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基坑多级支护机理研究与基于MARS优化分析
1
作者 刘畅 代学震 任彦华 《土木工程学报》 北大核心 2026年第2期145-160,共16页
基坑多级支护是在预留反压土两侧设计支护桩的新型无支撑支护方式,其可以在取消水平内支撑的同时,达到足够的变形和稳定性控制要求。而桩顶连梁的设置可以进一步提升支护结构变形控制能力。基于天津市某基坑多级支护的工程实测数据,通... 基坑多级支护是在预留反压土两侧设计支护桩的新型无支撑支护方式,其可以在取消水平内支撑的同时,达到足够的变形和稳定性控制要求。而桩顶连梁的设置可以进一步提升支护结构变形控制能力。基于天津市某基坑多级支护的工程实测数据,通过有限元分析软件PLAXIS 3D进行数值分析,对有无设置桩顶连梁的多级支护结构的桩土相对位移、净桩侧摩阻力、桩体变形、桩体受力、土体位移场分布等开展分析,揭示了设置连梁工况下多级支护的工作机理,并结合MARS软件对多级支护结构提出工程优化建议。研究发现:两级桩发挥“地基梁、反压土、限位及刚架”作用,高效控制结构变形;其中,连梁、冠梁、两级桩体形成整体的刚架作用,提升了整体多级支护结构的稳定性与变形控制效果;由于桩侧摩阻力作用的充分发挥,支护结构产生自撑效应,高效控制结构变形。当两级支护间距处于1.5倍的基坑开挖深度范围时,设置连梁可以实现对桩体变形、坑内隆起及坑外沉降的有效控制。此外,当土质较为均匀时,两级支护桩长设置约为1.8倍基坑开挖深度、一级坑开挖深度比约为0.5,支护结构变形控制最小,成本控制最佳。 展开更多
关键词 基坑支护 多级支护桩 作用机理 MARS
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钻爆法隧道主动支护体系力学机理及设计模型
2
作者 王志龙 王明年 +3 位作者 张霄 于丽 童建军 刘大刚 《铁道学报》 北大核心 2026年第1期190-201,共12页
针对机械化全断面法隧道工程掌子面、进尺段及支护段稳定性控制难题,基于主动支护力学特征,展开对机械化全断面法施工隧道主动支护体系及设计模型的研究。基于隧道施工全过程围岩变形力学特征,参考隧道施工风险类型,构建以掌子面核心土... 针对机械化全断面法隧道工程掌子面、进尺段及支护段稳定性控制难题,基于主动支护力学特征,展开对机械化全断面法施工隧道主动支护体系及设计模型的研究。基于隧道施工全过程围岩变形力学特征,参考隧道施工风险类型,构建以掌子面核心土支护-超前预支护-锚固层支护-喷层支护为主要支护构件的隧道主动支护体系;基于主动支护构件作用特点建立对应的掌子面超前支护力学模型(M1)、锚固层支护力学模型(M2)和喷层支护力学模型(M3)。根据隧道施工失稳风险区域的差异性,提出3种隧道主动控制模式(模式A、模式B和模式C),并建立了基于掌子面稳定性系数的隧道主动控制模式确定方法。最终,基于主动支护力学模型,建立各主动控制模式下隧道主动支护体系的设计模型。 展开更多
关键词 机械化全断面法 主动支护体系 预应力锚杆 超前支护 早高强喷射混凝土 设计模型
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黏弹性围岩隧道纵向变形曲线与虚拟支护力解析
3
作者 孙振宇 孟令赞 +2 位作者 张顶立 王嘉琛 侯艳娟 《工程科学与技术》 北大核心 2026年第1期217-232,共16页
黏弹性围岩隧道支护设计需同时考虑开挖面空间效应与围岩自身流变效应复杂叠加的影响。为此,本文从隧道施工的3维时空效应出发,通过大量数值模拟揭示黏弹性围岩隧道纵向变形时空演化特性,基于响应面法拟合位移释放系数回归模型。以此为... 黏弹性围岩隧道支护设计需同时考虑开挖面空间效应与围岩自身流变效应复杂叠加的影响。为此,本文从隧道施工的3维时空效应出发,通过大量数值模拟揭示黏弹性围岩隧道纵向变形时空演化特性,基于响应面法拟合位移释放系数回归模型。以此为基础,进一步探究黏弹性围岩的虚拟支护力时空演化规律,推导黏弹性围岩的虚拟支护力表达式。研究表明:1)在隧道纵向上,黏弹性围岩位移释放率沿隧道纵向发展可划分为未扰动状态、时空效应共同影响和时间效应控制阶段,与弹性围岩相比在空间效应影响基础上耦合了时间效应,其演化更为复杂;2)开挖面前方位移释放率波动较小,可采用统一表达式进行描述,而后方随开挖速度变化较大,为此将其分为时间控制型、空间控制型和时空效应共同影响型3种,并分别给出相应的拟合公式;3)黏弹性围岩虚拟支护力受时空效应共同影响,不能参照弹性围岩通过位移释放系数翻转直接获得,而需通过围岩特性曲线耦合求解;4)不同围岩参数对应的虚拟支护力分布较为集中,且主要受开挖速度影响,据此给出虚拟支护力的简化拟合公式以供初步设计时使用。研究结果可为流变软岩隧道的支护设计提供理论基础。 展开更多
关键词 隧道工程 黏弹性围岩 围岩变形 纵向变形曲线 虚拟支护力 时空效应
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浅埋偏压公路隧道初期支护非对称优化研究
4
作者 孙雅珍 袁立凡 +2 位作者 王金昌 何放 王龙岩 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期47-57,共11页
研究浅埋偏压条件下公路隧道初期支护非对称优化方案,以确保隧道开挖过程中的稳定。依托新疆阿克特蒲1号隧道工程,通过理论计算及现场监测数据分析非对称支护的必要性,并建立三维偏压隧道模型,对喷射混凝土厚度、锚杆长度及锚杆间距进... 研究浅埋偏压条件下公路隧道初期支护非对称优化方案,以确保隧道开挖过程中的稳定。依托新疆阿克特蒲1号隧道工程,通过理论计算及现场监测数据分析非对称支护的必要性,并建立三维偏压隧道模型,对喷射混凝土厚度、锚杆长度及锚杆间距进行非对称优化设计,提出综合优化方案。结果表明:浅埋偏压条件下隧道左、右两侧围岩压力相差大,深埋侧围岩压力为浅埋侧的3.03倍;拱顶沉降呈现明显的非对称性,隧道两侧沉降值相差31.5 mm;通过增加喷射混凝土厚度、锚杆长度和锚杆间距可以有效控制隧道深埋侧的受力变形;适当减小浅埋侧的支护强度则可以充分发挥支护结构性能,协调隧道结构的应力与变形;经现场支护优化后发现,拱顶两侧沉降差值明显降低,偏压现象得到有效改善。采用非对称初期支护方案,可以有效减小浅埋偏压隧道结构两侧受力变形差异,确保隧道开挖过程中的稳定。 展开更多
关键词 浅埋偏压 初期支护 非对称优化 现场监测 数值模拟
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不同支护桩与回填材料对临近地铁建筑的减振效果影响研究
5
作者 周云 康佳州 梁秋河 《建筑结构》 北大核心 2026年第3期159-165,共7页
针对城市轨道交通对周边临近建筑物的影响越来越严重的问题,利用建筑物在施工周期中存在的支护桩及肥槽回填,在充分利用资源的同时减轻地铁振动的影响。建立了隧道-土层-支护桩-建筑物有限元分析模型,基于现场实测数据计算得到列车荷载... 针对城市轨道交通对周边临近建筑物的影响越来越严重的问题,利用建筑物在施工周期中存在的支护桩及肥槽回填,在充分利用资源的同时减轻地铁振动的影响。建立了隧道-土层-支护桩-建筑物有限元分析模型,基于现场实测数据计算得到列车荷载,采用地面实测振动数据验证了有限元分析模型的准确性,研究了不同桩身条件(桩长、桩径、桩距)的减振效果,采用波阻抗分析肥槽回填材料的减振机制,优选了肥槽的回填材料及其厚度。结果表明,桩距、桩长为主要影响因素,减少桩距、增加桩长、增加桩径均有利于减轻地铁振动的传播,有一定的减振效果;但增加桩径对减振效果的提升并不明显,且桩长达到一定长度后对减振效果的提升有限;对于肥槽的回填材料,可优先选用波阻抗差异较大的柔性材料进行回填,回填材料的厚度对减振效果影响较小。 展开更多
关键词 支护桩 减振效果 波阻抗 回填材料
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斜坡场地深基坑支护结构选型与案例分析
6
作者 汪利军 石捷 +4 位作者 陈锋 冯波 吴振斌 陈飞 毛麟飞 《浙江工业大学学报》 北大核心 2026年第1期61-67,共7页
两侧标高差异较大的深基坑支护设计是深基坑工程中的关键问题。针对某斜坡场地深基坑工程,采用有限元方法计算分析了3种支护结构的变形特性,并与现场检测结果进行了对比验证。结果表明:采用钻孔灌注桩结合2道水平斜撑的支护结构型式(方... 两侧标高差异较大的深基坑支护设计是深基坑工程中的关键问题。针对某斜坡场地深基坑工程,采用有限元方法计算分析了3种支护结构的变形特性,并与现场检测结果进行了对比验证。结果表明:采用钻孔灌注桩结合2道水平斜撑的支护结构型式(方案1),其结构的最大水平位移是其他两种方案的45.6%和40.0%;第2层土体开挖完成后,3种方案的地表沉降量分别为1.64,4.02,4.51 mm,方案1的效果优于其他两个方案。对于两侧标高相差较大的深基坑支护工程,方案1的围护结构变形和坑外地表沉降计算结果与实测吻合。研究成果可以为类似工程提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 斜坡场地 不对称基坑 支护结构型式 支护结构变形 案例分析
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基于收敛约束法的深竖井支护结构安全性分析
7
作者 周叶飞 《价值工程》 2026年第6期134-137,共4页
在公路隧道方面,目前国内对大埋深及直径大于7m的竖井研究较少,对于此类竖井的支护方式也并没有一套统一的标准,对波纹板支护结构应用在深大竖井的安全性方面的研究较少,因此,本文采用数值模拟计算等方法推导出通风竖井的围岩特征曲线,... 在公路隧道方面,目前国内对大埋深及直径大于7m的竖井研究较少,对于此类竖井的支护方式也并没有一套统一的标准,对波纹板支护结构应用在深大竖井的安全性方面的研究较少,因此,本文采用数值模拟计算等方法推导出通风竖井的围岩特征曲线,并通过采集现场支护结构实际的参数代入进理论公式中,从而得出支护结构大致的围岩特征曲线,基于收敛-约束原理研究支护结构与围岩的相互作用。通过数值分析结合现场监测数据验证了波纹板支护结构应用在深大竖井工程中具有很高的安全性及良好的让抗性能。 展开更多
关键词 收敛-约束 数值分析 深竖井 围岩稳定性 让压支护结构
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复杂地质条件下建筑基坑支护绿色施工工艺探究
8
作者 邢顺伟 《现代工业工程》 2026年第2期68-70,共3页
文章围绕复杂地质条件下建筑基坑支护绿色施工工艺展开探讨。首先,分析了复杂地质条件类型与特点。在此基础之上,探究了复杂地质条件下绿色支护工艺设计。之后,提出分层分区开挖、组合支护结构优化及绿色材料应用等关键技术。同时,文章... 文章围绕复杂地质条件下建筑基坑支护绿色施工工艺展开探讨。首先,分析了复杂地质条件类型与特点。在此基础之上,探究了复杂地质条件下绿色支护工艺设计。之后,提出分层分区开挖、组合支护结构优化及绿色材料应用等关键技术。同时,文章还结合动态监测与质量控制方法,验证绿色施工工艺的应用效果。通过本文的探究,旨在为类似工程提供技术参考。 展开更多
关键词 复杂地质 基坑支护 绿色施工 组合支护 动态监测
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锚索锚杆联合支护在回采巷道中的应用分析
9
作者 王朝 《能源与节能》 2026年第1期315-317,共3页
以华阳集团开元公司15404进风巷及切巷为工程背景,研究锚索锚杆联合支护技术在复杂地质条件下的应用效果。通过分析工程地质条件、设计支护参数并进行强度校核,结合现场监测数据评估支护效果。研究表明,采用高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(... 以华阳集团开元公司15404进风巷及切巷为工程背景,研究锚索锚杆联合支护技术在复杂地质条件下的应用效果。通过分析工程地质条件、设计支护参数并进行强度校核,结合现场监测数据评估支护效果。研究表明,采用高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆(Φ20 mm×2400 mm)与钢绞线锚索(Φ21.6 mm/21.8 mm)的联合支护方案,配合合理的支护参数设计和严格的施工质量控制,能有效控制围岩变形,保证巷道在服务期内的稳定性和安全性。研究成果可为类似地质条件下的巷道支护提供参考。 展开更多
关键词 回采巷道 锚索锚杆 联合支护 支护参数
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建筑工程深基坑支护施工技术应用要点分析
10
作者 郭振江 《中国厨卫》 2026年第1期130-132,共3页
支护结构作为保障基坑安全、控制土体变形与保护周边环境的关键措施,其设计与施工技术至关重要。文章围绕建筑工程中深基坑支护施工技术的关键应用问题展开研究,系统梳理了常见支护结构类型、各类支护形式的技术原理与适用条件,明确了... 支护结构作为保障基坑安全、控制土体变形与保护周边环境的关键措施,其设计与施工技术至关重要。文章围绕建筑工程中深基坑支护施工技术的关键应用问题展开研究,系统梳理了常见支护结构类型、各类支护形式的技术原理与适用条件,明确了支护体系的设计原则;同时分析了施工过程中地质勘察的配套性、施工工艺要点及质量控制措施,并重点探讨了监测技术、风险控制机制与信息化手段的发展前景。研究表明,深基坑支护工程的成功取决于前期勘察、方案匹配、过程控制与智能监测的有机协同,只有在科学设计与精细管理的基础上,才能实现深基坑工程的安全、高效与可持续发展。 展开更多
关键词 深基坑支护 支护结构 施工技术 风险监测
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高层建筑深基坑桩锚及土钉联合支护施工技术研究
11
作者 付崇民 《建设机械技术与管理》 2026年第1期107-109,共3页
在高层建筑深基坑桩锚及土钉施工中,采用单排定点布设桩体的方式进行支护处理,但此方式难以确保桩锚受力均匀,导致施工的承载力较低。为此提出对高层建筑深基坑桩锚及土钉联合支护施工技术的设计与研究。采用双排桩的形式,部署基础承压... 在高层建筑深基坑桩锚及土钉施工中,采用单排定点布设桩体的方式进行支护处理,但此方式难以确保桩锚受力均匀,导致施工的承载力较低。为此提出对高层建筑深基坑桩锚及土钉联合支护施工技术的设计与研究。采用双排桩的形式,部署基础承压桩体,确保桩内受力均匀,使用混凝土对桩体浇筑处理,确定基坑环境的稳定与安全。对排桩进行锚索安装后分析张拉情况,并与加固效果进行对比。在加固作用位置增设钢筋网片,根据钢筋网片的间距与长度要求,采用混凝土喷射方式增强网片的紧密度,以实现联合支护。实例结果表明:第一阶段桩锚支护承载力为140~155kN,第二阶段承载力为160~190kN,第三阶段桩锚与土钉实现联合支护后,承载力为170~200kN。表明施工稳定性提高,性能更加可靠,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 高层建筑 深基坑桩锚 土钉 联合支护 支护加固 定点挖掘
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土木工程施工中的边坡支护技术要点分析
12
作者 白卿鹏 《建材发展导向》 2026年第2期64-66,共3页
随着新型城镇化、数字中国与生态文明建设的深入推进,建筑施工不仅要追求工程本体结构的力学稳定性,更需统筹生态保护、安全韧性与智慧施工的多重目标。本文立足于土木工程施工的实际需求与技术革新背景,从边坡支护的技术原理、适用工... 随着新型城镇化、数字中国与生态文明建设的深入推进,建筑施工不仅要追求工程本体结构的力学稳定性,更需统筹生态保护、安全韧性与智慧施工的多重目标。本文立足于土木工程施工的实际需求与技术革新背景,从边坡支护的技术原理、适用工法、施工管理及安全控制等多个维度展开系统探讨,旨在为工程实践提供针对性、前瞻性与可操作性的技术参考,推动我国土木工程高质量发展。 展开更多
关键词 土木工程 建筑施工 边坡支护 锚杆支护 施工控制
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煤矿巷道掘进工作面支护辅助装置的分析与设计
13
作者 张杰 《煤矿机械》 2026年第2期19-22,共4页
针对煤矿掘进工作面支护速度慢、支护效率低、安全性差、需多人配合作业的问题,分析了基于煤矿现有辅助支护作业装备的支护工艺及多种支护辅助装备在实际工作过程中存在的问题,设计了一种掘进机配套智能铺网支护辅助装置。该装置通过各... 针对煤矿掘进工作面支护速度慢、支护效率低、安全性差、需多人配合作业的问题,分析了基于煤矿现有辅助支护作业装备的支护工艺及多种支护辅助装备在实际工作过程中存在的问题,设计了一种掘进机配套智能铺网支护辅助装置。该装置通过各结构部件之间的相互配合,可以实现自动取网、自动运网、自动铺网等动作,推动了智慧矿山的建设、实现了智能化掘进、提高了综掘工作面的掘进效率、降低了工人的劳动强度。最后提出了未来智慧矿山智能铺网装置的发展方向与建议。 展开更多
关键词 掘进机 支护辅助装置 智能铺网 支护工艺
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富水蚀变围岩内巷道支护技术研究
14
作者 苏晓波 常俊松 邹静 《有色金属(矿山部分)》 2026年第1期125-130,共6页
为解决巷道富水蚀变围岩自稳性差、支护结构偏载及混凝土穿孔等问题,采用现场监测、分析和支护优化等手段开展研究。结果表明,地下水冲蚀是导致混凝土内碳酸钙晶体析出的主要原因,混凝土与岩壁脱落形成的空穴则是造成钢拱架局部受弯和... 为解决巷道富水蚀变围岩自稳性差、支护结构偏载及混凝土穿孔等问题,采用现场监测、分析和支护优化等手段开展研究。结果表明,地下水冲蚀是导致混凝土内碳酸钙晶体析出的主要原因,混凝土与岩壁脱落形成的空穴则是造成钢拱架局部受弯和支护结构偏载的关键因素。据此,在原有支护方案基础上提出了注浆减渗封堵蚀变岩体渗水通道、布设外露插筋与型钢立柱焊接、喷射纤维混凝土及高压回填灌浆等改进措施。监测数据显示,支护优化方案实施后,蚀变围岩的拱架应力分布显著改善,有效地将拱架偏载转移至拱顶,围岩的渗水问题得到有效控制,混凝土整体表观质量亦有显著提升。该研究可为巷道蚀变围岩的支护设计提供实践参考。 展开更多
关键词 地下工程 蚀变围岩 支护结构监测 支护设计
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煤矿巷道支护技术及其应用
15
作者 王鑫 《凿岩机械气动工具》 2026年第2期124-126,共3页
围绕煤矿巷道支护技术展开研究,阐述了煤矿巷道支护技术的应用价值,梳理了煤矿巷道支护关键技术,包括锚杆支护技术、锚索支护技术、棚式支护技术等,分析了技术应用要点,旨在为煤矿企业合理选择支护方案、提高支护效果提供参考,助力煤矿... 围绕煤矿巷道支护技术展开研究,阐述了煤矿巷道支护技术的应用价值,梳理了煤矿巷道支护关键技术,包括锚杆支护技术、锚索支护技术、棚式支护技术等,分析了技术应用要点,旨在为煤矿企业合理选择支护方案、提高支护效果提供参考,助力煤矿开采向安全、高效、绿色的方向发展。 展开更多
关键词 煤矿巷道 支护技术 支护材料
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喀斯特地貌高层建筑地下室基坑支护方案优化研究
16
作者 林海 《价值工程》 2026年第7期22-24,共3页
喀斯特地貌存在溶洞、地下暗河等不利地质,对基坑方案的设计和实施方面提出了更高的要求,需结合实际地质情况和场地条件,综合考虑放坡比例、支护加固方式等,采用多种支护方式结合的方法,对喀斯特地貌的支护方案提出优化措施,对熔岩地质... 喀斯特地貌存在溶洞、地下暗河等不利地质,对基坑方案的设计和实施方面提出了更高的要求,需结合实际地质情况和场地条件,综合考虑放坡比例、支护加固方式等,采用多种支护方式结合的方法,对喀斯特地貌的支护方案提出优化措施,对熔岩地质条件下基坑支护方案的选择和效益性分析提供新的参考。 展开更多
关键词 喀斯特地貌 基坑支护 支护优化
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缓倾斜煤层开切眼支护技术应用实践
17
作者 郝佩 《能源与节能》 2026年第1期295-298,310,共5页
针对18503工作面外段开切眼单斜构造、小断层发育、顶板泥岩易碎及煤层9°倾角所导致的顶板破碎与煤壁片帮问题,提出了基于顶锚杆悬吊、帮锚杆松动圈控制与锚索强化悬吊的联合支护方案。该方案采用锚杆+锚索+钢带支护体系,结合动态... 针对18503工作面外段开切眼单斜构造、小断层发育、顶板泥岩易碎及煤层9°倾角所导致的顶板破碎与煤壁片帮问题,提出了基于顶锚杆悬吊、帮锚杆松动圈控制与锚索强化悬吊的联合支护方案。该方案采用锚杆+锚索+钢带支护体系,结合动态施工参数与协同控制工艺,实现了运煤系统快速构建与开切眼高效施工,有效抑制了顶板离层及大面积垮落风险,保障了复杂地质条件下巷道的长期稳定性。 展开更多
关键词 缓倾斜煤层 切眼支护 支护设计
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