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复合地层土压平衡盾构施工对刀盘结泥饼影响研究
1
作者 钟小春 刘双全 黄思远 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第5期1710-1719,共10页
泥岩地层由于含泥量高,土压平衡盾构掘进时极易发生结泥饼故障。通过改装的直接剪切仪,考虑温度影响对泥岩渣土样开展界面切向黏附强度试验,探讨了黏附强度的增长规律。分析了不同盾构掘进参数下刀盘对开挖面土体挤压作用及界面黏附强... 泥岩地层由于含泥量高,土压平衡盾构掘进时极易发生结泥饼故障。通过改装的直接剪切仪,考虑温度影响对泥岩渣土样开展界面切向黏附强度试验,探讨了黏附强度的增长规律。分析了不同盾构掘进参数下刀盘对开挖面土体挤压作用及界面黏附强度的影响,结合泥岩自身的抗剪强度,提出了刀盘结泥饼的发生条件,建立了盾构掘进参数对刀盘结泥饼的影响分析模型。根据该分析模型得到土压平衡盾构掘进时结泥饼的临界贯入度。结果表明:以黏土抗剪强度与黏附强度为指标建立的刀盘结泥饼风险的判断模型具有一定合理性;黏土的黏附强度随着贯入度增加、开口率减小、埋深增加呈现线性增大趋势;针对南京地铁6号线,盾构掘进的临界贯入度应控制在1.9 cm/r以下。研究成果可为土压平衡盾构结泥饼预防提供指导。 展开更多
关键词 土压平衡盾构 刀盘 结泥饼 贯入度 开口率 埋深
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时速400 km高铁隧道洞口U型槽对微气压波的影响
2
作者 杨伟超 王蔚雯 +1 位作者 李国志 何洪 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期2872-2885,共14页
随着高速铁路向更高速度的方向发展,产生了一系列严重的隧道空气动力学问题。其中隧道洞口微气压波受车速的影响最为显著,会产生音爆甚至导致建筑震动。U型槽作为城市区域连接隧道与路基常见的过渡段,微气压波经过U型槽后可能产生严重影... 随着高速铁路向更高速度的方向发展,产生了一系列严重的隧道空气动力学问题。其中隧道洞口微气压波受车速的影响最为显著,会产生音爆甚至导致建筑震动。U型槽作为城市区域连接隧道与路基常见的过渡段,微气压波经过U型槽后可能产生严重影响,因此十分有必要研究其对微气压波的影响规律。建立了隧道-U型槽-列车-空气气动仿真计算模型,分析U型槽宽度与坡度对微气压波的影响规律,揭示U型槽作用下微气压波传播的流场机制,并提出考虑隧道出口U型槽结构的微气压波空间立体角公式。结果表明,U型槽对微气压波峰值存在显著的增大。相较于隧道出口无U型槽时,有U型槽隧道出口20 m与50 m处的微气压波峰值分别增大52.62%与15.41%。相同距离下,随着高度的增加,U型槽坡度对微气压波峰值增强的效果逐渐减弱;此外,竖向上,随着高度的增加,U型槽宽度(坡度)的变化对同一截面相同高度处的微气压波增强的差异也在逐渐减小,但对同一高度不同横向位置处微气压波峰值并无显著影响。随着隧道出口U型槽坡度的增加与宽度减小,其微气压波峰值逐渐增大。考虑隧道出口U型槽结构的微气压波空间立体角公式能较好预测微气压波峰值、U型槽坡度和宽度及距离的变化规律,拟合结果中R2均大于0.95。研究结果可为时速400 km高速铁路隧道洞口U型槽的建设提供理论依据。 展开更多
关键词 时速400 km高铁隧道 U型槽 微气压波 流场机制 空间立体角
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基于强度折减法的并行隧道开挖影响分区研究
3
作者 晏莉 濮義 赵宇佳 《交通科学与工程》 2025年第5期132-143,共12页
【目的】探究后行隧道在不同间距、不同角度近接不同埋深的先行隧道开挖时,围岩的扰动效应的差异。【方法】采用数值模拟的方法,基于强度折减法,提出一种影响分区划分方法,进而通过数据拟合得出了典型埋深条件下后行隧道近接先行隧道开... 【目的】探究后行隧道在不同间距、不同角度近接不同埋深的先行隧道开挖时,围岩的扰动效应的差异。【方法】采用数值模拟的方法,基于强度折减法,提出一种影响分区划分方法,进而通过数据拟合得出了典型埋深条件下后行隧道近接先行隧道开挖时的影响分区。【结果】在并行隧道各方位的影响分区中,当方位角α=0°时为最稳定方位,当α=135°时为最不利方位;当后行隧道近接先行隧道开挖时,二者间距越大,扰动效应越小,安全系数越大。随着间距变大,安全系数会逐渐趋于并最终等于并行隧道中埋深更深隧道单洞时的安全系数,此时可认为两隧道间的扰动效应消失。在相同间距与相同先行隧道埋深的条件下,后行隧道处于不同方位角时,整体围岩安全系数随间距扩大可分为三个阶段:初期,安全系数由大到小依次为w_(0°)、w_(180°)、w_(45°)、w_(135°)、w_(90°);中期,安全系数由大到小依次为w_(0°)、w_(45°)、w_(90°)、w_(135°)、w_(180°);末期,安全系数分为两组并趋于稳定,其中w_(0°)、w_(45°)、w_(90°)为一组且数值较大,w_(135°)、w_(180°)为一组且数值较小。【结论】后行隧道近接先行隧道开挖时,方位角、间距等因素对围岩扰动效应和安全系数影响显著,不同阶段安全系数变化规律明显,研究结果可为隧道近接施工提供理论依据。 展开更多
关键词 并行隧道 强度折减法 影响分区 数值模拟
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铁路隧道铺底混凝土顶面纵向裂纹扩展研究 被引量：1
4
作者 折惠东 李又云 《河南城建学院学报》 2025年第2期27-33,共7页
为了探讨铁路隧道铺底混凝土顶面纵向裂纹的扩展规律,采用断裂力学理论和有限元软件ABAQUS对隧道铺底结构中心、轨道与枕木端等3个位置的纵向裂纹扩展进行了模拟计算。在围岩压力与列车动载的耦合作用下,对铺底结构纵向裂纹的应力强度... 为了探讨铁路隧道铺底混凝土顶面纵向裂纹的扩展规律,采用断裂力学理论和有限元软件ABAQUS对隧道铺底结构中心、轨道与枕木端等3个位置的纵向裂纹扩展进行了模拟计算。在围岩压力与列车动载的耦合作用下,对铺底结构纵向裂纹的应力强度因子与扩展路径进行了分析。结果表明:列车动载对纵向裂纹扩展具有显著促进作用,对K_(Ⅱ)影响更为明显。当中心处、轨道处与枕木端处的裂纹深度分别为180、140、100 mm时,3个位置裂纹尖端K_(Ⅰ)达到最大值。随着裂纹扩展深度的增加,对裂纹尖端K_(Ⅱ)的影响程度逐渐增大,尤其是对枕木端K_(Ⅱ)影响更为明显。在裂纹扩展过程中,初期阶段由K_(Ⅰ)主导,后期阶段由K_(Ⅱ)主导,3个位置裂纹扩展的最大深度均为0.8 m。这可为隧道结构设计及裂纹整治提供一定的理论参考依据。 展开更多
关键词 铁路隧道 铺底结构 纵向裂纹 断裂力学 扩展规律 强度因子
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近活动断裂带长大深埋高铁隧道地应力特征分析
5
作者 姜浩 严健 +3 位作者 韦远圳 金文睿 李增 曹嘉心 《铁道勘察》 2025年第1期112-119,共8页
渝昆高铁是我国“八纵八横”重要铁路干线,铁路沿线地质环境复杂,特别是深埋长大隧道地应力复杂,隧道施工中围岩结构安全挑战严峻。采用文献调研、三维地应力反演和理论分析的方法,分析彝良—鲁甸地区2座长大深埋高铁隧道地应力分布特... 渝昆高铁是我国“八纵八横”重要铁路干线,铁路沿线地质环境复杂,特别是深埋长大隧道地应力复杂,隧道施工中围岩结构安全挑战严峻。采用文献调研、三维地应力反演和理论分析的方法,分析彝良—鲁甸地区2座长大深埋高铁隧道地应力分布特征。研究表明,(1)彝良、鲁甸隧道最大水平主应力呈现“北强南弱”的规律,推测为印度板块与亚欧板块碰撞产生的构造应力由高原中部向南逐渐减弱导致;(2)彝良、鲁甸隧道地应力分布表现为:彝良隧道最大水平主应力为15.6~26.8 MPa,竖向主应力为9.5~26.8 MPa;鲁甸隧道最大水平主应力10.9~15.6 MPa,竖向主应力为1.8~11.7 MPa;(3)彝良隧道侧压力系数在0.97~2.1之间,在地层浅部地应力由构造应力主导,地层深部由自重应力主导;鲁甸隧道侧压力系数在1.1~6.9之间,地应力由构造应力主导。 展开更多
关键词 高速铁路 隧道工程 地应力 反演 断裂带 数值模拟
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高铁隧道仰拱栈桥箱梁内腔式逃生通道受力分析及应用
6
作者 陈浩 马义安 +1 位作者 刘维正 黄轩嘉 《施工技术(中英文)》 2025年第12期92-99,107,共9页
为了探究仰拱栈桥箱梁内腔作为逃生通道的安全性与可靠性,首先对栈桥整体结构强度进行结构受力分析,然后采用有限元分析软件ABAQUS模拟分析了不同落石形状、高度、质量、位置对逃生通道和连接件的抗冲击效果。通过分析逃生通道和连接件... 为了探究仰拱栈桥箱梁内腔作为逃生通道的安全性与可靠性,首先对栈桥整体结构强度进行结构受力分析,然后采用有限元分析软件ABAQUS模拟分析了不同落石形状、高度、质量、位置对逃生通道和连接件的抗冲击效果。通过分析逃生通道和连接件冲击变形规律,提出逃生通道优化方案,并在现场应用验证逃生通道和连接件的有效性。结果表明,60t动载作用下仰拱栈桥最大变形为77.5mm,满足规范设计要求。相同工况下,球体、不规则体、立方体落石对栈桥梁体逃生通道产生的冲击变形依次增加。球体和不规则体落石对栈桥梁体逃生通道顶部产生的冲击变形分别为立方体落石的1.51倍和1.50倍。落石质量和高度的增加会增大逃生通道和连接件顶部的冲击变形,落石高度对逃生通道和连接件变形影响相对较大。落石高度为7m时栈桥梁体逃生通道顶部所产生的位移分别比3m和5m时高0.536m和0.358m。法兰式连接件和卡箍式连接件的最大位移分别为由壬式连接件的1.49倍和1.56倍。20mm厚逃生通道、法兰式连接件的抗冲击效果满足隧道逃生要求。 展开更多
关键词 铁路 隧道 栈桥 箱梁 逃生通道 连接 冲击 数值模拟
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隧道近距离下穿采空区稳定性分析及支护优化 被引量：1
7
作者 申慧涛 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第3期1094-1104,共11页
隧道近距离下穿采空区是地下工程施工过程中要面对的重大技术难题。以成自高铁白云山隧道为工程背景,通过FLAC3D分析无水与含水两种采空区状况下隧道稳定性,优化原有的加固方案。结果表明:不同工况未注浆的隧道开挖施工后,采空区左端均... 隧道近距离下穿采空区是地下工程施工过程中要面对的重大技术难题。以成自高铁白云山隧道为工程背景,通过FLAC3D分析无水与含水两种采空区状况下隧道稳定性,优化原有的加固方案。结果表明:不同工况未注浆的隧道开挖施工后,采空区左端均呈现应力集中,隧道上方塑性区范围较大,破坏较严重,拱底竖直位移超出相关规范控制值,隧道施工存在安全隐患;采空区无水工况下,当采空区与隧道距离小于4.5 m时进行140°半包围注浆,采空区距离隧道4.5~9 m时进行全包围注浆,采空区与隧道相距超过9 m时不注浆,加固方案可以满足安全要求;采空区含水工况下,围岩遇水软化,破损程度加剧,隧道拱顶孔隙水压较大,存在涌水风险,全包围注浆范围需扩大为采空区与隧道相距4.5~10 m处,其他隧道段支护形式与采空区无水工况下相同即可;现场监测结果显示隧道稳定性得到了保障。 展开更多
关键词 白云山隧道 采空区 数值模拟 隧道支护
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大埋深山岭双护盾TBM隧道泄水式管片降压效果研究
8
作者 熊聪聪 张朋宽 +2 位作者 潘朋 赵万强 徐文蕴 《高速铁路技术》 2025年第5期72-78,共7页
为解决大埋深山岭双护盾TBM管片开裂漏水、接缝渗漏等结构病害,本文提出一种高水压下可排水式管片衬砌,结合注浆加固圈的堵水作用,并根据管片背后孔隙水压监测情况增设泄水孔,用以消减管片背后的水压力。本文以某高水压TBM隧道为例,通... 为解决大埋深山岭双护盾TBM管片开裂漏水、接缝渗漏等结构病害,本文提出一种高水压下可排水式管片衬砌,结合注浆加固圈的堵水作用,并根据管片背后孔隙水压监测情况增设泄水孔,用以消减管片背后的水压力。本文以某高水压TBM隧道为例,通过孔隙水压力理论和流固耦合数值分析,对管片背后孔隙水压力分布规律及降压效果进行研究。结果表明,Ⅲ~Ⅴ级围岩级别条件下,管片衬砌所能承受的最大水头高度依次为102 m、90 m和78 m;全封堵情况下,注浆圈的施作起到堵水作用,但对管片衬砌背后水压影响较小,孔隙水压力大小近似为静水压力;开设泄水孔有效降低了衬砌背后孔隙水压,尤其能有效折减隧底水压;泄水管的影响半径为4.5m(水压降低至1 MPa),拱部泄水管的增加对管片背后水压的减小效果明显,并将管片承受水压控制在1 MPa以下。本文研究成果可为富水山岭双护盾TBM隧道设计提供参考。 展开更多
关键词 高水压TBM隧道 泄水式管片 流固耦合 孔隙水压
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单线铁路隧道衬砌混凝土逐窗浇筑施工技术 被引量：2
9
作者 安垒 《中国水泥》 2025年第1期115-117,共3页
单线铁路隧道净空狭小,且传统衬砌浇筑工艺容易出现离析、不密实等问题制约施工效率和质量。以大瑞铁路杉阳隧道为工程依托,在对原有衬砌台车进行改进的基础上,综合采用了附着式振捣器与插入式振动棒组合振捣技术、拱部垂直泵送孔的逐... 单线铁路隧道净空狭小,且传统衬砌浇筑工艺容易出现离析、不密实等问题制约施工效率和质量。以大瑞铁路杉阳隧道为工程依托,在对原有衬砌台车进行改进的基础上,综合采用了附着式振捣器与插入式振动棒组合振捣技术、拱部垂直泵送孔的逐孔倒退带压灌注浆及防脱空注浆技术,现场应用效果表明本综合施工技术有效提升了混凝土浇筑质量。 展开更多
关键词 单线铁路隧道 衬砌混凝土浇筑 逐窗浇筑
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铁路隧道建造过程钻爆法施工碳排放计算研究
10
作者 吴元金 张同磊 +3 位作者 王瑛琢 裴真真 尹龙 姜仁贵 《建筑经济》 2025年第S1期291-295,共5页
随着国家“双碳”目标的提出,碳排放计算在铁路隧道工程的重要性日益显现。本文依据隧道工程预算定额编制隧道工程碳排放定额,提出一种以定额为基础来确定隧道施工过程碳排放的通用计算方法。选取某铁路隧道工程作为计算案例,基于生命... 随着国家“双碳”目标的提出,碳排放计算在铁路隧道工程的重要性日益显现。本文依据隧道工程预算定额编制隧道工程碳排放定额,提出一种以定额为基础来确定隧道施工过程碳排放的通用计算方法。选取某铁路隧道工程作为计算案例,基于生命周期评价理论,将隧道施工期碳排放分为建材生产、建材运输、建筑建造3个阶段,采用碳排放系数法计算钻爆法施工各阶段的碳排放量及碳排放强度。结果表明:算例隧道工程建造过程碳排放强度为200.522kgCO_(2)/m^(3),各阶段碳排放占比分别为62.00%、10.09%、27.91%;碳排放主要来自建材生产阶段,其中水泥和钢材碳排放量占主要部分,是隧道工程降碳减排重点。 展开更多
关键词 铁路隧道 碳排放 生命周期评价 排放系数法 钻爆法
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大断面山地隧道复杂辅助坑道围岩支护变形规律研究 被引量：1
11
作者 索赤松 《市政技术》 2025年第4期88-97,255,共11页
围岩支护的合理选择是大断面山地隧道中复杂辅助坑道内保证工程安全、合理进行的前提条件。针对郑万高速铁路重庆段巫山隧道工程辅助坑道“3横洞+2平导+1斜井”实际工况,利用有限元数值模拟软件建立了辅助坑道围岩分级加强支护模型,根... 围岩支护的合理选择是大断面山地隧道中复杂辅助坑道内保证工程安全、合理进行的前提条件。针对郑万高速铁路重庆段巫山隧道工程辅助坑道“3横洞+2平导+1斜井”实际工况,利用有限元数值模拟软件建立了辅助坑道围岩分级加强支护模型,根据计算结果及不同围岩等级采用不同截面尺寸I型钢架进行了分级加强支护,监测了辅助坑道的地表沉降、拱顶沉降和净空变化规律。研究结果表明,各辅助坑道内拱顶沉降最大变形值为24.60 mm且发生在位于两侧支护处,净空变化最大值为14.13 mm,各辅助坑道洞内沉降变形均低于地表沉降变形。各辅助坑道根据不同围岩等级采用不同截面尺寸的I型钢架加强围岩支护效果良好,各测点变形量满足设计规范,为类似复杂辅助坑道不同围岩等级分级支护提供了参考。 展开更多
关键词 大断面山地隧道 辅助坑道 围岩支护 变形规律
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隧道工程参数化快速建模与LOD自适应集成技术研究 被引量：1
12
作者 方黄磊 吴佳明 +5 位作者 姚洪锡 戴林发宝 李越 刘先林 钱洪亮 冯欣 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期189-196,共8页
针对当前铁路隧道三维设计存在的构件复用性差、建模效率低、集成展示效果不佳等问题,采用建模分析、算法研究、软件研发、项目应用等研究手段,开展以下三方面研究:针对隧道构件,明确铁路隧道构件模型库的总体分类,按照构件特征分别提... 针对当前铁路隧道三维设计存在的构件复用性差、建模效率低、集成展示效果不佳等问题,采用建模分析、算法研究、软件研发、项目应用等研究手段,开展以下三方面研究:针对隧道构件,明确铁路隧道构件模型库的总体分类,按照构件特征分别提出“参数化模板”与“自适应规则”驱动的建模方式,建立高精度铁路隧道数字化构件模型库;在构件库的基础上,建立铁路隧道参数化构件拼装方法,基于洞身支护措施设计方案驱动隧道参数化建模,实现隧道高精度自动定姿定位;进一步,采用图分区技术实现隧道模型LOD动态生成,并基于图元权重标记策略最大限度保留隧道结构特征,实现集成展示下隧道模型LOD自适应效果。利用本文研究成果支撑隧道智能设计系统的研发,以杨村隧道为例利用构建的隧道高精度模型构件库,完成了隧道模型的快速建模与自适应集成,验证了研究成果的可行性和实用性。 展开更多
关键词 铁路隧道 构件模型库 参数化建模 LOD自适应 集成展示
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重载铁路隧道基底结构拆换技术及工程应用
13
作者 张天 付兵先 +3 位作者 冯涛鉴 付卫霖 刘望安 程克冲 《铁道建筑》 北大核心 2025年第3期93-98,共6页
针对某重载铁路隧道出现的基底沉降问题,通过现场调研和探测,分析了病害成因。依托基于钢垫梁的隧道基底拆换整治技术,研发了一款新型移动式轻质龙门吊,提出了重载铁路隧道基底结构拆换技术并进行了工程应用。结果表明:通过三维地震成... 针对某重载铁路隧道出现的基底沉降问题,通过现场调研和探测,分析了病害成因。依托基于钢垫梁的隧道基底拆换整治技术,研发了一款新型移动式轻质龙门吊,提出了重载铁路隧道基底结构拆换技术并进行了工程应用。结果表明:通过三维地震成像技术检测发现,病害区段围岩裂隙发育,隧底围岩不密实,导致结构存在渗水风险和脱空问题;重载铁路隧道基底结构拆换技术基于重新设计的钢垫梁架空结构,采用跳槽开挖方式,可实现不中断行车条件下多个病害区段的同步施工;轻质龙门吊作为高效的钢垫梁倒运装备,经室内加载试验发现满足承载要求;同传统装备相比,轻质龙门吊具有轻质高强、降本增效、操控便捷、节省作业时间等优点。 展开更多
关键词 铁路隧道 病害整治 现场应用 钢垫梁 吊装 基底拆换 重载铁路 轻质龙门吊
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高海拔地区倾斜长隧道气动特性研究
14
作者 宋亚琼 邵明玉 +2 位作者 方雨菲 董祥超 邵素娟 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期210-217,共8页
列车高速通过隧道时引发的气动效应对隧道内设施的结构安全和隧道外的环境噪声有着重要影响。基于UDF对列车通过倾斜长隧道时隧道内外的气动效应进行了数值模拟,研究了隧道倾斜率、海拔高度和隧道长度对隧道内初始压缩波和洞口微气压波... 列车高速通过隧道时引发的气动效应对隧道内设施的结构安全和隧道外的环境噪声有着重要影响。基于UDF对列车通过倾斜长隧道时隧道内外的气动效应进行了数值模拟,研究了隧道倾斜率、海拔高度和隧道长度对隧道内初始压缩波和洞口微气压波特性的影响。结果表明,列车沿倾斜隧道上行时,初始压缩波的强度和压力梯度减小,下行时则相应增大,微气压波的变化不大;随着海拔升高,隧道内外的气动载荷均逐渐减小,高海拔地区的微气压波缓解需求相应减弱;隧道倾斜对隧道的临界长度也有一定影响,在倾斜长隧道设计中主要应考虑低海拔端的微气压波缓解需求。 展开更多
关键词 长隧道 倾斜隧道 高速列车 气动载荷 微气压波
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寒区铁路隧道洞内气温场变化规律实测研究
15
作者 郑泽福 马伟斌 +4 位作者 刘小平 郭小雄 雷占山 徐湉源 李葳 《中国铁路》 北大核心 2025年第8期40-44,52,共6页
采用便携式U盘温度传感器,对东北高纬度寒区某铁路隧道洞内空气温度进行现场测试与分析。结果表明:测试期间,该隧道各测试断面温度时程呈现正弦函数式分布,纵向温度呈现“中间高、两端低”的近似倒“U”形状的抛物线型分布,且隧道进口... 采用便携式U盘温度传感器,对东北高纬度寒区某铁路隧道洞内空气温度进行现场测试与分析。结果表明:测试期间,该隧道各测试断面温度时程呈现正弦函数式分布,纵向温度呈现“中间高、两端低”的近似倒“U”形状的抛物线型分布,且隧道进口段温度低于出口段。究其原因为冬季受自然风以及温度浮升效应的影响,形成风向由洞外吹向洞内、进口吹向出口的主导风,导致出现洞内温度高于洞外、出口段温度高于进口的现象,且影响范围大致为进口段2500 m,因此对于两端高差明显的隧道,需在高程低的洞口端适当延长抗寒设防长度。该隧道冬季负温段占全隧长度的100%,最冷月为1月,此时应加强冻害防治,避免影响行车安全。 展开更多
关键词 高纬度寒区 铁路隧道 温度场 现场测试 自然风
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运营铁路隧道围岩膨胀特性与基底上拱力学行为研究
16
作者 张天 付兵先 +1 位作者 姚建平 付卫霖 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期140-153,共14页
隧道内无砟轨道上拱病害严重威胁既有运营线路运行安全。为研究无砟轨道结构上拱的力学行为,依托华北山区某铁路隧道,通过开展地质钻探和室内试验分析围岩膨胀特性,基于勘察和室内试验结果构建围岩膨胀弹塑性本构模型,开展隧道基底结构... 隧道内无砟轨道上拱病害严重威胁既有运营线路运行安全。为研究无砟轨道结构上拱的力学行为,依托华北山区某铁路隧道,通过开展地质钻探和室内试验分析围岩膨胀特性,基于勘察和室内试验结果构建围岩膨胀弹塑性本构模型,开展隧道基底结构上拱数值模拟。结果表明:隧道上拱区段下伏强度较差的泥灰岩透镜体,这种具有弱—中等膨胀性的围岩,在裂隙水迁移作用下逐渐吸水膨胀,容易造成隧道基底上拱和轨道结构变形超限;基于围岩膨胀性试验构建的膨胀弹塑性本构模型,可用于模拟围岩体积膨胀导致的隧底上拱现象;仰拱下方分布的膨胀岩沿线路方向取18.5 m,竖向深度取5 m,垂直线路方向宽度取10.5 m,当设定其膨胀应变为5%时,轨道结构最大上拱量和层间离缝分别为21.5和1.93 mm,轨道结构在围岩吸水膨胀作用下发生弯曲变形,结构有开裂危险;当围岩膨胀应变分别超过3.5%,4.5%和5%时,轨道高低不平顺偏差值分别达到计划维修、临时补修和限速等级。 展开更多
关键词 铁路隧道 无砟轨道 上拱变形 室内试验 本构模型
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客运专线机场路隧道下穿高架桥近接桩基施工位移控制技术 被引量：31
17
作者 崔光耀 王明年 +1 位作者 路军富 刘金松 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期68-73,共6页
以成都—绵阳—乐山客运专线机场路隧道下穿成都市蓝天立交桥工程中近接12根高架桥桩基为例,研究近接桩基施工位移控制技术。根据相关规范及相似工程研究成果,制定机场路隧道近接桩基沉降控制标准和水平位移控制标准。建立机场路隧道下... 以成都—绵阳—乐山客运专线机场路隧道下穿成都市蓝天立交桥工程中近接12根高架桥桩基为例,研究近接桩基施工位移控制技术。根据相关规范及相似工程研究成果,制定机场路隧道近接桩基沉降控制标准和水平位移控制标准。建立机场路隧道下穿高架桥段的仿真模型,依据工程地质情况和设计支护参数,确定计算模型物理力学参数,对近接桩基隧道施工进行开挖模拟计算。计算结果表明:12根近接桩基的沉降值和差异沉降值均小于预警值,但是水平位移值均大于允许值,必须采取加固措施才能进行施工。提出在机场路隧道两侧设置隔离桩的加固方案,并计算采取加固措施后的近接桩基沉降及水平位移值。结果表明:12根近接桩基沉降值和差异沉降值均有较大的减少,水平位移值亦大为减小且均小于预警值,机场路隧道可以正常施工。 展开更多
关键词 客运专线 隧道施工 下穿隧道 近接桩基 桩基位移 控制标准 加固措施
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近接溶洞条件下隧道施工掌子面变形破坏特征数值分析 被引量：20
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作者 李志义 白明洲 +3 位作者 许兆义 赵西民 雷军 王成亮 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期46-52,共7页
以宜万铁路齐岳山隧道工程为背景,以危险地段的岩溶地质条件为基础,应用三维有限元分析方法,在隧道掌子面前方的溶洞规模大于、等于和小于隧道掌子面规模的3种情况下,模拟分析不同岩体厚度、不同岩溶水压力时隧道掌子面的变形破坏规律... 以宜万铁路齐岳山隧道工程为背景,以危险地段的岩溶地质条件为基础,应用三维有限元分析方法,在隧道掌子面前方的溶洞规模大于、等于和小于隧道掌子面规模的3种情况下,模拟分析不同岩体厚度、不同岩溶水压力时隧道掌子面的变形破坏规律。研究结果表明:当溶洞直径大于或等于隧道直径时,相同岩溶水压力作用下掌子面变形值相近,当溶洞直径小于隧道直径时,掌子面变形量小;掌子面变形量最大值出现在掌子面中心位置;当掌子面与岩溶洞壁之间的距离大于2.0 m时,掌子面变形量增加并不明显;在溶洞内无水压力条件下,掌子面岩体塑性区范围很小,但随着水压力的增大,塑性区的范围逐步增大。 展开更多
关键词 岩溶区 岩体厚度 岩溶水压力 隧道直径 掌子面 变形破坏 隧道施工
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基于流固耦合作用的富水断层区隧道初期支护优化分析 被引量：1
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作者 李远远 李春鹏 +1 位作者 和大钊 康鑫 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第3期144-152,共9页
穿越富水断层区隧道初期支护的研究主要集中在隧道断面破碎带突水、突泥机制以及隧道富水段支护结构的受力特征,但对穿越富水断层区隧道初期支护参数的选择研究较少。以赣州—深圳(赣深)铁路客运专线的龙南隧道为工程背景,基于流固耦合... 穿越富水断层区隧道初期支护的研究主要集中在隧道断面破碎带突水、突泥机制以及隧道富水段支护结构的受力特征,但对穿越富水断层区隧道初期支护参数的选择研究较少。以赣州—深圳(赣深)铁路客运专线的龙南隧道为工程背景,基于流固耦合理论,采用FLAC3D对穿越F8富水断层区隧道开挖和支护全过程进行数值模拟;结合断层区的工程与水文地质条件以及六部CD法的施工特点,选取断层区中间部位的中轴线、左拱顶区、右拱顶区3个监测点的沉降值建立偏差平方和函数ST,分析拱顶变形、塑性区体积及渗流场变化特征。模拟结果表明:(1)钢拱架的合理间距为1.0 m,喷射混凝土的合理厚度为26~30 cm,并通过三次曲线拟合得出该典型断面喷射混凝土的最优厚度为28 cm;(2)钢拱架间距为1.0 m时,塑性区体积随初支混凝土厚度增大而减小,当初支喷射混凝土厚度大于28 cm时,塑性区体积减小幅度很小,通过增加喷射混凝土厚度来提高初支结构的安全性是不经济的,验证了初支钢拱架间距和喷射混凝土厚度优化的合理性;(3)在最优初支条件下,隧道渗流量较为明显部位是拱脚>边墙>拱底>拱顶;(4)将模拟结果与监测结果对比,两者虽然有所差异,但变化规律相近,量级一致,模拟结果能够反映实际情况。研究结果可为类似地层条件下的隧道施工与支护提供参考价值和理论依据。 展开更多
关键词 铁路隧道 流固耦合理论 富水断层区隧道 六部CD法 支护优化
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高岩温铁路隧道支护结构体系分级研究 被引量：29
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作者 王明年 童建军 +2 位作者 刘大刚 于丽 张冲 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期119-125,共7页
通过热-应力耦合数值模拟,研究了高岩温铁路隧道初期支护和二次衬砌在不同岩温下的安全性;通过室内试验测试了铁路隧道常用防水材料及两种新型防水材料的高温性能;通过有限元数值模拟比选了高岩温铁路隧道新型的支护结构体系。在以上研... 通过热-应力耦合数值模拟,研究了高岩温铁路隧道初期支护和二次衬砌在不同岩温下的安全性;通过室内试验测试了铁路隧道常用防水材料及两种新型防水材料的高温性能;通过有限元数值模拟比选了高岩温铁路隧道新型的支护结构体系。在以上研究基础之上,对高岩温铁路隧道支护结构体系进行了分级。结果表明：高岩温铁路隧道支护结构体系可以分为四级。当岩温小于45℃时,支护结构体系采用标准设计;当岩温为45~60℃时,初期支护需特殊设计,需选用新型防水材料;当岩温为60~80℃时,初期支护和防水材料需特殊设计,二次衬砌需配筋设计;当岩温大于80℃时,支护结构体系需特殊设计。 展开更多
关键词 高岩温 铁路隧道 支护结构体系 分级
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