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岩质隧道施工过程变形时空问题的位移释放系数法 预览
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作者 张建智 俞缙 +2 位作者 张小燕 刘士雨 蔡燕燕 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期98-107,共10页
岩质隧道施工过程变形具有显著的成洞时间效应与开挖面空间效应。由于应力释放率与施工过程参数、围岩力学性态等的关系难以量化,应力释放系数法在解析岩质隧道施工过程变形问题时存在局限性。为描述岩质隧道与时间、空间相关的复杂的... 岩质隧道施工过程变形具有显著的成洞时间效应与开挖面空间效应。由于应力释放率与施工过程参数、围岩力学性态等的关系难以量化,应力释放系数法在解析岩质隧道施工过程变形问题时存在局限性。为描述岩质隧道与时间、空间相关的复杂的施工力学过程,假设围岩为Burgers体和Drucker–Prager组合模型。利用弹性–黏弹性对应原理与非关联流动法则建立无支护隧道变形解,采用位移释放系数法描述隧道施工过程变形的时空效应。获得的2维平面应变无支护隧道最大径向位移的数学函数形式与Manh解一致;当不考虑时间因素时,本文解可退化为Park解。通过与既有数值解和解析解对比,验证了本文解的正确有效性。进而分析隧道时空变形曲线,包括隧道蠕变特征曲线、围岩变形径向分布曲线和隧道纵剖面变形曲线,得到关于黏聚力、内摩擦角、扩容角与延迟时间等参数的敏感性规律。结果表明:随着时间推移或纵向距离的增大,隧道变形非线性递增;随着围岩深度的增加,隧道变形递减,隧道变形和塑性区半径均为黏聚力与内摩擦角的非线性递减函数;围岩扩容加剧了隧道变形;延迟时间控制了隧道变形的时程规律;隧道时空变形对介入参数的敏感性与其物理意义一致。位移释放系数法成功描述了岩质隧道施工过程变形的时空效应,可为施工过程提供理论指导。 展开更多
关键词 隧道 施工过程 时间效应 开挖面空间效应 位移释放系数法 解析解
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岩质隧道开挖最大径向位移的室内模型试验
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作者 刘少峰 朱平华 +1 位作者 胡坤 苏永华 《中国矿业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期748-753,共6页
为研究围岩径向位移与施工工艺间的相互关系,基于围岩开挖扰动时应力响应原理,分析隧道缩尺模型的边界条件及试验方案.通过模型试验,建立岩质隧道的纵向变形规律曲线,获得隧道开挖最大径向位移与施工工艺的变化规律.结果表明:隧道断面... 为研究围岩径向位移与施工工艺间的相互关系,基于围岩开挖扰动时应力响应原理,分析隧道缩尺模型的边界条件及试验方案.通过模型试验,建立岩质隧道的纵向变形规律曲线,获得隧道开挖最大径向位移与施工工艺的变化规律.结果表明:隧道断面径向位移大小与掘进进尺及频次密切相关,此规律可以作为支护方案的参考资料;越接近掘进面,围岩径向位移增大趋势越显著,距掘进面约5倍洞径时,围岩处于自稳状态.为对比分析,基于同样的边界条件,建立了数值模拟研究模型.通过数值计算,验证了缩尺模型试验所得结果的合理性.该研究对支护结构的优化分析设计有一定指导意义. 展开更多
关键词 隧道 模型试验 数值模拟 稳定性分析
钻孔胀裂法在隧道掘进工程中的应用 预览
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作者 曹晓立 马瑞 +1 位作者 高文学 叶春琳 《施工技术》 CAS 北大核心 2017年第5期126-128,共3页
岩质隧道钻孔胀裂法是一种新型的破岩方法。该方法可以很好地避免传统钻爆法环境影响大、施工破坏严重的缺陷,充分利用岩石本身的力学特点,环保、无尘、可控地完成岩石破裂,同时具有成本低和灵活性好的优点,在复杂环境下的隧道破岩作业... 岩质隧道钻孔胀裂法是一种新型的破岩方法。该方法可以很好地避免传统钻爆法环境影响大、施工破坏严重的缺陷,充分利用岩石本身的力学特点,环保、无尘、可控地完成岩石破裂,同时具有成本低和灵活性好的优点,在复杂环境下的隧道破岩作业中得到充分应用。以111国道古石隧道为背景,通过对钻孔胀裂法的使用效果进行现场试验研究,验证该方法在岩质隧道开挖中的适用性,同时为复杂环境下隧道开挖施工提供新的设计思路和施工工法。 展开更多
关键词 隧道工程 隧道 钻孔胀裂 振动控制 施工技术
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岩质隧道机械胀裂数值模拟分析 预览
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作者 马瑞 叶春林 +1 位作者 曹晓立 高文学 《施工技术》 北大核心 2017年第S1期792-794,共3页
复杂环境下岩质隧道钻爆法施工将产生安全隐患。机械胀裂法利用岩石抗拉强度低的特点,以其有效的可控性和安全性,近年来在复杂环境下隧道开挖中得到越来越广泛应用。本文通过数值计算方法,模拟分析了岩质隧道机械胀裂全过程,得到如下结... 复杂环境下岩质隧道钻爆法施工将产生安全隐患。机械胀裂法利用岩石抗拉强度低的特点,以其有效的可控性和安全性,近年来在复杂环境下隧道开挖中得到越来越广泛应用。本文通过数值计算方法,模拟分析了岩质隧道机械胀裂全过程,得到如下结论:(1)针对III级围岩隧道开挖,采用钻孔间距0.7~0.75m、抵抗线0.5~0.6m,胀裂力150~160MPa等施工技术参数,可以有效保证胀裂效果;(2)通过比较相邻孔间切向应力值与岩石抗拉强度的大小来判断胀裂是合理的;(3)机械胀裂均会在保留岩体中产生一定程度的损伤,后续作业调整施工参数,即增大钻孔间距和抵抗线,减小胀裂力,可有效完成岩质隧道胀裂开挖作业。 展开更多
关键词 隧道 机械胀裂 数值模拟 施工技术参数
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基于Winkler地基模型的岩质隧道软弱底板塑性区研究
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作者 于远祥 王兵强 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期82-90,共9页
为了给侧墙及底板的支护设计及施工提供参考,根据隧道侧墙岩层及其受力特点,将侧墙视为一半无限承载梁,其软弱底板岩体简化为连续的弹性地基,建立了隧道侧墙在支承压力作用下的Winkler弹性地基梁模型,分析了侧墙任一界面上挠度、转角、... 为了给侧墙及底板的支护设计及施工提供参考,根据隧道侧墙岩层及其受力特点,将侧墙视为一半无限承载梁,其软弱底板岩体简化为连续的弹性地基,建立了隧道侧墙在支承压力作用下的Winkler弹性地基梁模型,分析了侧墙任一界面上挠度、转角、弯矩及剪力的分布规律,推导了侧墙极限平衡区宽度与隧道埋深、底板岩体的弹性特征值、上覆岩层重度及侧墙应力集中系数、弹性区宽度、弹塑性界面上岩体抗剪强度的关系式。在确定侧墙极限平衡区宽度的基础上,探讨了隧道软弱底板在其侧墙挤压下产生的最大塑性区破坏深度。结果表明:底板最大塑性区破坏深度与隧道埋深、侧墙应力集中系数及其极限平衡区宽度、上覆岩层及底板重度、底板黏聚力及内摩擦角等参数密切相关。 展开更多
关键词 隧道工程 隧道 理论分析 软弱底板 支承压力 WINKLER地基 塑性区深度
九瑞高速岩质隧道钻爆法施工超欠挖控制措施及成本分析 预览 被引量:8
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作者 冯海暴 蒋万德 +1 位作者 曲俐俐 郭庆杰 《隧道建设》 2012年第6期887-891,共5页
为了降低岩溶地质隧道钻爆法施工超欠挖耗费,提高隧道一次性开挖合格率,对目前隧道超欠挖现状进行研究,分析影响隧道超欠挖的因素,介绍超欠挖对工程造价的影响情况。根据实际调查和现场试验,找出了影响超欠挖和造价耗费的主要因素... 为了降低岩溶地质隧道钻爆法施工超欠挖耗费,提高隧道一次性开挖合格率,对目前隧道超欠挖现状进行研究,分析影响隧道超欠挖的因素,介绍超欠挖对工程造价的影响情况。根据实际调查和现场试验,找出了影响超欠挖和造价耗费的主要因素,并制定了有效的控制措施。采用改进后的方案进行隧道开挖施工后,隧道一次性开挖平均合格率由67.4%上升到了83.9%,经济效益提高了49.9%,证明采取的处理措施是成功的,可为以后类似工程提供借鉴。 展开更多
关键词 九瑞高速 隧道 钻爆法 超欠挖 控制措施 成本
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地质雷达在岩质隧道施工超前预报中的应用 被引量:5
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作者 祁长青 许人平 +1 位作者 叶勇 吴继敏 《勘察科学技术》 2007年第4期62-64,共3页
隧道工程中存在许多难以预测的工程地质现象,一些不良地质现象直接影响正常的隧道施工.地质雷达作为一种无损检测技术,可以确定不良地质现象的分布特征,为隧道施工提供科学的指导信息,确保施工安全.该文结合具体工程实例,说明地质雷达... 隧道工程中存在许多难以预测的工程地质现象,一些不良地质现象直接影响正常的隧道施工.地质雷达作为一种无损检测技术,可以确定不良地质现象的分布特征,为隧道施工提供科学的指导信息,确保施工安全.该文结合具体工程实例,说明地质雷达在隧道施工中的应用,并取得了良好的地质效果. 展开更多
关键词 隧道 无损检测技术 雷达 不良地现象
岩质隧道开挖稳定性脆弹塑性损伤分析 预览
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作者 谢红强 徐家始 邵江 《红水河》 2005年第3期 53-56,68,共5页
岩质隧道的施工过程是典型的卸载力学过程.由于岩体在加载和卸载条件下应力路径的不同,仅采用加载条件下所建立的力学模型来研究隧道的开挖稳定性问题是不适合的.笔者从隧道围岩的力学性能及破坏机理出发,引入损伤力学理论,建立三维非... 岩质隧道的施工过程是典型的卸载力学过程.由于岩体在加载和卸载条件下应力路径的不同,仅采用加载条件下所建立的力学模型来研究隧道的开挖稳定性问题是不适合的.笔者从隧道围岩的力学性能及破坏机理出发,引入损伤力学理论,建立三维非线性脆弹塑性损伤有限元模型,研究在加、卸载条件作用下隧道施工全过程的围岩稳定性,为实际工程提供理论指导作用. 展开更多
关键词 隧道 开挖稳定性 卸载条件 损伤力学 脆弹塑性 有限元分析
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浅埋风化岩质隧道初支护后黏弹性变形性态分析 预览 被引量:2
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作者 许建聪 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期 1781-1786,共6页
为分析浅埋风化岩质隧道围岩初支护后变形随时间变化的黏弹性效应,首先采用逆反分析法推导出圆形隧道围岩的等效弹性模量和等效侧压力系数的解析解;然后结合具体工程实践,选择典型断面采集围岩初支护后的位移实测数据,采用数理统计... 为分析浅埋风化岩质隧道围岩初支护后变形随时间变化的黏弹性效应,首先采用逆反分析法推导出圆形隧道围岩的等效弹性模量和等效侧压力系数的解析解;然后结合具体工程实践,选择典型断面采集围岩初支护后的位移实测数据,采用数理统计方法,获取该类型隧道围岩初支护后的等效侧压力系数与等效弹性模量之比随时间的变化规律,建立围岩初支护后的黏弹性模型,研究隧道围岩初支护后变形随时间变化的黏弹性效应。研究结果表明:浅埋风化岩质隧道围岩初支护后在无降雨等外部因素作用下等效侧压力系数与等效弹性模量之比随时间呈Monomolecular增长模式并最终稳定于某一常数,即围岩变形随时间变化的黏弹性效应也符合此规律,并且其应变与等效侧压力系数成反比变化;在围岩刚度较大和地下水活动较弱的地段,初支护后围岩变形将较快趋于稳定。 展开更多
关键词 隧道工程 浅埋风化隧道 逆反分析法 数理统计 黏弹性效应
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高水压岩质盾构隧道二次注浆压力的控制 预览 被引量:12
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作者 李围 何川 谢红强 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期 32-37,共6页
采用梁-弹簧模型模拟盾构隧道管片衬砌结构,针对不同的二次注浆方式,包括注浆孔的布置、充填空隙的长度和注浆压力,进行力学分析。结果表明:不同注浆方式下管片结构的力学特征不同,在注浆压力及所填充空隙长度相同的条件下,不对... 采用梁-弹簧模型模拟盾构隧道管片衬砌结构,针对不同的二次注浆方式,包括注浆孔的布置、充填空隙的长度和注浆压力,进行力学分析。结果表明:不同注浆方式下管片结构的力学特征不同,在注浆压力及所填充空隙长度相同的条件下,不对称注浆对管片结构的受力最不利;在注浆方式相同、注浆压力和所充填空隙长度不同的条件下,管片结构的内力和变形形状相同,但内力和变形的大小不同,随着注浆压力和所充填空隙长度的减小,管片结构的内力和变形减小。在岩质盾构隧道施工中,二次注浆所充填的空隙长度是不确定的,故从安全出发,最大二次注浆压力应控制在0.6MVa以内,注浆压力的下限值可由能注入浆液进行控制。 展开更多
关键词 盾构隧道 二次注浆 高水压 控制压力 注浆方式 梁-弹簧模型
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长河坝电站大型岩质交通隧道的开挖施工 预览
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作者 高淑晴 《东北水利水电》 2012年第6期 18-19,31,共3页
本文针对长河坝水电站场内交通工程1号公路延伸段,介绍大型岩质交通隧道在涌水条件下的开挖施工,重点介绍施工过程中洞内安全用电、施工防排水及大型塌方处理措施。该工程中的成功经验对同类工程具有一定借鉴和实用意义。
关键词 大型交通隧道 涌水 开挖施工 长河坝电站
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