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超临界CO_(2)相变致裂技术中致裂管释压特性研究
1
作者 阿比尔的 吴发友 +5 位作者 刘明维 张洁 曾启富 蒋明镜 胡尊镕 李佩伦 《工程科学与技术》 北大核心 2026年第1期345-354,共10页
致裂管作为超临界CO_(2)相变致裂技术中释放能量的核心部件,研究其释压特性对于提高技术的破岩效率和安全性至关重要。本文通过开展了不同活化剂质量、CO_(2)充装质量及泄能片厚度下的膛压试验,探明了致裂管内部压力响应特征,分析了活... 致裂管作为超临界CO_(2)相变致裂技术中释放能量的核心部件,研究其释压特性对于提高技术的破岩效率和安全性至关重要。本文通过开展了不同活化剂质量、CO_(2)充装质量及泄能片厚度下的膛压试验,探明了致裂管内部压力响应特征,分析了活化剂质量、CO_(2)充装质量及泄能片厚度3个因素对致裂管内峰值压力和升压时间的影响规律,讨论了致裂管内峰值压力计算方法,提出了活化剂质量、CO_(2)充装质量及泄能片厚度的量化取值方法。结果表明:致裂管内压力响应曲线主要包括峰值压力前的升压阶段及峰值压力后的释放阶段;在升压阶段,致裂管内的压力随时间的增加呈先缓慢上升后线性激增的变化趋势;在释放阶段,致裂管内的压力随时间的增加呈先迅速下降,随后逐渐降低至大气压的变化规律。活化剂质量、CO_(2)充装质量及泄能片厚度共同影响升压时间,活化剂质量与CO_(2)充装质量共同控制致裂管内的升压能力,泄能片厚度则决定了致裂管内所能达到的峰值压力。致裂管被激发时的峰值压力可以通过剪切破坏计算公式得到的泄能片破坏压力来表征。致裂管中CO_(2)初始充装压力宜不小于7.5 MPa,活化剂消耗系数Kc建议取200。研究可为超临界CO_(2)相变致裂技术的参数取值和破岩效果分析提供理论依据。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 岩石爆破 致裂管 释压特性
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港口桩基工程中钢管桩与锚岩桩组合应用技术研究
2
作者 陈卓 《价值工程》 2026年第3期29-32,共4页
在港口工程建设中,桩基作为关键基础部分,其选型与施工技术直接关乎整个工程的稳定性与安全性。传统单一的桩基形式在面对复杂地质条件与多样化荷载需求时,常显露出局限性。钢管桩与锚岩桩组合应用技术应运而生,通过将钢管桩的高承载、... 在港口工程建设中,桩基作为关键基础部分,其选型与施工技术直接关乎整个工程的稳定性与安全性。传统单一的桩基形式在面对复杂地质条件与多样化荷载需求时,常显露出局限性。钢管桩与锚岩桩组合应用技术应运而生,通过将钢管桩的高承载、易施工特性与锚岩桩在岩石层锚固的优势相结合,为港口桩基工程提供了更可靠、高效的解决方案。本文深入剖析该组合技术在港口桩基工程中的应用,从理论基础、设计要点、施工工艺到质量控制与经济效益评估,全面且系统地阐述其技术细节与应用价值,旨在为相关工程实践提供坚实的技术参考与理论支撑,推动港口建设事业的高质量发展。 展开更多
关键词 港口桩基 钢管桩 锚岩桩 组合应用技术
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软弱围岩隧道长进尺作用下超前管棚支护效应研究
3
作者 方园 《价值工程》 2026年第3期136-140,共5页
为解决机械化大断面隧道长进尺施工中围岩稳定性控制难题,针对V级围岩条件,采用数值模拟方法研究开挖进尺对掌子面及未支护段围岩稳定性的影响,分析不同直径超前管棚的支护效应。结果表明:开挖进尺对未支护段围岩变形影响显著,围岩变形... 为解决机械化大断面隧道长进尺施工中围岩稳定性控制难题,针对V级围岩条件,采用数值模拟方法研究开挖进尺对掌子面及未支护段围岩稳定性的影响,分析不同直径超前管棚的支护效应。结果表明:开挖进尺对未支护段围岩变形影响显著,围岩变形呈指数型增长趋势,而对掌子面变形影响较小;围岩变形临界值20mm可作为V级围岩破坏判断标准;超前管棚对未支护段稳定性控制效果显著,随着管棚直径从60mm增大至108mm,未支护段破坏围岩占比从0.45降至0.36,但对掌子面前方围岩稳定性提升作用有限。研究成果为机械化隧道长进尺施工的超前支护设计提供了量化依据。 展开更多
关键词 机械化隧道施工 长进尺 超前管棚 支护效应 数值模拟 围岩稳定性
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土石坝管涌演化进程中的多场信息融合及状态判识方法
4
作者 汪魁 谭雯 +2 位作者 张胜杰 刘潘 赵明阶 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第12期23-29,共7页
管涌是土石坝典型的渗透破坏形式,其演化过程伴随着土石堤坝内部物理场信息的变化。研究揭示土石坝内部物理场信息变化与管涌演化的关系,对管涌状态判识具有重要意义。首先基于土石坝运行中的多物理场信息,构建管涌演化多场信息融合分... 管涌是土石坝典型的渗透破坏形式,其演化过程伴随着土石堤坝内部物理场信息的变化。研究揭示土石坝内部物理场信息变化与管涌演化的关系,对管涌状态判识具有重要意义。首先基于土石坝运行中的多物理场信息,构建管涌演化多场信息融合分析实施框架;在此基础上,结合土石堤坝管涌演化进程中的渗压-温度-电位-流速场信息,通过归一化和数据降维,利用矩阵分解融合方法和主成分分析理论,对多场拟合函数进行融合分析,建立具有关联性的量化表征函数,分析渗压-温度-电位-流速场之间的逻辑共生关系;最后进一步通过分析管涌演化不同阶段的特征,利用综合函数曲线极值点和驻点,将归一化后的土石坝管涌演化时间划分为(0,0.481)、(0.481,0.663)、(0.663,1)3个阶段,分别对应管涌演化发展的初始期、拓展期和临界期。论文提出的土石坝管涌演化进程的多场信息融合及状态判识方法,可为土石坝渗流安全监测及预警提供参考。 展开更多
关键词 土石坝 管涌 多场信息 状态判识
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深埋软岩隧道上中台阶开挖锁脚锚管倾角优化研究 被引量：1
5
作者 邓祥辉 贺海龙 +3 位作者 王睿 张轩 赵帮轩 丁潇 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第6期1152-1161,共10页
软岩隧道初期支护中,钢架+锁脚锚管联合支护是一种有效控制隧道围岩变形且经济的支护措施。其中,锁脚锚管的打设角度是影响其支护效果的重要参数。在已有的上台阶开挖后钢架+锁脚锚管力学解析模型基础上,推导了上中台阶开挖后钢架+锁脚... 软岩隧道初期支护中,钢架+锁脚锚管联合支护是一种有效控制隧道围岩变形且经济的支护措施。其中,锁脚锚管的打设角度是影响其支护效果的重要参数。在已有的上台阶开挖后钢架+锁脚锚管力学解析模型基础上,推导了上中台阶开挖后钢架+锁脚锚管力学解析模型,以此求出上中台阶开挖后锁脚锚管打设角度和钢架拱顶沉降的理论计算式。同时,基于竖向围岩压力实测分析,通过所求出的上中台阶开挖后锁脚锚管打设角度与钢架拱顶沉降的关系式,并以中河隧道为工程依托确定上中台阶开挖后锁脚锚管的最优打设角度。结果表明:建立的上中台阶开挖后钢架+锁脚锚管力学模型分析得到的隧道拱顶沉降与现场实测值基本吻合;根据钢架拱顶沉降理论公式分析得出隧道中台阶锁脚锚管最优打设角度为60°~70°。本文的研究成果可为深埋隧道分台阶开挖锁脚锚管的倾角优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 软岩隧道 锁脚锚管 上中台阶 力学模型 打设角度
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上覆采空区隧道注浆加固参数设计与应用
6
作者 包龙生 刘德罡 +1 位作者 齐阳 吴凤元 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期385-394,共10页
针对隧道上覆采空区岩体引发冒顶、坍塌等工程安全问题,以本桓高速长梁子隧道上覆采空区为工程背景,通过数值模拟方法分析不同注浆加固范围和厚度对隧道围岩的影响。研究结果表明:上覆采空区改变了隧道围岩应力分布。与无采空区工况相比... 针对隧道上覆采空区岩体引发冒顶、坍塌等工程安全问题,以本桓高速长梁子隧道上覆采空区为工程背景,通过数值模拟方法分析不同注浆加固范围和厚度对隧道围岩的影响。研究结果表明:上覆采空区改变了隧道围岩应力分布。与无采空区工况相比,拱底隆起位移增加12.6%,拱脚收敛位移增加14.3%,拱顶沉降位移虽减少13.4%,但塑性区发展贯通的可能性增大。采用注浆加固可有效减小围岩变形。注浆范围为150°、注浆厚度为2 m时,加固效果最佳。加固后,拱底隆起、拱脚收敛和拱顶沉降位移分别下降33.2%、35.7%和36.1%,拱顶处主应力下降44.9%,塑性区范围显著缩小。研究结论为上覆采空区隧道的设计与施工提供依据。 展开更多
关键词 上覆采空区 隧道围岩 注浆加固 超前管棚 围岩变形 围岩应力
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松软煤层条带预抽底板梳状孔成孔及飞管完孔技术研究 被引量：1
7
作者 丁华忠 王力 +6 位作者 景慎怀 黄寒静 陈洪岩 程合玉 李明强 曾庆辉 聂超 《煤炭技术》 2025年第3期141-145,共5页
松软煤层煤质松软、透气性差,常规煤巷条带瓦斯治理采用“底板巷+穿层钻孔”治理模式存在工程量大、周期长、成本高等问题,随着煤矿井下定向钻进技术的发展,采用底板梳状孔进行煤巷条带瓦斯消突、预抽成为松软煤层瓦斯超前治理的新方法... 松软煤层煤质松软、透气性差,常规煤巷条带瓦斯治理采用“底板巷+穿层钻孔”治理模式存在工程量大、周期长、成本高等问题,随着煤矿井下定向钻进技术的发展,采用底板梳状孔进行煤巷条带瓦斯消突、预抽成为松软煤层瓦斯超前治理的新方法,但还存在煤岩层交替定向钻进施工、梳状煤层分支孔定位下筛管等关键技术问题。针对淮南张集矿底板条带梳状孔,进行了底板梳状钻孔轨迹设计分析、梳状孔成孔工艺研究、分支孔飞管完孔工艺研究及配套装置的研制,在张集矿1223(3)运顺底抽巷施工3个梳状钻孔,孔深450 m以上,9个煤层分支孔均成功下入飞管,最大飞管长度202 m。结果表明,采用气液交替定向钻进技术进行底板梳状瓦斯消突、预抽效率高,气力输送飞管护孔工艺可实现煤层分支孔飞管完孔,使煤孔段有效护孔,形成了一套底板梳状孔成孔和飞管护孔技术,为松软煤层底板梳状孔条带瓦斯治理提供了新技术。 展开更多
关键词 松软煤层 梳状钻孔 条带预抽 飞管完孔 硬岩开分支
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土石坝管涌演化进程中渗流-温度场模拟分析
8
作者 汪魁 谭雯 +2 位作者 张胜杰 刘潘 赵明阶 《水力发电》 2025年第8期38-43,59,共7页
管涌作为一种土石坝典型破坏形式,其演化过程中与渗流、温度息息相关。基于饱和-非饱和稳定渗流理论、VG模型及Lu模型,构建了土石坝管涌演化的数值模拟框架并与现有管涌演化模型对比并验证可行性。在此基础上,模拟了管涌演化过程中的渗... 管涌作为一种土石坝典型破坏形式,其演化过程中与渗流、温度息息相关。基于饱和-非饱和稳定渗流理论、VG模型及Lu模型,构建了土石坝管涌演化的数值模拟框架并与现有管涌演化模型对比并验证可行性。在此基础上,模拟了管涌演化过程中的渗压分布与饱和度变化,揭示了渗流场的演化特征。此外,温度场模拟表明,温度变化与管涌通道长度演化趋势相似,呈先缓慢增加后加速上升,最终在管涌通道贯通时发生突变。研究成果揭示了渗流场和温度场在土石坝管涌演化中的耦合效应,为管涌灾害的监测与预警提供了科学依据。 展开更多
关键词 土石坝 管涌 渗流场 温度场 模拟分析
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长距离岩石隧洞顶管掘进机的适宜性研究
9
作者 毛深秋 刘芙荣 《水利水电工程设计》 2025年第1期56-59,63,共5页
由于顶管掘进施工具有速度快、隧洞一次成型、环保、安全等优势,被广泛应用于基础设施建设。顶管掘进技术主要应用于城市浅埋的土质地层中,长距离岩石顶管掘进的案例较少,岩石顶管掘进的适宜性与评价方法还缺少判别标准和依据。重庆观... 由于顶管掘进施工具有速度快、隧洞一次成型、环保、安全等优势,被广泛应用于基础设施建设。顶管掘进技术主要应用于城市浅埋的土质地层中,长距离岩石顶管掘进的案例较少,岩石顶管掘进的适宜性与评价方法还缺少判别标准和依据。重庆观景口水利枢纽岩性多样,岩石强度差别大,构造和水文地质条件复杂,岩溶发育,引水隧洞采用顶管施工,在不同的地质条件下效率差别大,在复杂的地质条件下出现了卡管、突涌水等多种问题。通过总结观景口引水隧洞岩石顶管在不同地质条件下的主要工程地质问题,提出了适宜于岩石顶管掘进的标准,对类似的工程具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 岩石隧洞 顶管掘进 适宜性分析 地质条件 卡管
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丰城市紫云大桥主桥深水嵌岩锁口钢管桩围堰设计与施工技术 被引量：2
10
作者 黄峰 方华兵 张旭 《世界桥梁》 北大核心 2025年第4期35-41,共7页
江西省丰城市紫云大桥主桥为主跨180 m的双塔双索面双层自锚式悬索桥,2个主墩均采用六边形低桩承台,设计承台底嵌入基岩1.8~3.9 m。通过3种方案比选分析,2个主墩承台均采用嵌岩锁口钢管桩围堰(不封底)施工。该围堰主要由锁口钢管桩、型... 江西省丰城市紫云大桥主桥为主跨180 m的双塔双索面双层自锚式悬索桥,2个主墩均采用六边形低桩承台,设计承台底嵌入基岩1.8~3.9 m。通过3种方案比选分析,2个主墩承台均采用嵌岩锁口钢管桩围堰(不封底)施工。该围堰主要由锁口钢管桩、型钢围檩、钢管内支撑和混凝土垫层等组成,横桥向长32.04 m、顺桥向长16.91 m,设5层围檩和内支撑,钢管桩之间采用C9锁扣连接,基坑底设0.5 m厚混凝土垫层(不参与围堰受力)。围堰结构计算分析结果表明:围堰的应力、变形和稳定性均满足规范要求。围堰施工时,先通过基岩咬合钻孔形成钢管桩嵌岩槽口;然后将围檩和内支撑原位整体拼装并整体下放安装到位,插打锁口钢管桩形成围堰结构,完成刚性支撑抄垫和止水处理;最后进行围堰抽水和基坑开挖施工。对围堰施工全过程进行动态监测,结果表明:围堰结构受力稳定、安全可靠,止水效果较好。 展开更多
关键词 自锚式悬索桥 承台 嵌岩 锁口钢管桩围堰 咬合钻孔 刚性支撑 设计 施工技术
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软弱围岩隧道锁脚锚管(杆、索)支护研究进展
11
作者 陈建勋 陈丽俊 +1 位作者 罗彦斌 陈浩 《中国公路学报》 北大核心 2025年第9期148-166,共19页
锁脚锚管(杆、索)具有稳定隧道初期支护拱脚、防止掉拱和抑制围岩离散变形等作用,在软弱围岩隧道支护设计与施工中受到普遍重视,其支护机理、受力特性、设计方法与支护工艺等一直是研究关注的重点。基于锁脚锚管(杆、索)支护相关研究和... 锁脚锚管(杆、索)具有稳定隧道初期支护拱脚、防止掉拱和抑制围岩离散变形等作用,在软弱围岩隧道支护设计与施工中受到普遍重视,其支护机理、受力特性、设计方法与支护工艺等一直是研究关注的重点。基于锁脚锚管(杆、索)支护相关研究和工程实践,从支护发展历程、支护工艺、支护作用原理、力学测试方法、受力特性和设计方法6个方面进行系统梳理和总结,分析已取得的研究进展。在支护发展历程方面,经历了“早期的拱脚锚杆→锁脚锚杆→小直径锁脚锚管→大直径锁脚锚管→小孔径预应力锁脚锚索→恒阻锁脚锚索”的总体发展历程和趋势。在支护工艺方面,总结了小直径锁脚锚管(杆)、大直径锁脚锚管和小孔径预应力锁脚锚索的支护参数及钻孔、锚固和连接工艺。在支护作用原理方面,揭示了锁脚锚管(杆)以控制拱脚沉降为主的斜桩作用机理,而锁脚锚索能够锚固于围岩深处,且可施加高预紧力,对初期支护拱脚起到了悬吊和主动约束作用。在力学测试方法方面,研发了锁脚锚管(杆)的模拟加载试验方法和适用于现场测试的光纤光栅测力锁脚锚管。在受力特性方面,探明了锁脚锚管(杆)的受力特点以及对拱脚荷载的分担效应,揭示了锁脚锚管管身应变的分布规律。在设计方法方面,分析认为锁脚锚管(杆、索)增加了对初期支护拱脚的约束(或支承)强度和刚度,提出了锁脚锚管(杆、索)以及钢架喷网锁脚锚管(杆、索)组合结构的支护设计方法。同时,对锁脚锚管(杆、索)支护研究发展趋势、设计与施工技术细则制定以及推广应用等方面进行了展望。 展开更多
关键词 隧道工程 软弱围岩 综述 锁脚锚管(杆、索) 设计方法 支护技术
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新疆哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管设计
12
作者 刘寅 蔡超 +1 位作者 薛石平 石长征 《西北水电》 2025年第2期72-76,85,共6页
通过对新疆哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管采用有限元法进行计算分析,在拟定钢岔管体型的基础上,建立有限元数值分析模型,考虑围岩联合承载的埋管方案,对明管状态下的应力以及埋藏式方案的围岩承载比进行校核。结果表明:哈密抽水... 通过对新疆哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管采用有限元法进行计算分析,在拟定钢岔管体型的基础上,建立有限元数值分析模型,考虑围岩联合承载的埋管方案,对明管状态下的应力以及埋藏式方案的围岩承载比进行校核。结果表明:哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管各部位Mises应力均小于钢材的抗力限值;明管状态时,各部位应力均小于钢材屈服强度;围岩承载比最大为26.4%,小于30%,满足规范要求。综合分析认为,新疆哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管体型设计合理,其中主岔与支岔连接处、主岔与主锥连接处的腰线转角部位以及肋板最大截面内缘为结构的薄弱环节,钢岔管运行期应重点监测相关部位应力。研究成果可为类似水头抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管设计提供参考。 展开更多
关键词 埋藏式月牙肋钢岔管 围岩承载比 有限单元法 抽水蓄能电站
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岩石顶管碎屑泥浆混合接触界面摩擦特性试验研究
13
作者 刘宇 李超 +2 位作者 刘新荣 钟祖良 赵宇 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第4期1286-1298,共13页
为解决超长距离大断面岩石顶管项目中的卡管和顶力突增问题,本文通过直剪试验系统研究了不同碎屑粒径级配及不同碎屑与泥浆质量混合比下的管岩复杂摩擦特性。结果表明:当碎屑总质量少且大粒径占比为主时,碎屑在接触面上形成犁沟效应,摩... 为解决超长距离大断面岩石顶管项目中的卡管和顶力突增问题,本文通过直剪试验系统研究了不同碎屑粒径级配及不同碎屑与泥浆质量混合比下的管岩复杂摩擦特性。结果表明:当碎屑总质量少且大粒径占比为主时,碎屑在接触面上形成犁沟效应,摩擦系数主要受接触面粗糙度控制;当碎屑总质量多且细粒径占比为主时,碎屑之间相互咬合,摩擦系数主要受空隙率控制。基于试验结果,利用改进后的顶力预测模型对现场顶力进行了反演分析,最终通过现场监测结果确认了本研究的正确性。碎屑的存在对顶进非常不利,后期形成的“饼化膨润土”条件导致摩擦阻力激增。因此,现场应及时清理管外碎屑,并考虑定期持续注入粘度较低的膨润土泥浆。研究成果可为解决该领域的问题提供新的研究思路和方法。 展开更多
关键词 岩石顶管 顶力突增 碎屑级配 接触面粗糙度 空隙率
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基于射流振荡清运原理的硬岩顶进管底积渣减阻试验研究
14
作者 易孝军 宋子帆 +6 位作者 李洋 李嘉诚 张中杰 张春会 刘景生 冯利华 吕祥锋 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第8期1483-1493,共11页
硬岩顶管施工过程中管底积渣常引起顶进阻力增大甚至卡管问题,严重影响施工效率和安全性。为了解影响清渣效率的关键因素与技术原理,并制定合理的清渣方案,采用理论分析、模型试验与工程实践相结合的方法,提出一种基于射流振荡清运原理... 硬岩顶管施工过程中管底积渣常引起顶进阻力增大甚至卡管问题,严重影响施工效率和安全性。为了解影响清渣效率的关键因素与技术原理,并制定合理的清渣方案,采用理论分析、模型试验与工程实践相结合的方法,提出一种基于射流振荡清运原理的新型清渣方法,研究射流直径、射流压力、上覆质量及射流类型对清渣效率的影响,并结合超硬岩顶管工程实测数据对该清渣方法进行有效性验证。研究结果表明:1)射流直径与清渣效率呈正相关,直径从0.5 mm增至0.7 mm时,出渣量提升41%~75%;2)清渣效果受射流压力、上覆质量及射流类型综合影响,其中出渣量与射流压力呈线性正相关,与上覆质量呈负相关,且旋转射流对压力变化更敏感,直射流受上覆质量影响更显著;3)高上覆质量条件下,旋转射流出渣量较直射流提高75.4%~104.6%,最优参数组合为旋转射流+40 MPa射流压力;4)相比传统技术,该新型清渣方法的清渣量提升99.5%,清渣后中继间油缺压强降低17.18%。 展开更多
关键词 顶管顶进 硬岩 管底积渣 射流振荡原理 试验研究
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微型钢管桩-锚支护受力特性现场试验
15
作者 葛玉宁 王永洪 +8 位作者 姜领发 杨昆 张玉垒 张东 孙俊亮 张启军 黄永峰 张硕 王东雷 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第1期199-208,共10页
为了研究微型钢管桩-锚支护在土岩结合地层中的受力特性,以及钢管桩在不同开挖深度和锚索、锚杆施工完毕后的内力变化,在青岛地铁某车站进行现场试验,采用3阶微型钢管桩结合锚索、锚杆的方式对基坑进行加固,并对基坑第1阶内排两根测试... 为了研究微型钢管桩-锚支护在土岩结合地层中的受力特性,以及钢管桩在不同开挖深度和锚索、锚杆施工完毕后的内力变化,在青岛地铁某车站进行现场试验,采用3阶微型钢管桩结合锚索、锚杆的方式对基坑进行加固,并对基坑第1阶内排两根测试桩进行内力测试。结果表明:开挖面附近与桩顶处弯矩较大,测得弯矩最大值超过15 kN·m;锚索锁定能有效抑制弯矩发展,桩身内力变化规律与土岩地质条件相关性明显,土岩边界易出现弯矩极值,正弯矩最大值为32.43 kN·m。 展开更多
关键词 微型钢管桩 土岩结合地层 受力特性 基坑 内力 弯矩
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考虑时间效应的抽水蓄能电站混凝土岔管围岩应力及变形演变分析
16
作者 徐明 邵明磊 +3 位作者 白浩东 彭思睿 范博文 王涛 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期79-85,共7页
大型水利水电工程建设过程中,其地下隧洞或洞室开挖施工以及投入使用后,深埋脆性围岩会出现脆性向延性转化的时效性变化及破裂扩展的过程。利用FLAC3D内置的编码语言FISH复现了应力侵蚀SC模型,并将其嵌入FLAC3D内置的Hoek-Brown本构模... 大型水利水电工程建设过程中,其地下隧洞或洞室开挖施工以及投入使用后,深埋脆性围岩会出现脆性向延性转化的时效性变化及破裂扩展的过程。利用FLAC3D内置的编码语言FISH复现了应力侵蚀SC模型,并将其嵌入FLAC3D内置的Hoek-Brown本构模型。以沙河抽水蓄能电站输水系统尾水岔管为研究对象,完成了其正常运行工况下的围岩稳定性分析以及支护结构应力变形分析,并以此为基础对其考虑应力腐蚀(以下简称SC:Stress Corrosion)的岩石时效性破裂扩展行为开展研究,揭示了抽水蓄能电站输水系统围岩的脆-延转化特性及时效性破裂扩展特性,对于抽水蓄能电站的设计及安全运行具有重要意义。 展开更多
关键词 FLAC3D 应力及变形演变 时间效应 岔管围岩 应力腐蚀
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极软岩大变形隧道交叉口段主被动支护技术应用 被引量：4
17
作者 皮圣 范晓锋 +1 位作者 王明年 梁禹 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期221-234,共14页
软弱围岩隧道大变形控制措施主要包含以大刚度钢架、复合式衬砌主导的被动支护技术,以高强预应力锚杆(索)为代表的主动支护技术,主被动支护结合的多层支护变形控制技术,以及让压支护技术等。然而实际工程中支护模式的选择仍是一个难题... 软弱围岩隧道大变形控制措施主要包含以大刚度钢架、复合式衬砌主导的被动支护技术,以高强预应力锚杆(索)为代表的主动支护技术,主被动支护结合的多层支护变形控制技术,以及让压支护技术等。然而实际工程中支护模式的选择仍是一个难题。本文依托中国西南地区铁路某隧道工程,研究运用主、被动综合支护技术解决极软岩大变形隧道交叉口段挑顶期间突发的支护结构持续变形失稳难题,并对施工期间的初支与二衬间接触压力、钢管立柱压力、初支结构变形收敛、二衬混凝土应力等进行监测和分析。研究结果表明:交叉口段采用“双层初支+Φ325钢管立柱支撑”的被动支护,可遏制初支结构拱部前期快速下沉;拱部采用20m长Φ76自进式长锚管主动加固地层,实现以锚代撑;采用大刚度I25b单层初支快速封闭成环,尽早提供支护抗力限制围岩持续变形;按照“分区施工、分段封闭”原则,快速施作3m/6m短二衬锁口以控制围岩长期蠕变。历时275d最终完成了交叉口段二衬施工,解除了交叉口段支护结构持续变形失稳风险。该项综合支护技术的成功应用可为类似工程提供有益借鉴。 展开更多
关键词 铁路隧道 极软岩大变形 交叉口 钢管立柱支撑 以锚代撑 主被动支护
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高地应力软弱地层TBM隧道新型预应力管-索支护结构 被引量：2
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作者 何骏扬 毕浪 +5 位作者 余涛 范磊 文建华 王建锋 姚志刚 方勇 《铁道建筑》 北大核心 2025年第6期114-120,共7页
受开挖空间限制,高地应力软弱围岩地层的围岩稳定性控制是TBM(Tunnel Boring Machine)隧道施工中的重要挑战。本文以高黎贡山隧道工程为背景,通过理论分析、数值模拟分析了在软弱围岩条件下,新型预应力管-索支护结构在TBM隧道中的应用... 受开挖空间限制,高地应力软弱围岩地层的围岩稳定性控制是TBM(Tunnel Boring Machine)隧道施工中的重要挑战。本文以高黎贡山隧道工程为背景,通过理论分析、数值模拟分析了在软弱围岩条件下,新型预应力管-索支护结构在TBM隧道中的应用效果。结果表明,预应力管-索支护结构能够形成双层预应力承载拱,充分发挥主动支护和被动支护作用,进而有效降低软弱围岩变形。正交试验表明,施加在管-索结构上的预应力对隧道稳定性影响最大,杆件长度、支护间距、支护范围的影响依次减弱。通过单因素试验发现,在高地应力软弱围岩条件下,相较于无锚杆支护和有锚杆支护两种工况,预应力管-索支护时的拱顶位移分别减小约61%和37%。当依托工程管-索结构预应力为150 kN、管-索间距为0.8 m、拱顶支护范围在180°时,既能起到较好的支护效果,又能很好地控制工程成本。 展开更多
关键词 高地应力软弱地层 TBM隧道 管-索支护结构 数值模拟 正交试验 单因素试验
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山岭隧道围岩稳定性分析及管棚支护优化研究 被引量：1
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作者 刘俭 《施工技术(中英文)》 2025年第4期67-73,共7页
以都江堰至四姑娘山山地轨道交通工程箭竹隧道为研究对象,基于数值模拟和现场监测数据,系统研究了围岩变形特征及管棚支护参数对围岩稳定性的影响规律。通过建立三维有限元模型,模拟不同施工工况下围岩应力场和位移场的变化,分析管棚直... 以都江堰至四姑娘山山地轨道交通工程箭竹隧道为研究对象,基于数值模拟和现场监测数据,系统研究了围岩变形特征及管棚支护参数对围岩稳定性的影响规律。通过建立三维有限元模型,模拟不同施工工况下围岩应力场和位移场的变化,分析管棚直径、布置间距、布置范围及超前注浆厚度等参数对围岩变形控制效果的影响。研究结果表明:增大管棚直径和布置范围能显著降低拱顶沉降,提高支护效果;减小管棚布置间距能有效控制围岩变形;超前注浆加固厚度对围岩稳定性影响显著,600mm注浆厚度下拱顶沉降较未注浆时减小40%以上。现场监测数据验证了数值模拟的准确性,表明优化后的管棚支护方案能有效控制围岩变形,确保施工安全。 展开更多
关键词 隧道 围岩 管棚支护 超前注浆 稳定性 沉降 数值模拟
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考虑桩底岩-土刚度差的管桩承载力试验研究
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作者 孙元习 张信贵 +3 位作者 黄成考 严利娥 罗冲 彭石浪 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期242-252,共11页
为了探究管桩桩底接触面存在刚度差对管桩桩端承载力的影响,本文中模拟管桩桩底与基岩的4种典型接触情况,通过室内试验对填芯注浆加固前后的桩端承载性能及破坏模式进行研究,并通过现场试验验证填芯注浆的加固效果。结果表明:管桩破坏... 为了探究管桩桩底接触面存在刚度差对管桩桩端承载力的影响,本文中模拟管桩桩底与基岩的4种典型接触情况,通过室内试验对填芯注浆加固前后的桩端承载性能及破坏模式进行研究,并通过现场试验验证填芯注浆的加固效果。结果表明:管桩破坏模式在桩底全截面接触岩面时为轴压破坏,随着桩底接触岩面比例的减小而转为由偏心承载引起拉压破坏和局部混凝土被压溃而导致桩端失效破坏;管桩经填芯注浆加固后破坏程度减轻,但其破坏模式未改变;同一加固条件下的管桩极限承载力随着桩底接触岩面比例的减小而减小;试件经填芯注浆加固后,同一接触形式下极限承载力提高44.9%~74.5%。 展开更多
关键词 岩溶 管桩 填芯注浆加固 承载力 岩-土刚度差
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