略了基坑降水因素的作用,必将使其预测结果存在一定误差。提出一种新的计算方法,该方法基于附加荷载两阶段法,结合土的有效应力原理... 在针对基坑开挖对下卧既有隧道影响的预测方法中,常规解析计算方法仅考虑了开挖卸载对下卧隧道的影响,忽略了基坑降水因素的作用,必将使其预测结果存在一定误差。提出一种新的计算方法,该方法基于附加荷载两阶段法,结合土的有效应力原理,Mindlin解和Pasternak双参数地基模型,初步探讨了包含基坑降水因素影响的基坑施工对其下卧既有隧道的影响,并分析了降水因素在整个影响过程中的作用。最后以深圳车公庙枢纽工程西风道基坑为案例,将计算结果与既有隧道变形监测数据对比,验证了本文计算方法的有效性。 展开更多
关键词 下卧隧道 基坑开挖 基坑降水 有效应力原理 Pasternak地基模型 解析计算
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堤坝脉动注浆浆液扩散机制及应用研究
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作者 张聪 梁经纬 +3 位作者 曹磊 谢亦朋 张贵金 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1507-1514,共8页
基于脉动注浆泵可输出低频周期性脉冲压力的特点,结合可控性黏土固化浆液,提出了一种可用于堤坝防渗加固的新方法。通过进行原型试验验证了该方法的可行性,考虑钻孔扰动和脉动低频重复压力对地层渗透特性的影响,推导了黏土固化浆液脉动... 基于脉动注浆泵可输出低频周期性脉冲压力的特点,结合可控性黏土固化浆液,提出了一种可用于堤坝防渗加固的新方法。通过进行原型试验验证了该方法的可行性,考虑钻孔扰动和脉动低频重复压力对地层渗透特性的影响,推导了黏土固化浆液脉动扩散方程,运用多场耦合软件COMSOL探讨了脉动压力下黏土固化浆液扩散的机制,最后将研究成果成功应用于南水北调中线鹤壁段引水渠道边坡帷幕注浆工程。研究结果表明:黏土固化浆液脉动控制注浆技术可显著提高地层连续性和整体性,结石体28 d强度大于2 MPa,渗透系数可降至10-5cm/s左右,浆液在注浆孔附近与土体胶结成块,邻近注浆孔浆脉交错搭接,整体表现为空间立体网状包裹结构的防渗墙体;对数值模拟和现场试验结果进行综合分析,堤坝脉动注浆时间应控制在1 800~2 400 s之间,合理的脉动注浆压力在0.2~2 MPa之间,脉动持续时间宜调至4~8 s,脉动间隔时间宜调至2~6 s,这样有利于保证堤坝脉动注浆工程达到最优的防渗加固效果;工程实践的渠道边坡连续性、整体性得到了改善,注浆止水加固效果显著,检查孔渗透系数降至10-5 cm/s,所取芯样完整,芯样最长可达40 cm。 展开更多
关键词 堤坝 脉动注浆 黏土固化浆液 原型试验 数值模拟 南水北调工程
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