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不同支护作用泥水盾构开挖面极限支护应力与破坏形式分析 预览
1
作者 徐静波 刘杰 俞超杰 《工程建设与设计》 2020年第4期106-108,共3页
围绕泥水盾构开挖面上极限支护应力与开挖面破坏形式的关系,采用数值软件模拟不同支护作用下开挖面的破坏状态。结果表明:开挖面破坏可分为稳定、屈服、破坏3个阶段,利用应力位移曲线可得到开挖面的极限支护应力;开挖面土体发生主动破坏... 围绕泥水盾构开挖面上极限支护应力与开挖面破坏形式的关系,采用数值软件模拟不同支护作用下开挖面的破坏状态。结果表明:开挖面破坏可分为稳定、屈服、破坏3个阶段,利用应力位移曲线可得到开挖面的极限支护应力;开挖面土体发生主动破坏时,滑裂面从开挖面底部延伸至地表,而发生被动破坏时滑裂面则从开挖面中部发展至地表;不同支护作用下开挖面的极限支护应力可作为泥水盾构气压及泥浆压力大小设置的参考。 展开更多
关键词 泥水盾构 极限支护应力 开挖面
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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
2
作者 谢壮 陈宝林 +3 位作者 傅金阳 祝志恒 郑静 阳军生 《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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黄登水电站坝基开挖面三维地质展示的创新应用 预览
3
作者 张万奎 徐典政 《水力发电》 北大核心 2019年第6期31-34,共4页
黄登水电站坝基开挖面应用传统的开挖面地质展示绘图方法,工作量大,工作效率低,准确性差。基于AutodeskCivil 3D软件绘制了坝基开挖面三维地质展示图,全面、直观地展示了大坝坝基开挖面的地质内容,提高了工作效率,达到了理想的效果。介... 黄登水电站坝基开挖面应用传统的开挖面地质展示绘图方法,工作量大,工作效率低,准确性差。基于AutodeskCivil 3D软件绘制了坝基开挖面三维地质展示图,全面、直观地展示了大坝坝基开挖面的地质内容,提高了工作效率,达到了理想的效果。介绍了黄登水电站大坝坝基开挖面三维地形模型的创建方法,可供同类工程参考。 展开更多
关键词 坝基 开挖面 三维地质展示 AutodeskCivil 3D 黄登水电站
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提高掘进面单进水平问题探究 预览
4
作者 冯虎明 《能源与节能》 2019年第8期36-37,61共3页
目前,煤炭市场形势严峻。如何提高单进水平是综合开挖队伍面临的首要问题。不畏寒冬,克服困难,努力降低成本,提高效率是一条非常重要的途径。介绍了布赖安塔煤矿的基本情况和单进水平现状,分析了煤矿单进水平低的原因,总结了提高单进水... 目前,煤炭市场形势严峻。如何提高单进水平是综合开挖队伍面临的首要问题。不畏寒冬,克服困难,努力降低成本,提高效率是一条非常重要的途径。介绍了布赖安塔煤矿的基本情况和单进水平现状,分析了煤矿单进水平低的原因,总结了提高单进水平的有效途径,以期为类似矿山提供参考。 展开更多
关键词 掘进面 单进水平 优化设计 精益化管理
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软弱围岩隧道掌子面极限支护压力研究 预览
5
作者 王秀英 李凯 +2 位作者 王丽娟 郑维翰 王新东 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期110-117,共8页
针对软弱围岩隧道掌子面所需支护力,基于极限平衡理论,建立了掌子面稳定性分析模型,采用水平条分法推导了掌子面极限支护力计算公式,依托计划进行全断面开挖试验的宝兰客专洪亮营黄土隧道,求解了试验段浅埋情况下所需的掌子面支护力,并... 针对软弱围岩隧道掌子面所需支护力,基于极限平衡理论,建立了掌子面稳定性分析模型,采用水平条分法推导了掌子面极限支护力计算公式,依托计划进行全断面开挖试验的宝兰客专洪亮营黄土隧道,求解了试验段浅埋情况下所需的掌子面支护力,并与数值模型计算结果进行了对比,最后,采用离心模型试验验证了理论分析及数值计算结果。研究结果表明:掌子面所需支护力随着土体黏聚力、内摩擦角的增大近似呈线性和非线性减小关系,随着隧道埋深的增大先增加后趋于稳定,覆跨比1是明显分界点;同时理论分析计算得到的最小支护力较数值计算结果偏小,根据离心模型试验和数值计算结果得出,理论公式计算结果的1.5倍可作为软弱围岩隧道掌子面最小支护力。 展开更多
关键词 软弱围岩隧道 掌子面 支护压力 数值模型 离心试验
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顶管开挖面支护压力影响研究 预览 被引量:1
6
作者 郭成超 赵崇 张冲 《施工技术》 CAS 2019年第1期110-115,共6页
基于ABAQUS数值模拟方法,逐渐减小开挖面支护压力模拟管节顶进过程中土仓压力的变化,研究支护压力变化过程中地表沉降和变形规律,并对影响开挖面及地表位移的因素进行探讨。结合某市顶管工程,对顶管机到达不同开挖面时的地表竖向位移进... 基于ABAQUS数值模拟方法,逐渐减小开挖面支护压力模拟管节顶进过程中土仓压力的变化,研究支护压力变化过程中地表沉降和变形规律,并对影响开挖面及地表位移的因素进行探讨。结合某市顶管工程,对顶管机到达不同开挖面时的地表竖向位移进行监测。结果表明:当开挖面达到极限支护压力时,引起地表产生附加竖向位移;地表沉降曲线呈高斯分布,且因管节埋深、土体黏聚力和内摩擦角的不同呈现不同的分布范围和沉降量;地表监测数据与数值模拟结果趋势吻合。 展开更多
关键词 地下工程 顶管 开挖面 支护 压力 沉降
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泥水盾构隧道开挖面被动破坏研究进展 预览
7
作者 闵凡路 宋航标 +1 位作者 柏煜新 姚占虎 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2018年第4期57-63,共7页
泥水盾构施工过程中,压力舱内泥浆压力梯度很难与地层土水压力梯度保持一致,尤其是大断面时,其顶部泥浆压力显著大于地层土水压力,致使开挖面面临严峻的被动破坏风险,因此有必要对盾构隧道开挖面被动破坏的研究进展进行总结和分析,指出... 泥水盾构施工过程中,压力舱内泥浆压力梯度很难与地层土水压力梯度保持一致,尤其是大断面时,其顶部泥浆压力显著大于地层土水压力,致使开挖面面临严峻的被动破坏风险,因此有必要对盾构隧道开挖面被动破坏的研究进展进行总结和分析,指出泥水盾构砂土地层开挖面被动破坏研究中存在的问题。从极限分析法等理论研究、数值模拟及模型试验3个方面总结盾构隧道开挖面被动破坏研究进展,并分析研究中存在的问题。主要结论如下:1)目前缺少砂土地层中泥浆冲破泥膜、发生劈裂破坏及其对开挖面稳定性影响的相关研究;2)受到试验条件的限制,尚未开展大直径开挖面被动破坏,尤其是气压支护-带压开舱等危险工况下开挖面稳定的离心模型试验;3)离心模型试验采用刚性板模拟盾构开挖面,与土体实际的受力和变形情况存在较大的差异。最后,对今后的主要研究方向提出建议。 展开更多
关键词 泥水盾构 开挖面 砂土地层 被动破坏 模型试验
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复合地层中超大直径泥水盾构施工开挖面泥水压力确定方法研究 预览 被引量:4
8
作者 陈家康 刘陕南 +3 位作者 肖晓春 吴俊 李磊 汪磊 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2018年第4期101-108,共8页
在超大直径泥水盾构施工中,泥水压力的控制是保证开挖面稳定的关键。依托正在新建的上海北横通道工程,利用三维数值分析方法,总结出适用于软土复合地层超大直径泥水盾构施工的开挖面泥水压力确定方法,并根据北横通道现场实测数据对该方... 在超大直径泥水盾构施工中,泥水压力的控制是保证开挖面稳定的关键。依托正在新建的上海北横通道工程,利用三维数值分析方法,总结出适用于软土复合地层超大直径泥水盾构施工的开挖面泥水压力确定方法,并根据北横通道现场实测数据对该方法进行对比分析。研究结果显示:1)超大直径泥水盾构泥水压力最佳平衡计算点位主要与土层厚度比和上下土层有效内摩擦角差值有关;2)在近似均一地层中可以取盾构中心点作为平衡点位,这与以往工程经验相吻合;3)复合地层中可通过理论计算确定最佳平衡计算点位。 展开更多
关键词 复合地层 超大直径泥水盾构 开挖面 泥水压力确定方法 三维数值模拟
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掘进工作面超前注浆加固技术应用 预览 被引量:1
9
作者 张睿 《能源与节能》 2018年第12期111-113,共3页
掘进工作面遇空巷、采空区频繁,为解决顶板难题,决定在掘进工作面遇破碎带应用超前注浆加固技术。从注浆材料、工艺流程、施工方法、施工方案、超前注浆加固技术运用效果及其注意事项等方面对掘进工作面中超前注浆加固技术的应用进行了... 掘进工作面遇空巷、采空区频繁,为解决顶板难题,决定在掘进工作面遇破碎带应用超前注浆加固技术。从注浆材料、工艺流程、施工方法、施工方案、超前注浆加固技术运用效果及其注意事项等方面对掘进工作面中超前注浆加固技术的应用进行了探讨。 展开更多
关键词 掘进工作面 空巷 采空区 超前注浆 加固技术
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不同类型土体盾构开挖面破坏形态分析 预览
10
作者 王鹏 李飞 唐立洲 《山西建筑》 2017年第34期164-165,共2页
利用FLAC~(3D)分别对中砂与粉质黏土条件下盾构开挖面的破坏形态进行分析。研究结果表明:中砂开挖面的破坏形式主要为坍塌破坏,土体位移有明显的突变迹象且主要分布在隧道断面中上部;粉质黏土则表现为开挖面局部土体"隆出"的情形,... 利用FLAC~(3D)分别对中砂与粉质黏土条件下盾构开挖面的破坏形态进行分析。研究结果表明:中砂开挖面的破坏形式主要为坍塌破坏,土体位移有明显的突变迹象且主要分布在隧道断面中上部;粉质黏土则表现为开挖面局部土体"隆出"的情形,土体位移出现逐渐增长且位移主要分布在隧道断面中下部。 展开更多
关键词 盾构 开挖面 中砂 粉质黏土 破坏形态
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基于单元状态指标的盾构隧道水-力耦合模拟分析 被引量:4
11
作者 马春景 姜谙男 +1 位作者 江宗斌 王善勇 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2017年第6期1762-1770,共9页
针对富水区土压平衡式盾构隧道施工进行了水-力耦合(H-M耦合)数值模拟。首先在既有的研究成果基础上建立了单元状态指标ZSI(Zone State Index),该指标将屈服、破坏接近度等进行适当变换,统一到单元安全度量体系(负值代表破坏),实... 针对富水区土压平衡式盾构隧道施工进行了水-力耦合(H-M耦合)数值模拟。首先在既有的研究成果基础上建立了单元状态指标ZSI(Zone State Index),该指标将屈服、破坏接近度等进行适当变换,统一到单元安全度量体系(负值代表破坏),实现了单元的弹性、屈服和破坏3种状态的完整表达。然后将应变-渗透系数方程与ZSI结合,使渗透系数在耦合的过程中随单元状态发生改变,弥补了FLAC3D渗流模拟中渗透系数不变的不足。最后采用FLAC3D的FISH语言二次开发,以大连地铁202标段香工街站-沙河口火车站区间盾构地铁隧道为例,实现H-M耦合过程的模拟。分析了隧道掘进的过程中开挖面及围岩的变形和破坏特征,根据开挖面上ZSI的计算结果对开挖面进行了稳定性评价。研究结果表明,该方法可以较好地进行H-M耦合过程中模拟和分析,与实测结果较为吻合。 展开更多
关键词 H-M耦合 盾构隧道 开挖面 单元状态指标 FLAC3D
浅埋透水地层泥水盾构开挖面极限支护压力研究 预览 被引量:2
12
作者 曹成勇 施成华 +1 位作者 雷明锋 彭立敏 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期3131-3139,共9页
针对浅埋透水地层的泥水平衡盾构施工的隧道,建立考虑水的渗透作用下泥水盾构开挖面极限支护压力的理论分析模型。同时,基于极限分析理论,推导相应的计算公式,并结合工程实例,通过数值模拟计算分析,验证理论分析的合理性,进而讨论隧道... 针对浅埋透水地层的泥水平衡盾构施工的隧道,建立考虑水的渗透作用下泥水盾构开挖面极限支护压力的理论分析模型。同时,基于极限分析理论,推导相应的计算公式,并结合工程实例,通过数值模拟计算分析,验证理论分析的合理性,进而讨论隧道埋深、隧道直径、土体黏聚力、内摩擦角和水深等参数对盾构开挖面极限支护压力的影响。研究结果表明:浅埋透水地层盾构隧道开挖面极限支护压力随着隧道埋深、隧道直径以及水深增大而增大;随着土体黏聚力和内摩擦角增大反而减小。 展开更多
关键词 浅埋隧道 透水地层 泥水盾构 开挖面 极限支护压力
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泥水盾构开挖面稳定性影响因素敏感性分析 被引量:2
13
作者 杨忠年 刘泉维 +1 位作者 刘林胜 张艳 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期141-147,共7页
盾构施工过程中开挖面的稳定性由隧道直径、埋深、水头高度等诸多因素决定,文章采用Plaxis8.2有限元计算软件,对开挖面稳定性影响因素进行了敏感性分析。结果表明:内摩擦角φ、水头高度H_w、埋置深度H和隧道直径D更为敏感,应作为泥浆... 盾构施工过程中开挖面的稳定性由隧道直径、埋深、水头高度等诸多因素决定,文章采用Plaxis8.2有限元计算软件,对开挖面稳定性影响因素进行了敏感性分析。结果表明:内摩擦角φ、水头高度H_w、埋置深度H和隧道直径D更为敏感,应作为泥浆压力设定的主要参考因素;地下水产生的渗流力和超孔隙水压力等因素,将改变开挖面的受力情况。在进行支护力计算选取时,须考虑地下水的影响;隧道埋深较小时,对开挖面的稳定性影响较大,随着埋深的不断加深,其影响将被削弱;隧道直径D与开挖面极限最小支护压力呈简单线性关系。 展开更多
关键词 泥水盾构 开挖面 砂质地层 稳定性 敏感性
大直径泥水盾构穿江底深槽段开挖面稳定性研究 预览 被引量:1
14
作者 黄程俣 王炳龙 《华东交通大学学报》 2016年第1期89-93,共5页
在大直径泥水盾构隧道施工中,开挖面稳定性问题显得尤为突出,但对于高透水性、砂质、浅覆土地层开挖面稳定的影响因素及其稳定性分析尚不成熟。利用有限元数值模拟,研究不同内摩擦角、水深、盾构埋深以及开挖面支护应力对开挖面稳定性... 在大直径泥水盾构隧道施工中,开挖面稳定性问题显得尤为突出,但对于高透水性、砂质、浅覆土地层开挖面稳定的影响因素及其稳定性分析尚不成熟。利用有限元数值模拟,研究不同内摩擦角、水深、盾构埋深以及开挖面支护应力对开挖面稳定性的影响。讨论大直径泥水盾构开挖面稳定性各因素之间关系。研究结果表明,内摩擦角改变对于盾构开挖面影响显著,水深改变对开挖面影响不大,开挖面凹凸性在λ(应力支护比)=0.8-0.9之间改变,应力支护比在0.9-1之间时,变形量最小,可以为工程提供经验。 展开更多
关键词 泥水盾构 开挖面 稳定性 支护应力比
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不同抽压比煤巷掘进工作面粉尘浓度分布的数值模拟 预览
15
作者 卢英东 陈洋洋 吕凯旋 《皖西学院学报》 2016年第5期99-102,共4页
针对掘进工作面产尘量大,除尘效率低,造成粉尘浓度大的现实状况,运用计算流体力学中的气固两相流理论,采用离散相模型来研究抽压比对掘进工作面巷道中粉尘浓度分布的影响,并进行了数值模拟。结果表明:当抽出风筒的风量一定时,可提高压... 针对掘进工作面产尘量大,除尘效率低,造成粉尘浓度大的现实状况,运用计算流体力学中的气固两相流理论,采用离散相模型来研究抽压比对掘进工作面巷道中粉尘浓度分布的影响,并进行了数值模拟。结果表明:当抽出风筒的风量一定时,可提高压入风流的风速来减小抽压比,达到降低掘进巷道粉尘浓度的目的。本模型中,当抽出风量为170m-3/min时,抽压比选取0.55,除尘效果较好。 展开更多
关键词 掘进工作面 计算流体力学 抽压比 数值模拟
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南水北调东干渠某标段土压平衡盾构施工参数优化研究 预览 被引量:4
16
作者 苑庆韦 李凌宜 +2 位作者 刘长剑 姜厚停 龚秋明 《施工技术》 CAS 北大核心 2015年第23期72-78,共7页
以北京市南水北调东干渠隧道区间细中砂、粉质黏土混合地层盾构施工为工程背景,对其进行施工参数优化。设计了一系列土体改良室内试验,分别对细中砂和粉质黏土进行土体改良优化试验(包括添加剂性能试验和室内土体改良试验),得到细中... 以北京市南水北调东干渠隧道区间细中砂、粉质黏土混合地层盾构施工为工程背景,对其进行施工参数优化。设计了一系列土体改良室内试验,分别对细中砂和粉质黏土进行土体改良优化试验(包括添加剂性能试验和室内土体改良试验),得到细中砂最佳泡沫注入比为8%,粉质黏土的最佳泡沫注入比为30%,进而根据现场混合地层细中砂和粉质黏土的体积不同确定最佳泡沫注入比参数为22%,并应用理论方法计算优化盾构开挖面压力取值范围为100~150k Pa。 展开更多
关键词 隧道工程 干渠 盾构 开挖面 优化
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盾构隧道掘进面稳定性砂土模型试验研究
17
作者 沈翔 袁大军 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期261-265,共5页
为研究盾构隧道掘进过程中开挖土体的破坏形式,本文通过自行研制的模拟试验装置,在不同工况下,对砂土地层中隧道掘进面稳定性进行了试验研究。并将本试验所得到的掘进面土体破坏形式与Chambon&Cort;’e、Mair等学者的研究成果进行... 为研究盾构隧道掘进过程中开挖土体的破坏形式,本文通过自行研制的模拟试验装置,在不同工况下,对砂土地层中隧道掘进面稳定性进行了试验研究。并将本试验所得到的掘进面土体破坏形式与Chambon&Cort;’e、Mair等学者的研究成果进行了对比分析。试验结果表明,砂土地层掘进面土体破坏形式与这两种模型是相一致的,主要体现为:(1)在盾构隧道掘进过程中的开挖土体可以近似看成楔形体,破坏区域上方基本表现为筒仓状;(2)在砂土中沿垂直拱部方向从隧道拱顶一直到地表的开挖土体呈狭窄的"烟囱形"。通过试验得到了砂土地层中隧道掘进面土体破坏的具体形式,试验结果对实际工程有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 盾构隧道 掘进面 破坏形式 模型试验
掘进巷道中长压短抽条件下附壁风筒的实验研究 预览 被引量:2
18
作者 蒋仲安 王露露 张中意 《现代矿业》 CAS 2015年第3期129-133,共5页
为了解决掘进巷道中粉尘浓度的污染问题,采用了附壁风筒配合长压短抽的通风方式,利用相似实验方法构建实验模型,对掘进工作面的流场和粉尘场的空间分布规律进行了研究。结果表明:附壁风筒配合长压短抽的通风方式,能够在巷道端头形成一... 为了解决掘进巷道中粉尘浓度的污染问题,采用了附壁风筒配合长压短抽的通风方式,利用相似实验方法构建实验模型,对掘进工作面的流场和粉尘场的空间分布规律进行了研究。结果表明:附壁风筒配合长压短抽的通风方式,能够在巷道端头形成一种有效防治粉尘扩散、旋转前进的屏蔽流场,而压抽比与抽风风筒位置则是影响附壁风筒流场屏蔽效果的关键。在相似实验条件下,确定了在压抽比1.2,抽风风筒位置距掘进面1.3 m、高度1.2 m、巷道中心位置时,能够将粉尘有效控制在距掘进端头2 m的范围内。 展开更多
关键词 掘进工作面 附壁风筒 流场 粉尘浓度 压抽比
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地下工程开挖面空间效应特征研究及应用 被引量:7
19
作者 乔丽苹 刘杰 +3 位作者 李术才 王者超 姜彦彦 王子豪 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第S2期481-487,共7页
地下工程开挖面对围岩变形具有约束作用,在该约束作用下开挖面表现出显著的空间效应。通过开展地下工程开挖面空间效应现场试验,获得了开挖面空间效应特征。根据现场试验结果,提出了描述开挖面空间效应的双曲正切函数经验公式。利用上... 地下工程开挖面对围岩变形具有约束作用,在该约束作用下开挖面表现出显著的空间效应。通过开展地下工程开挖面空间效应现场试验,获得了开挖面空间效应特征。根据现场试验结果,提出了描述开挖面空间效应的双曲正切函数经验公式。利用上述经验公式,开展了洞室围岩稳定性控制研究,获得了不同预警等级条件下拱顶沉降值控制标准。研究发现,对某特定断面,空间效应最显著时并非开挖面透过该断面时;地下工程围岩稳定性越差,开挖面空间约束效应越不明显;若采用常规先开挖再监测的方法,不能监测到围岩全部位移,从而影响参数反分析的准确性;利用开挖面空间效应原理可以获得地围岩稳定性位移控制标准。研究结果为深入了解地下工程空间效应和开展地下工程稳定性控制提供了借鉴和参考。 展开更多
关键词 地下工程 开挖面 空间效应 稳定性 参数反分析 位移控制标准 经验公式
大跨度小间距偏压隧道施工模拟 预览 被引量:1
20
作者 魏翠玲 樊高臣 《河北工程大学学报:自然科学版》 CAS 2014年第2期1-3,14共4页
为了解决大跨度小间距偏压隧道施工工序和两隧道开挖时相互影响的问题,采用有限差分数值模拟方法对大跨度小间距偏压隧道进行了施工工序和空间效应的计算分析,结果表明不论采用哪种开挖方式,隧道受力均具有不对称性,中间夹岩和埋深较大... 为了解决大跨度小间距偏压隧道施工工序和两隧道开挖时相互影响的问题,采用有限差分数值模拟方法对大跨度小间距偏压隧道进行了施工工序和空间效应的计算分析,结果表明不论采用哪种开挖方式,隧道受力均具有不对称性,中间夹岩和埋深较大一侧拱腰是应力集中区域,先开挖埋深较浅一侧更有利于围岩的稳定性。两隧道同时开挖时掌子面只要保持在一定的范围外,即可保证两隧道的相互影响较小。 展开更多
关键词 大跨小间距 施工工序 数值模拟 偏压 开挖掌子面
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