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盾构开挖方式与地层条件适应性研究 预览
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作者 刘品 寇晓强 《公路工程》 北大核心 2019年第1期234-237,250共5页
盾构施工的土层条件及掘进环境等越来越复杂多样,在复杂的地层开挖如何根据不同地层条件高效率地利用盾构施工技术进行开挖,成了现今盾构施工界普遍关注的问题。采用三维有限差分数值分析方法,针对土压平衡式盾构在砂性土地层及风化岩... 盾构施工的土层条件及掘进环境等越来越复杂多样,在复杂的地层开挖如何根据不同地层条件高效率地利用盾构施工技术进行开挖,成了现今盾构施工界普遍关注的问题。采用三维有限差分数值分析方法,针对土压平衡式盾构在砂性土地层及风化岩地层掘进施工中,开挖面支护压力不足所引起的极限平衡破坏状态进行了分析研究,探讨了地层条件对盾构开挖方式的影响,得出砂土不推荐使用敞开式开挖,而在风化岩地层中开挖时,为了提高施工效率,在一定条件下可以采用敞开式开挖。 展开更多
关键词 盾构 支护压力 开挖方式 数值分析
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钢筋混凝土顶管穿堤施工三维数值分析 预览
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作者 盛兴尧 王剑锋 +2 位作者 廖晨聪 陈锦剑 夏小和 《特种结构》 2019年第1期8-14,共7页
钢筋混凝土顶管施工技术广泛应用于排水管道、电力管道等城市基础设施建设,当其需要长距离穿越江河底部时,会面临上覆土层厚度变化显著、江底水头压力大和江边环境影响敏感等问题。本文结合上海白龙港南线输送干线大直径顶管穿越黄浦江... 钢筋混凝土顶管施工技术广泛应用于排水管道、电力管道等城市基础设施建设,当其需要长距离穿越江河底部时,会面临上覆土层厚度变化显著、江底水头压力大和江边环境影响敏感等问题。本文结合上海白龙港南线输送干线大直径顶管穿越黄浦江段工程,建立了综合考虑上覆土层变化及江底水头压力的数值模型。采用模拟顶管机头迎面压力和管土摩擦作用的方法进行分析评估,研究了顶管端面压力、减阻泥浆模量、管土摩阻力及减阻效果等参数对地层土体变形与施工状况的影响,探讨了下穿江堤对堤坝桩基变形的影响。结果表明,由于上覆土厚度变化及水压力作用,顶管端面压力应小于机头中心土体自重应力;提高泥浆模量,降低摩擦系数,可减小顶管上方土体和结构的沉降。 展开更多
关键词 大直径 越江顶管 支护压力 泥浆模量 摩阻力
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越江钢筋混凝土顶管施工三维数值分析 预览
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作者 王剑锋 甄亮 +1 位作者 张涛 盛兴尧 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第11期248-253,共6页
顶管法作为一种非开挖技术,在城市隧道管线的建设和改造中具有广泛应用。然而,顶管施工不可避免地会对周围既有结构物造成一定的影响。为了研究如何规避顶管施工的风险,基于白龙港南线输送干线的过江管工程的W2-W1标段,通过数值模拟的... 顶管法作为一种非开挖技术,在城市隧道管线的建设和改造中具有广泛应用。然而,顶管施工不可避免地会对周围既有结构物造成一定的影响。为了研究如何规避顶管施工的风险,基于白龙港南线输送干线的过江管工程的W2-W1标段,通过数值模拟的方法研究了顶管施工过程中机头支护压力、注浆模量、摩阻力的变异对地层、桩基变形影响的变化规律,并分析了软土地区复杂条件下顶管施工各施工参数对周围环境影响的敏感性。结果表明:在实际施工过程中,当机头支护压力略小于顶管中心土层自重应力时能有效减小环境影响;同时也需要尽可能减小注浆与顶管之间的摩擦系数,并根据实际目标需求选择注浆模量。 展开更多
关键词 顶管施工 支护压力 注浆 数值分析
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软弱围岩隧道掌子面极限支护压力研究 预览
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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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大口径顶管施工对地表沉降的影响分析 预览
5
作者 曹宇春 诸葛恒源 +1 位作者 曾阳 杨建辉 《科技通报》 2019年第6期75-79,共5页
分析顶管施工过程中对周围土体的影响尤为重要,过大的土体变形会对邻近道路和建筑物等构成一定的风险。结合杭州半山电厂-崇贤220 kV线路电缆隧道工程,采用有限元分析软件ABAQUS进行了数值模拟分析。通过修改模型摩阻力,支护压力等参数... 分析顶管施工过程中对周围土体的影响尤为重要,过大的土体变形会对邻近道路和建筑物等构成一定的风险。结合杭州半山电厂-崇贤220 kV线路电缆隧道工程,采用有限元分析软件ABAQUS进行了数值模拟分析。通过修改模型摩阻力,支护压力等参数,得到了不同条件下的地表沉降规律。研究表明:地表沉降的模拟值与实测值比较吻合,机头隆起发生在顶管机头1.5D(D为管节外径)处,横断面土体沉降影响范围在轴线3D范围内,摩阻力主要影响顶管后方沉降,支护压力主要影响顶管机头前方的土体隆起。 展开更多
关键词 顶管 数值模拟 地表沉降 支护压力
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考虑未支护段的矿山法隧道开挖面稳定性研究 被引量:2
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作者 李博平 武军 +2 位作者 张笈玮 王飞 刘孟波 《施工技术》 2018年第10期105-108,共4页
工程实践中,采用"先挖后支"模式开挖的矿山法土质隧道,开挖进尺基本依靠经验确定,存在很大安全隐患。在考虑未支护段长度的基础上,采用水平微分单元法分析了开挖面前方土体内的应力分布,得到了计算开挖面稳定性的理论公式。研究表明... 工程实践中,采用"先挖后支"模式开挖的矿山法土质隧道,开挖进尺基本依靠经验确定,存在很大安全隐患。在考虑未支护段长度的基础上,采用水平微分单元法分析了开挖面前方土体内的应力分布,得到了计算开挖面稳定性的理论公式。研究表明:与传统的筒仓楔形体模型假设的开挖面前方土体水平应力均匀分布模式不同,土体水平应力呈近似呈抛物线分布;通过与模型试验结果和传统的筒仓楔形体模型方法的对比分析,验证了本文计算方法的合理性;开挖面在未到达筒仓楔形体模型所假设的开挖面整体失稳前,开挖面就已经发生了局部失稳,采用筒仓楔形体模型确定的极限稳定支护力是不安全的。 展开更多
关键词 隧道工程 矿山法 支护 松动土体 支护压力 开挖面 稳定性
大断面矩形土压平衡式顶管上跨施工对运营地铁隧道变形的影响分析 预览 被引量:2
7
作者 易丹 严德添 党军 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2018年第4期76-84,共9页
以川大停车场下穿人民南路地下人行通道矩形顶管隧道工程为依托,采用数值模拟方法对大断面矩形土压平衡式顶管隧道上跨地铁运营区间隧道所引起的地铁隧道变形进行全过程分析研究,并将模拟结果与现场监测数据进行对比,验证模型的合理性... 以川大停车场下穿人民南路地下人行通道矩形顶管隧道工程为依托,采用数值模拟方法对大断面矩形土压平衡式顶管隧道上跨地铁运营区间隧道所引起的地铁隧道变形进行全过程分析研究,并将模拟结果与现场监测数据进行对比,验证模型的合理性。主要结论如下:1)顶管法隧道上跨施工引发的既有地铁隧道竖向变形受前期掌子面支护压力影响较大,随着开挖面的推进,开挖卸载效应逐渐占据主导地位;2)地铁隧道横向位移受顶管隧道掌子面支护压力和开挖卸载效应的共同影响,且地铁隧道管片衬砌上半断面的横向位移对掌子面支护压力极为敏感。 展开更多
关键词 大断面顶管隧道 上跨地铁隧道 变形 支护压力 开挖卸载效应
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富水圆砾地层盾构施工关键技术研究
8
作者 刘昊 孟庆军 周峰 《公路交通科技:应用技术版》 CSCD 北大核心 2018年第12期252-255,共4页
圆砾地层是南宁地区的典型地层,具有强度较高、透水性强、自稳性差、分布范围连续等特殊的工程特点。盾构机在穿越全断面圆砾层时,极易发生严重的工程事故。本文对南宁市典型富水圆砾地层下的盾构施工关键技术进行了研究和讨论:(1)圆砾... 圆砾地层是南宁地区的典型地层,具有强度较高、透水性强、自稳性差、分布范围连续等特殊的工程特点。盾构机在穿越全断面圆砾层时,极易发生严重的工程事故。本文对南宁市典型富水圆砾地层下的盾构施工关键技术进行了研究和讨论:(1)圆砾地层盾构机选型技术方面,采用复合式土压盾构机;(2)开挖面支护压力控制方面,通过现场试验得出不同地层单元细分土仓压力控制值;(3)富水圆砾地层盾构全过程掘进方面,对带压换刀和盾构始发技术进行了优化和详细讨论。 展开更多
关键词 圆砾地层 盾构施工 支护压力 现场试验
地铁隧道盾构掘进面的稳定性研究 预览
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作者 许飞 《山西建筑》 2017年第36期176-178,共3页
总结了地铁隧道盾构施工的施工方法和工作原理,讨论了盾构掘进面支护力产生原因和控制方法。阐述了盾构掘进过程中,围岩的三种压力状态:主动围岩压力状态、被动围岩压力状态和平衡围岩压力状态,得到了支护压力与三种围岩压力状态的关... 总结了地铁隧道盾构施工的施工方法和工作原理,讨论了盾构掘进面支护力产生原因和控制方法。阐述了盾构掘进过程中,围岩的三种压力状态:主动围岩压力状态、被动围岩压力状态和平衡围岩压力状态,得到了支护压力与三种围岩压力状态的关系所对应的地表形貌。 展开更多
关键词 地铁隧道 盾构施工 支护压力 围岩压力
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基于流-固耦合的盾构隧道开挖面稳定性研究 预览 被引量:3
10
作者 康志军 谭勇 李金龙 《隧道建设》 北大核心 2017年第10期1287-1295,共9页
利用F L A C 3 D建立三维数值模型, 对考虑完全流 一固耦合效应的盾构隧道开挖面失稳过程进行模拟和验证, 并进一步分析水位高度、 渗流时间对开挖面变形、 地表沉降和孔隙水压力的影响.研究表明:开挖面变形随支护压力比的减小经历 3... 利用F L A C 3 D建立三维数值模型, 对考虑完全流 一固耦合效应的盾构隧道开挖面失稳过程进行模拟和验证, 并进一步分析水位高度、 渗流时间对开挖面变形、 地表沉降和孔隙水压力的影响.研究表明:开挖面变形随支护压力比的减小经历 3个阶段的变化, 且与土体塑性区的发展密切相关;相比于无水状态, 考虑流 一固耦合效应的开挖面稳定性显著降低, 随水位的升高、 渗流时间的增大, 开挖面发生失稳破坏的支护压力比明显增大;支护压力比( 表征支护压力) 的减小将导致开挖面前方一定范围的孔隙水压力减小, 靠近开挖面的孔隙水压力受扰动程度加剧, 形成“ 漏斗状” 的影响区;开挖面失稳导致土体位移场延伸至地表, 引起地表产生明显的沉降变形, 在不同的变形阶段开挖面中心点位移与最大地表沉降分别呈抛物线相关和线性相关. 展开更多
关键词 盾构隧道 开挖面稳定 流-固耦合 支护压力 地层变形 孔隙水压力
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黏性地层中深埋直墙拱形隧道的支护压力及稳定性 被引量:2
11
作者 程小虎 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2034-2042,共9页
在剪切破坏理论基础上采用极限分析法对黏性地层中深埋直墙拱形隧道展开研究。首先基于加载试验提出了破裂区的理论模型,考虑隧道侧面剪切楔形体的双滑裂面作用建立了侧压力表达式,得出侧压力及竖向支护压力的近似解,并提出了隧道侧压... 在剪切破坏理论基础上采用极限分析法对黏性地层中深埋直墙拱形隧道展开研究。首先基于加载试验提出了破裂区的理论模型,考虑隧道侧面剪切楔形体的双滑裂面作用建立了侧压力表达式,得出侧压力及竖向支护压力的近似解,并提出了隧道侧压力与竖向土压力相互作用理论。根据剪切楔形体的稳定建立无支护深埋直墙拱形隧道的稳定性定量判别条件,得出极限承载力近似解。定义了基于极限分析法的稳定安全系数,并分析深埋隧道稳定性的影响因素。研究结果表明:本文提出的破裂区理论模型、极限承载力值与试验结果接近;基于双滑裂面作用的竖向支护压力、侧压力显著小于传统理论值;在良好地层中,拱形隧道极限状态下的竖向支护压力越小则侧压力越大,侧压力或侧压力系数?越大则竖向支护压力越小;黏聚力是无支护的深埋直墙拱形隧道稳定的必要条件稳定安全系数K随黏聚力、内摩擦角的增大而增大,随隧道跨度、高度的增大而减小;黏聚力对K的影响比内摩擦角大,跨度对K的影响比高度大,而埋深越大对深埋隧道稳定安全系数的影响越小。 展开更多
关键词 深埋隧道 剪切破坏理论 支护压力 相互作用 稳定性 安全系数
浅埋泥水盾构隧道开挖面被动失稳分析 预览
12
作者 李凤涛 唐晓武 +2 位作者 刘维 赵宇 唐强 《中南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第7期1809-1816,共8页
基于杭州沿江运河隧道工程,采用有限差分数值软件FLAC~(3D)对开挖面被动失稳进行研究。根据数值分析中失稳模式提出局部被动失稳二维机动场模型并采用上限分析法推导开挖面极限支护压力。对运河隧道工程进行支护压力上限解分析。研究... 基于杭州沿江运河隧道工程,采用有限差分数值软件FLAC~(3D)对开挖面被动失稳进行研究。根据数值分析中失稳模式提出局部被动失稳二维机动场模型并采用上限分析法推导开挖面极限支护压力。对运河隧道工程进行支护压力上限解分析。研究结果表明:支护压力过大会引起开挖面局部被动失稳,开挖面局部失稳区域底部至隧道拱顶距离与隧道直径的比值主要受覆土厚度的影响,土体摩擦角变化对其影响较小。被动失稳引起开挖面前方地表1.5倍开挖直径范围内隆起。支护压力上限解分析结果与数值计算结果吻合良好,该研究为盾构隧道施工中支护压力上限值确定提供了合理理论依据。 展开更多
关键词 浅埋隧道 开挖面 被动失稳 上限分析 支护压力
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软黏土地层顶管隧道掌子面稳定性数值研究 被引量:2
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作者 付亚雄 郑宏 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第S2期623-632,共10页
土压平衡式顶管施工中顶进支护压力是维持前部掌子面稳定的重要施工控制参数。在软黏土地层中考虑分段顶进和开挖土体受扰动强度折减,采用数值模拟分析顶进掌子面支护压力不足引起的前部土体主动破坏模式、塑性区发展、地层扰动以及土... 土压平衡式顶管施工中顶进支护压力是维持前部掌子面稳定的重要施工控制参数。在软黏土地层中考虑分段顶进和开挖土体受扰动强度折减,采用数值模拟分析顶进掌子面支护压力不足引起的前部土体主动破坏模式、塑性区发展、地层扰动以及土体应力释放,在此基础上进一步研究顶管隧道埋深、管径、土层性质和不同扰动强度折减等因素对极限顶进支护压力的影响规律。结果表明:(1)当掌子面顶进支护压力逐步减小时,前部土体呈现半梨形外鼓破坏模式;塑性区在一定范围内发展近似形成半椭球形;掌子面应力释放率逐步增大,但不同部位处的应力释放率存在差异,掌子面中心处应力释放率大于顶部和底部;(2)主动极限顶进支护压力随着埋深和管径增大而不同程度地增大;土层性质参数对极限顶进支护压力影响的敏感程度依次为内摩擦角、粘聚力和弹性模量,其中内摩擦角和粘聚力受扰动折减程度对极限顶进支护压力有较为显著的影响,弹性模量扰动折减则几乎无影响。 展开更多
关键词 软黏土 顶管施工 掌子面稳定 支护压力 数值模拟
收敛约束法中隧道开挖面空间效应方法比较 被引量:8
14
作者 张常光 曾开华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1417-1424,共8页
合理的开挖面空间效应方法是充分调动与发挥围岩自承载能力的前提,对2种代表性的开挖面空间效应方法:T-N(09)支护力系数法和V-D(09)位移释放系数法,进行了来源、因素考虑、适用范围、空间效应实现及收敛约束差异等的定性与定量比... 合理的开挖面空间效应方法是充分调动与发挥围岩自承载能力的前提,对2种代表性的开挖面空间效应方法:T-N(09)支护力系数法和V-D(09)位移释放系数法,进行了来源、因素考虑、适用范围、空间效应实现及收敛约束差异等的定性与定量比较。研究结果表明:2种开挖面空间效应方法都易与围岩特征曲线相结合,便于实际工程应用,且在一定参数范围内二者具有很好的一致性;T-N(09)支护力系数法仅适用于理想弹-塑性围岩,得到的支护压力偏小、围岩稳定变形偏大,应对其材料模型及参数范围进行有效拓展;V-D(09)位移释放系数法适用于各种弹塑性围岩,能较直观地反映开挖面空间效应的变化及影响范围,具有广泛的工程应用前景。 展开更多
关键词 开挖面空间效应 支护力系数 位移释放系数 支护压力 围岩稳定变形
既有桩基对盾构施工参数的影响研究 被引量:2
15
作者 张海彦 何平 +2 位作者 闫国新 王剑晨 刘喆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1615-1624,共10页
盾构隧道施工邻近桥梁桩基已成为目前研究的热点问题。针对盾构施工参数取值在工程中的应用价值,利用三维弹塑性有限元分析了桩基引起地层的竖向附加应力,反推出了Geedes式中的桩端阻力、桩侧阻力分担桩顶荷载的比例系数与桩长的数学表... 盾构隧道施工邻近桥梁桩基已成为目前研究的热点问题。针对盾构施工参数取值在工程中的应用价值,利用三维弹塑性有限元分析了桩基引起地层的竖向附加应力,反推出了Geedes式中的桩端阻力、桩侧阻力分担桩顶荷载的比例系数与桩长的数学表达式,并将Geedes竖向附加应力影响范围与Randolph提出的影响半径对比分析后,给出了桩基影响区域和非影响区域的界定半径;基于支护压力、注浆压力的理论取值范围及单位长度上土体损失量等于沉降槽面积的条件,利用三维弹塑性有限元进行计算分析,给出了支护压力、注浆压力在桩基非影响区域内的建议取值和土体损失的计算表达式;基于桩基非影响区域内盾构施工参数的建议取值及桩基对地层产生的附加应力,给出了桩基影响区域内盾构施工参数建议取值的数学表达式。研究结果表明:工作面的土压力阻力选取工作面静止土压力合力,注浆压力选取1.1倍的隧道埋深处水土压力时,对地层的扰动较小。 展开更多
关键词 支护压力 注浆压力 土体损失 附加应力
非均质土体中盾构隧道开挖面支护力上限分析 被引量:4
16
作者 梁桥 杨小礼 +1 位作者 张佳华 周文权 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2585-2592,共8页
基于对数螺旋破坏模式,考虑黏土的非均质特征,采用极限分析上限法推导了盾构隧道掌子面支护力计算公式,通过优化计算得到了不同条件下的最优上限解。采用该破坏模式与已有的模型试验、工程实例进行对比,验证了在非均质土中采用双对数螺... 基于对数螺旋破坏模式,考虑黏土的非均质特征,采用极限分析上限法推导了盾构隧道掌子面支护力计算公式,通过优化计算得到了不同条件下的最优上限解。采用该破坏模式与已有的模型试验、工程实例进行对比,验证了在非均质土中采用双对数螺旋极限分析上限法的适用性;同时详细分析了在土体不同参数条件下,隧道掌子面支护力、滑动面范围的变化趋势以及工程影响,结果显示在非均质土中,掌子面支护效率的主导因素是初始黏聚力与掌子面超前核心土,最后通过归一化处理得到了非均质土中极限支护力的设计推荐图,可为工程中初步确定盾构隧道掌子面支护压力提供理论依据。 展开更多
关键词 非均质土 对数螺旋 支护压力 上限法 初始黏聚力
Reliability analysis of supporting pressure in tunnels based on three-dimensional failure mechanism 预览
17
作者 罗卫华 李闻韬 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第5期1243-1252,共10页
Based on nonlinear failure criterion,a three-dimensional failure mechanism of the possible collapse of deep tunnel is presented with limit analysis theory.Support pressure is taken into consideration in the virtual wo... Based on nonlinear failure criterion,a three-dimensional failure mechanism of the possible collapse of deep tunnel is presented with limit analysis theory.Support pressure is taken into consideration in the virtual work equation performed under the upper bound theorem.It is necessary to point out that the properties of surrounding rock mass plays a vital role in the shape of collapsing rock mass.The first order reliability method and Monte Carlo simulation method are then employed to analyze the stability of presented mechanism.Different rock parameters are considered random variables to value the corresponding reliability index with an increasing applied support pressure.The reliability indexes calculated by two methods are in good agreement.Sensitivity analysis was performed and the influence of coefficient variation of rock parameters was discussed.It is shown that the tensile strength plays a much more important role in reliability index than dimensionless parameter,and that small changes occurring in the coefficient of variation would make great influence of reliability index.Thus,significant attention should be paid to the properties of surrounding rock mass and the applied support pressure to maintain the stability of tunnel can be determined for a given reliability index. 展开更多
关键词 可靠性分析 支护压力 破坏机理 三维 可靠性指标 蒙特卡罗模拟方法 非线性破坏准则 一阶可靠性方法
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水平分层土质条件下浅埋隧道掌子面支护稳定性研究 被引量:1
18
作者 王金麒 李林安 +2 位作者 陈茜 王志勇 刘习军 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期196-204,共9页
浅埋隧道由于具有埋深浅、开挖面大的特点,在开挖过程中遇到的土质分层情况往往比较复杂。隧道掌子面的稳定性会对隧道施工的安全产生重要影响。保证掌子面稳定性的关键在于如何确定合适的极限支护压力。因此对水平分层土质条件下掌子... 浅埋隧道由于具有埋深浅、开挖面大的特点,在开挖过程中遇到的土质分层情况往往比较复杂。隧道掌子面的稳定性会对隧道施工的安全产生重要影响。保证掌子面稳定性的关键在于如何确定合适的极限支护压力。因此对水平分层土质条件下掌子面的极限支护压力进行研究。首先,根据村山公式的对数螺旋线假设,建立了具有共同旋转中心的分层超前核心土旋转破坏模式。其次,依据覆盖层楔形破坏模式和前人模型试验结果,简化隧道覆盖层土体对掌子面的影响模型;同时,根据极限分析理论计算了土体的外部荷载功率和内能耗散功率。然后,建立引入支护压力的极限方程,推导出了保证浅埋隧道掌子面稳定的极限支护压力的计算公式。最后,为验证理论计算的准确性,将理论分析结果和Flac3D数值模拟结果进行了对比分析。以上理论为研究水平分层土质条件下浅埋隧道掌子面的支护稳定性提供了一定的理论指导。 展开更多
关键词 隧道掌子面稳定 水平分层土 支护压力 对数螺旋线
成层土中地下水渗流对盾构隧道开挖面稳定影响上限分析 被引量:1
19
作者 Wei LIU Bettina ALBERS +1 位作者 Yu ZHAO Xiao-wu TANG 《浙江大学学报:A卷英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第11期886-902,共17页
目的:盾构隧道在成层土中掘进时,地下水渗流容易引起盾构开挖面失稳破坏。本文提出考虑地下水渗流的机动场模型,探讨成层土中地下水渗流规律,研究渗流对开挖面稳定性的影响,并提出渗流条件下成层土中盾构支护压力的计算方法。创新点:1... 目的:盾构隧道在成层土中掘进时,地下水渗流容易引起盾构开挖面失稳破坏。本文提出考虑地下水渗流的机动场模型,探讨成层土中地下水渗流规律,研究渗流对开挖面稳定性的影响,并提出渗流条件下成层土中盾构支护压力的计算方法。创新点:1.提出考虑地下水渗流盾构开挖面失稳机动场的模型;2.建立成层土中地下水渗流模型;3.推导考虑地下水渗流的盾构开挖面极限支护压力上限解。方法:1.根据已有工程案例,对渗流条件下成层土中盾构开挖面失稳进行受力分析(图5),并提出开挖面失稳机动场模型(图6);2.通过上限分析,推导得到盾构开挖面失稳极限支护压力计算公式(公式29);3.对成层土中地下水渗流进行数值模拟,并采用理论模型(图15)对渗流规律进行表征;4.研究极限支护压力对地下水渗流因素的敏感性。结论:1.地下水渗流在失稳土体内部产生渗流力作用,在盾构开挖面上也对支护压力产生抵消作用。2.提出成层土中考虑地下水渗流的失稳机动场模型,并推导出极限支护压力上限解;3.在盾构土舱未进行渗透性改良的条件下,成层土中地下水渗流在1200 s内达到稳定,其中,穿越层渗流方向主要为水平向,而覆土层中主要为竖向渗流;4.考虑渗流影响,本文上限解预测的支护压力值更为合理。 展开更多
关键词 开挖面稳定 上限分析 支护压力 地下水渗流 成层土
考虑开挖面空间效应的隧道支护设计新方法 预览 被引量:2
20
作者 曾开华 韩小川 张常光 《铁道建筑》 北大核心 2015年第5期62-64,82共4页
隧道开挖面的空间效应对选择合理的支护时机十分重要。本文利用位移释放系数来确定隧道前期变形,提出了考虑开挖面空间效应的隧道支护设计新方法,给出了其具体应用步骤,并得出因素影响特性。研究结果表明:中间主应力、围岩剪胀特性及... 隧道开挖面的空间效应对选择合理的支护时机十分重要。本文利用位移释放系数来确定隧道前期变形,提出了考虑开挖面空间效应的隧道支护设计新方法,给出了其具体应用步骤,并得出因素影响特性。研究结果表明:中间主应力、围岩剪胀特性及不同施作距离对支护的起始作用位置及围岩稳定变形均有显著影响,但支护压力间的差异却相对较小,因而隧道支护设计既要依据支护压力,还要保证对围岩变形的有效限制作用。 展开更多
关键词 开挖面空间效应 支护设计 位移释放系数 支护压力 围岩稳定变形
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