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穿越软弱破碎带隧道稳定性分析
1
作者 包龙生 王选晗 +2 位作者 刘衎 刘博 赵国庆 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期523-532,共10页
研究不同产状因素软弱破碎带下隧道施工时围岩的变形规律、受力情况及稳定性,为该类隧道工程提供数据支撑和参考。利用Midas GTS NX有限元软件,根据不同的软弱破碎带产状因素(倾向、走向、宽度)建立多种数值模型,研究不同产状软弱破碎... 研究不同产状因素软弱破碎带下隧道施工时围岩的变形规律、受力情况及稳定性,为该类隧道工程提供数据支撑和参考。利用Midas GTS NX有限元软件,根据不同的软弱破碎带产状因素(倾向、走向、宽度)建立多种数值模型,研究不同产状软弱破碎带作用下施工时隧道结构的变形规律。不同产状因素的软弱破碎带作用下,围岩竖向、水平位移均呈现出先增大后减小的趋势,位移在破碎带中心达到最大值,并逐渐向两侧减小,整体呈“正态分布”,位移突变量基本是破碎带宽度的2~3倍。保持隧道行进方向与软弱破碎带正交,可有效提升隧道结构稳定性,同一监测断面的各个测点接触压力由大至小依次为拱脚、边墙、拱肩、拱顶、仰拱,可见拱脚至边墙区域为支护结构的薄弱部位。 展开更多
关键词 软弱破碎带 隧道稳定性 数值模拟 倾向 走向 宽度
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高填减载明洞土拱形态及衬砌结构力学性能研究
2
作者 姚泽文 李盛 +3 位作者 马莉 尤著刚 余云燕 班学锋 《应用力学学报》 北大核心 2025年第2期339-346,共8页
高填减载明洞的减载机理是通过增大回填土内部的沉降差使土体中产生土拱效应从而降低明洞上方土压力,以此减小衬砌结构的受力。高填减载明洞的减载效果取决于土拱效应的强弱,然而,土拱效应强弱与土拱形态有何关系尚不明确,为了优化明洞... 高填减载明洞的减载机理是通过增大回填土内部的沉降差使土体中产生土拱效应从而降低明洞上方土压力,以此减小衬砌结构的受力。高填减载明洞的减载效果取决于土拱效应的强弱,然而,土拱效应强弱与土拱形态有何关系尚不明确,为了优化明洞设计,提高衬砌结构安全性,需明确土拱形态对土拱效应的影响。因此,基于有限差分软件FLAC3D,以槽宽比和边坡角度为变量,研究应用EPS(expanded polystyrene)板+混凝土柱减载的高填方明洞回填土土压力、回填土的土拱形态以及衬砌结构受力,从土拱形态角度分析槽宽比和边坡角度对高填减载明洞土压力、衬砌结构受力的影响。结果表明:①明洞拱顶和仰拱外侧受压,明洞外侧受拉受压交界点出现在拱腰处,衬砌结构边墙与拱腰连接处弯矩最大;②减小槽宽比或增大边坡角度,会使土拱效应越显著,减载效果越好,衬砌结构所受轴力越小,衬砌结构更安全;③土拱效应强弱是由土拱厚度和明洞上方土拱区域面积决定的,土拱厚度越大、明洞上方土拱区域面积越大,减载效果越好,与土拱位置和土拱区域总面积无关。实际工程中,应通过控制土拱的厚度和明洞上方土拱区域的面积来优化结构受力。 展开更多
关键词 高填减载明洞 槽宽比 边坡角度 土拱形态 土拱厚度
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水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度数值模拟方法研究 被引量：1
3
作者 李东明 晁阳 +2 位作者 李同春 齐慧君 林潮宁 《水力发电》 CAS 2025年第1期62-68,92,共8页
水工高压隧洞常以裂缝最大宽度作为钢筋混凝土衬砌设计的控制标准,但针对大洞径、高水头隧洞的裂缝最大宽度计算,公式法存在一些局限性。许多专家学者尝试将数值模拟方法应用至衬砌裂缝宽度计算当中,但难以统筹考虑钢筋混凝土粘结滑移... 水工高压隧洞常以裂缝最大宽度作为钢筋混凝土衬砌设计的控制标准,但针对大洞径、高水头隧洞的裂缝最大宽度计算,公式法存在一些局限性。许多专家学者尝试将数值模拟方法应用至衬砌裂缝宽度计算当中,但难以统筹考虑钢筋混凝土粘结滑移、裂缝开裂后的应力重分布等多重因素的影响。基于此,提出一种通过损伤模型指导布设虚拟裂缝单元以反应裂缝特征的方法,即首先利用考虑粘结滑移的混凝土损伤模型模拟钢筋混凝土联合作用下衬砌混凝土损伤随着荷载施加发展的过程,进一步对损伤集中区域增设虚拟裂缝单元以计算裂缝开展过程。经对比,采用该方法计算得到的裂缝最大宽度、发展规律与分布情况与既有文献相似,且计算收敛性好,实现了通过有限元算法精确且高效地直接得到衬砌裂缝宽度,在设计与运行安全预测方面具有较大的应用价值。 展开更多
关键词 水工高压隧洞 钢筋混凝土衬砌 裂缝宽度 粘结滑移 虚拟裂缝 损伤模型
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高内压力下引水隧洞透水衬砌限裂理论分析研究
4
作者 陈洁 王艳强 +3 位作者 乐萍 董启暖 曹亚军 王伟 《岩土工程技术》 2025年第4期567-575,共9页
为了研究高内水压力下引水隧洞衬砌开裂的影响因素,进而对衬砌限裂进行优化设计,基于透水衬砌理论确定了透水衬砌的设计步骤,并给出了钢筋混凝土衬砌不同裂缝宽度的计算公式,结合实际工程,分别采用中国规范和美国规范的裂缝宽度计算公... 为了研究高内水压力下引水隧洞衬砌开裂的影响因素,进而对衬砌限裂进行优化设计,基于透水衬砌理论确定了透水衬砌的设计步骤,并给出了钢筋混凝土衬砌不同裂缝宽度的计算公式,结合实际工程,分别采用中国规范和美国规范的裂缝宽度计算公式计算得到混凝土衬砌配筋方案,并对混凝土衬砌裂缝宽度的影响因素进行了分析。结果表明:(1)中国规范计算得到的配筋面积比美国规范要更大,钢筋的应力更小;(2)影响混凝土裂缝宽度的影响因素主要有内水压力、配筋面积、渗透系数和衬砌的厚度,可以通过调整这几种影响因素来限制混凝土开裂。 展开更多
关键词 水工隧洞 透水衬砌理论 限裂宽度 配筋方案
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综采工作面煤柱宽度仿真模拟分析
5
作者 李瑞兴 《凿岩机械气动工具》 2025年第3期80-82,共3页
在煤矿开采过程中,巷道掘进会对周边岩层产生显著影响,因此常采用预留煤柱的方式支撑上覆岩层,以预防矿山安全事故。然而,预留煤柱会导致工作面掘进损失,影响煤矿资源开采率。为优化煤柱宽度设置,文章采用FLAC3D软件进行仿真模拟分析,... 在煤矿开采过程中,巷道掘进会对周边岩层产生显著影响,因此常采用预留煤柱的方式支撑上覆岩层,以预防矿山安全事故。然而,预留煤柱会导致工作面掘进损失,影响煤矿资源开采率。为优化煤柱宽度设置,文章采用FLAC3D软件进行仿真模拟分析,通过构建不同煤柱宽度下的工作面开采模型,详细探究了开采过程中围岩的应力变化和破坏范围,为煤矿开采提供了科学依据和技术支持,有助于提升煤矿资源开采率和生产安全性。 展开更多
关键词 煤矿开采 煤柱宽度 围岩 巷道掘进
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浅覆淤泥质地层盾构隧道管片位移研究
6
作者 王兆刚 《市政技术》 2025年第9期187-196,共10页
广州市轨道交通10号线广钢新城车辆段出场线盾构隧道位于淤泥质土层中,地下水位高,埋深浅,属于典型的浅覆淤泥质地层盾构隧道。为研究该类隧道管片宽度对管片位移的影响,利用数值模拟和现场监测,分别对1.2、1.5 m宽管片的位移规律进行... 广州市轨道交通10号线广钢新城车辆段出场线盾构隧道位于淤泥质土层中,地下水位高,埋深浅,属于典型的浅覆淤泥质地层盾构隧道。为研究该类隧道管片宽度对管片位移的影响,利用数值模拟和现场监测,分别对1.2、1.5 m宽管片的位移规律进行了研究。研究结果表明:1)在施工前期,管片位移变化速率较快,受施工扰动和土体应力重分布影响显著;在施工后期,变形速率逐渐趋于稳定。2)1.2、1.5 m宽管片在施工过程中的位移变化规律基本相同,但1.5 m宽管片位移值较大,部分管片位移值超过位移控制值(30 mm);1.2 m宽管片的位移变化更为平稳,变形幅值更小,较1.5 m宽管片具有更优越的位移控制性能;3)数值模拟和现场实测结果均表明,1.2 m宽管片更适合在浅覆淤泥地层中施工,施工效果更符合预期。 展开更多
关键词 盾构 隧道 浅覆淤泥 管片宽度 管片位移 监测分析 数值模拟
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不同宽高比宽幅双箱结合梁的气动力特性及流场机理研究
7
作者 张晓 赵仁燕 +2 位作者 张德旺 刘小兵 李慧君 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期315-324,共10页
以国内某宽幅双箱结合梁桥为背景,采用风洞试验和数值模拟相结合的方法对不同宽高比宽幅双箱结合梁的气动力特性及流场机理进行了研究。首先,在实桥宽高比为12.8时选取-10°~10°,间隔为2°,共11个风攻角进行研究。然后,在0... 以国内某宽幅双箱结合梁桥为背景,采用风洞试验和数值模拟相结合的方法对不同宽高比宽幅双箱结合梁的气动力特性及流场机理进行了研究。首先,在实桥宽高比为12.8时选取-10°~10°,间隔为2°,共11个风攻角进行研究。然后,在0°风攻角(水平来流方向)下,结合实际工程中双箱结合梁宽高比的取值范围,选取六种不同大小的宽高比(9.0、11.0、12.8、15.0、17.0和19.0)进行研究。结果表明:在实桥宽高比下,随风攻角由-10°变化到10°时,双箱结合梁的阻力系数先减小后增大;升力方向由向下变为向上,升力系数绝对值先减小后增大;扭矩方向由逆时针变为顺时针,且顺时针的扭矩系数先增大后减小。当风攻角为0°时,随着结合梁宽高比的增大,阻力系数先不变后增大;升力方向由向下变为向上,升力系数绝对值先减小后增大;扭矩系数逐渐减小。针对0°风攻角下不同宽高比的宽幅双箱结合梁,给出了三分力系数的计算公式,可为实际工程中宽幅双箱结合梁的风荷载设计提供参考。 展开更多
关键词 宽幅双箱结合梁 风洞试验 数值模拟 气动力特性 流场机理 宽高比
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跨断层山岭隧道地震响应特性
8
作者 范俊密 《黑龙江交通科技》 2025年第2期92-96,共5页
以北京至秦皇岛高速公路项目为工程背景,采用数值分析手段研究了跨断层山岭隧道地震受荷机理。结果表明:地震荷载横向作用下,断层破碎带的存在不会影响隧道地震响应规律,但会明显提高隧道受荷强度。其中,隧道拱顶加速度提高1.14倍,最大... 以北京至秦皇岛高速公路项目为工程背景,采用数值分析手段研究了跨断层山岭隧道地震受荷机理。结果表明:地震荷载横向作用下,断层破碎带的存在不会影响隧道地震响应规律,但会明显提高隧道受荷强度。其中,隧道拱顶加速度提高1.14倍,最大收敛值提高1.45倍,但依旧满足横断面变形限值。在断层区域隧道主应力明显升高,远离断层后降低,最大主应力出现在隧道拱腰,为6.9 MPa。最大主应力明显增大范围约70 m,超出断层宽度,应将抗震设防范围提高至隧道跨度的4.1倍。此外,断层倾角和断层带宽度均会对跨断层隧道结构产生明显影响。当隧道以大角度穿越断层带时,位于断层带内的隧道长度较小,对隧道抗震最有利。同时,较大的断层宽度会使得隧道受力趋于平稳。 展开更多
关键词 跨断层 山岭隧道 地震响应 断层倾角 断层宽度
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基坑开挖影响下UHTCC加固盾构隧道裂损机制研究
9
作者 叶翔 于阳 +2 位作者 王金昌 何放 王龙岩 《北方交通》 2025年第6期64-68,共5页
针对邻侧基坑开挖卸载导致的既有盾构隧道管片裂损及渗漏水问题,提出采用超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)加固盾构隧道管片的方法。依托软土地区某地铁盾构隧道邻近基坑工程,建立了UHTCC加固盾构隧道管片的数值分析模型,分析了基坑开挖... 针对邻侧基坑开挖卸载导致的既有盾构隧道管片裂损及渗漏水问题,提出采用超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)加固盾构隧道管片的方法。依托软土地区某地铁盾构隧道邻近基坑工程,建立了UHTCC加固盾构隧道管片的数值分析模型,分析了基坑开挖卸载影响下UHTCC加固盾构隧道的损伤开裂机制。研究结果表明:(1)在基坑开挖卸载影响下,盾构隧道管片裂损主要集中在受拉区,拱顶、拱底内侧以及左右拱腰外侧。坑外隧道裂损影响范围随着水平间距的减小而增大。(2)UHTCC加固可以显著提高盾构隧道管片的承载性能,抑制盾构隧道的裂损演化。(3)引入开裂因子指标,可根据隧道损伤状态评估出“安全区”与“危险区”,进一步预测盾构隧道的开裂行为。 展开更多
关键词 基坑开挖 盾构隧道管片 UHTCC加固 总应变裂缝模型 裂缝宽度
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非对称断面柔性桥梁涡激振动的导流板控制
10
作者 迟潇玲 陈昌萍 +2 位作者 钱长照 胡海涛 张祥敏 《公路交通科技》 北大核心 2025年第5期163-172,共10页
【目标】为研究非对称桥梁断面的涡振性能及气动措施对主梁断面的涡振响应的影响,分析导流板的物理尺寸变化(宽度、镂空率)时的抑振效果,为大跨柔性非对称桥梁断面的抗风设计提供参考借鉴。【方法】开展了1∶10节段模型风洞试验,试验在... 【目标】为研究非对称桥梁断面的涡振性能及气动措施对主梁断面的涡振响应的影响,分析导流板的物理尺寸变化(宽度、镂空率)时的抑振效果,为大跨柔性非对称桥梁断面的抗风设计提供参考借鉴。【方法】开展了1∶10节段模型风洞试验,试验在阻尼比为0.29%的条件下进行。研究中改变的气动措施主要有:在风嘴处增设不同尺寸的导流板和不同镂空率的导流板。【结果】非对称断面易产生涡激共振现象,竖向位移和扭转位移的极值分别为规范允许值的1.56倍、1.33倍,这表明此断面在现有状态下并不满足相关要求。在采取气动措施后发现,增设不同宽度的导流板,可以有效地改善桥梁断面的气动形态,进而优化涡振性能,随着导流板宽度的增大,抑振效果越发显著,其中700 mm导流板的抑振效果最佳。然而,将700 mm导流板镂空后,会加强气流的流动分离,竖向位移最大幅值达87.76 mm,为规范允许幅值的1.09倍,扭转位移的最大幅值为0.2478°,接近允许幅值,故将导流板镂空后抑振效果降低。【结论】通过对非对称桥梁断面涡振性能的研究,为桥梁的抗涡设计提供了重要的参考依据,有助于工程实践中更合理地选择和设计气动措施,以提升桥梁的抗风稳定性。 展开更多
关键词 桥梁工程 涡激共振 风洞试验 非对称桥梁断面 导流板宽度 导流板镂空率
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窄幅流线型箱梁竖向涡激振动性能研究
11
作者 段青松 马存明 +2 位作者 何知明 虞伟 明驰 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期101-107,共7页
为探究窄幅流线型箱梁断面竖向涡激振动性能,以3座大跨桥梁为背景,制作缩尺比均为1∶30、宽高比分别为4.3、4.6、6.5(断面Ⅰ~Ⅲ)的箱梁节段模型进行风洞试验,对比宽高比、风攻角、竖向阻尼比等对箱梁竖向涡激振动性能的影响;采用Fluent... 为探究窄幅流线型箱梁断面竖向涡激振动性能,以3座大跨桥梁为背景,制作缩尺比均为1∶30、宽高比分别为4.3、4.6、6.5(断面Ⅰ~Ⅲ)的箱梁节段模型进行风洞试验,对比宽高比、风攻角、竖向阻尼比等对箱梁竖向涡激振动性能的影响;采用Fluent软件建立数值模拟模型,分析断面周围绕流结构,以及检修车轨道和栏杆形式对箱梁竖向涡激振动性能的影响。结果表明:+3°、+5°风攻角时,断面Ⅰ、Ⅱ均发生竖向涡激振动,断面Ⅲ未出现竖向涡激振动;随着阻尼比增大,涡激振动区缩小,最大振幅逐渐减小;断面Ⅰ气流在桥面板处分离后,产生一定尺寸的旋涡并沿桥面板运动,旋涡尺寸不断增大,在桥面板背风侧发生分离并脱落,尾流旋涡为“单旋涡”模式,与断面Ⅰ相比,断面Ⅱ桥面板处旋涡尺寸相对较小,尾流旋涡为“旋涡对”模式;栏杆底座形式会影响箱梁竖向涡激振动性能,与箱梁下斜腹板距离0.8 m的检修车轨道对箱梁竖向涡激振动的影响较小,去除栏杆底座后,由于栏杆底座引起的气流分离旋涡消失,桥面上方旋涡尺寸明显减小,箱梁竖向涡激振动明显减弱。 展开更多
关键词 桥梁工程 窄幅流线型箱梁 涡激振动 宽高比 绕流结构 风洞试验 数值模拟
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基于Pathfinder的地铁盾构隧道疏散平台优化研究 被引量：3
12
作者 杨朋 周勇 +3 位作者 赵品祥 朱宏海 王呼佳 王宝峰 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第7期1502-1509,共8页
为探究地铁盾构隧道疏散平台应对火灾、水灾以及列车区间故障等不同场景人员疏散的合理方案,以疏散地铁6辆B型车定员1460人为目标,建立Pathfinder疏散仿真模型开展研究。先对4种不同疏散平台布置方案的最快疏散时间、疏散完成时间和车... 为探究地铁盾构隧道疏散平台应对火灾、水灾以及列车区间故障等不同场景人员疏散的合理方案,以疏散地铁6辆B型车定员1460人为目标,建立Pathfinder疏散仿真模型开展研究。先对4种不同疏散平台布置方案的最快疏散时间、疏散完成时间和车厢内人员撤离规律进行研究;再以最优的“四向通行”方案为例,对7种疏散平台宽度的最快疏散时间、疏散完成时间和车厢内人员撤离规律进行研究。研究结果表明:1)车厢内人员撤离分为快速撤离、缓慢撤离和人员清空3个不同特征阶段。从车厢撤离乘客是脱困最重要的环节,时间占整个疏散时间的比例大,需做好乘客撤离车厢的组织引导工作。2)在联络通道处采用“四向通行”结构,可实现疏散平台与道床连通且不中断疏散平台的最优方案。该方案可实现利用道床面在烟气底层疏散以应对火灾工况、疏散平台纵向连通并在高处疏散以应对水灾工况的双重功能。3)疏散平台宽度增加会大幅缩短乘客撤离车厢的时间,对最快疏散的时间影响小,宽度未加宽到1100 mm时对疏散时间无显著影响。4)需做好在联络通道、道床、人防门、防淹门、道岔区疏散平台的顺畅性设计。 展开更多
关键词 PATHFINDER 地铁盾构隧道 疏散平台 疏散平台方案 疏散平台宽度
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大直径泥水平衡盾构法施工地层横向沉降特性研究 被引量：2
13
作者 王建 潘泓 +1 位作者 骆冠勇 曹洪 《工业建筑》 2024年第4期158-165,共8页
基于现场实测的土体长期沉降数据,利用Peck经验算式,对横向地表沉降槽和横向深层土体沉降槽的形态、宽度系数和沉降影响范围进行研究。结果表明:1)盾构施工引起的土体长期沉降,无论是横向地表沉降还是横向深层土体沉降均符合高斯曲线分... 基于现场实测的土体长期沉降数据,利用Peck经验算式,对横向地表沉降槽和横向深层土体沉降槽的形态、宽度系数和沉降影响范围进行研究。结果表明:1)盾构施工引起的土体长期沉降,无论是横向地表沉降还是横向深层土体沉降均符合高斯曲线分布。受扰动土体固结的影响,沉降槽逐渐变深扩宽。2)从地表沉降来看,盾构掘进施工的横向影响范围为1.4倍的隧道直径,受土体长期固结影响增至2.3倍的隧道直径,对于深层土体沉降(埋深12.1 m处),盾构掘进施工的横向影响范围为0.8倍的隧道直径,随着时间的增长,影响范围扩大到1.2倍的隧道直径,盾构施工对深层土体的横向影响范围要小于地表。3)地表沉降和深层土体沉降宽度系数随盾尾脱离被监测断面时间的变化均符合指数分布,沉降宽度系数最终将趋于定值,但地表处沉降槽宽度系数的增长速率和量值均大于深层土体处。4)深层土体横向沉降曲线较陡峭,地表处土体横向沉降曲线较平缓,深层土体横向沉降曲线的曲率大于地表处土地横向沉降曲线的曲率,深层土体横向沉降较集中。 展开更多
关键词 经验算式 盾构施工 沉降槽 宽度系数 长期沉降
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穿越活动断层隧道铰接设防宽度估算方法研究 被引量：2
14
作者 张翔宇 崔臻 +1 位作者 张延杰 谢静 《人民长江》 北大核心 2024年第3期160-168,共9页
考虑穿越活动断层隧道错断后可能发生的“S”型、上凸型、下凹型3种位移模式,推导出了隧道节段转角模式,进而求得隧道铰接设防宽度的估算方法。对比分析了节段伸长和节段相对转角两种变形对铰接设防宽度的影响,认为铰接设防宽度主要取... 考虑穿越活动断层隧道错断后可能发生的“S”型、上凸型、下凹型3种位移模式,推导出了隧道节段转角模式,进而求得隧道铰接设防宽度的估算方法。对比分析了节段伸长和节段相对转角两种变形对铰接设防宽度的影响,认为铰接设防宽度主要取决于节段相对转角。进一步分析了错动量、断层宽度、节段长度、位移模式曲线、铰接材料等相关参数对铰接设防宽度的影响。分析结果表明:铰接设防宽度与断层错动量、节段长度呈正相关关系,与断层宽度呈负相关关系;同时计算了3种位移模式在断层宽度170 m、隧道直径13 m、错动量0.2 m、设防节段长度8 m时的铰接设防宽度,并对比了相同条件下其他铰接设防宽度计算方法的结果,其结果均相近。研究成果可为穿越活动断层隧道铰接抗错设计提供一定参考。 展开更多
关键词 铰接设防宽度 铰接隧道 位移模式 断层错动 铰接设计
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降水条件下基坑宽长比对邻近既有隧道变形的影响 被引量：1
15
作者 何小辉 夏雪勤 +2 位作者 罗程 丁海滨 孔跃跃 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期157-166,共10页
针对基坑降水施工时对邻近既有隧道变形的影响已有学者进行研究,但降水条件下基坑宽度与长度的比值对隧道最大竖向位移的影响尚有空白。为探讨基坑降水时基坑宽长比对邻近隧道的变形影响,首先借助模型试验研究邻近隧道在基坑宽度和降水... 针对基坑降水施工时对邻近既有隧道变形的影响已有学者进行研究,但降水条件下基坑宽度与长度的比值对隧道最大竖向位移的影响尚有空白。为探讨基坑降水时基坑宽长比对邻近隧道的变形影响,首先借助模型试验研究邻近隧道在基坑宽度和降水深度改变时产生的受力变形规律,再利用数值软件进一步分析基坑宽长比的影响,最后针对隧道竖向位移进行归一化处理,分析了不同降水深度影响下基坑宽长比对邻近既有隧道变形的影响规律。结果表明:通过模型试验可以发现,降水会使坑外出现明显的降水漏斗,并且随着基坑宽度和降水深度的增加,出水量会逐渐增加,坑内水位不断降低,既有隧道的竖向位移和弯矩产生明显变化,坑外隧道呈现压扁式的“横鸭蛋”变形。通过数值分析可以发现,当基坑宽长比较小时,应将宽长比和降水深度综合考虑,而当基坑宽长比较大时,应格外避免超降现象。另外,通过归一化发现,各降水深度下的位移曲线近似满足同一函数关系,当基坑宽长比小于0.4时,基坑宽度越大隧道位移越大;当基坑宽长比大于0.5时,隧道的竖向位移不会随着基坑宽度的增加而增大,但隧道位移的范围会增加4至5倍。 展开更多
关键词 隧道工程 邻近既有隧道变形 数值模拟 基坑宽长比 基坑降水
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水工隧洞组合衬砌结构开裂特性研究 被引量：4
16
作者 王汉辉 王博士 +2 位作者 张存慧 徐振东 苏凯 《人民长江》 北大核心 2024年第10期173-181,共9页
为研究铺设排水板的水工隧洞组合衬砌结构开裂特性,从结构变形协调的角度推导了多层厚壁圆筒模型理论公式。以珠江三角洲水资源配置工程某水工隧洞为依托,对无排水板铺设方案和全排水板铺设方案下组合衬砌进行受力分析;基于有限元软件LU... 为研究铺设排水板的水工隧洞组合衬砌结构开裂特性,从结构变形协调的角度推导了多层厚壁圆筒模型理论公式。以珠江三角洲水资源配置工程某水工隧洞为依托,对无排水板铺设方案和全排水板铺设方案下组合衬砌进行受力分析;基于有限元软件LUSAS建立数值计算模型,采用塑性损伤多裂缝混凝土本构模型,探究排水板局部铺设下组合衬砌钢管变形和应力演化特征以及自密实混凝土的开裂特性。结果表明:无排水板方案下钢管只承载较小比例的内水压,全排水板方案下钢管承载约1/3的内水压,此时自密实混凝土均已达到开裂水平;开裂非线性分析表明,在自密实混凝土损伤开裂后钢管位移最大值位于腰部下侧靠近排水板末端,排水板铺设区域钢管应力达到屈服强度的1/3,未充分发挥承载能力;自密实混凝土裂缝发育大致表现为弹性阶段、起裂阶段、拓展阶段、波动阶段等4个阶段,新的表面裂缝产生后会迅速贯穿、拓展,并造成周围相邻两条裂缝轻微闭合,贯穿裂缝主要位于排水板铺设区域。研究成果可为组合衬砌结构优化设计提供参考。 展开更多
关键词 水工隧洞 组合衬砌 排水板 开裂特性 裂缝宽度
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截面型式及槽宽比对高填明洞土压力影响分析 被引量：1
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作者 何永泽 李盛 +3 位作者 后浩斌 马莉 贡力 余云燕 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期330-339,共10页
利用离散元软件PFC2D,考虑到土体的离散性与不均匀性,通过分析洞顶平均竖向土压力、内外土柱相对沉降差以及颗粒间接触力链的变化规律,探讨截面型式(矩形、1/4拱形、1/2拱形)及槽宽比(B/b=1.5∶1,2∶1,3∶1,4∶1)变化对高填黄土明洞土... 利用离散元软件PFC2D,考虑到土体的离散性与不均匀性,通过分析洞顶平均竖向土压力、内外土柱相对沉降差以及颗粒间接触力链的变化规律,探讨截面型式(矩形、1/4拱形、1/2拱形)及槽宽比(B/b=1.5∶1,2∶1,3∶1,4∶1)变化对高填黄土明洞土压力的影响,结合顾安全公式,分析高填明洞沉降差与土压力间的函数关系,并修正该函数,使其可以适用与不同的截面型式与槽宽比下的高填明洞。结果表明:(1)B/b确定,明洞采用矩形截面时,接触力链在洞顶分布,平均土压力更大,明洞采用拱形截面时,平均土压力更小,但拱顶存在局部应力集中现象;(2)明洞截面型式一定,随着B/b的增大,洞顶平均竖向土压力与沉降差均随之增大,当B/b较小时,边坡作用增强,外侧土柱沉降降低,对内土柱的作用力变小,从而导致明洞顶竖向土压力更小;(3)内外土柱沉降差与附加土压力呈线性相关,相对于矩形截面,拱形截面下较小的沉降差会产生相同的附加土压力,更有利于结构的稳定。 展开更多
关键词 高填明洞 截面型式 槽宽比(B/b) PFC2D 土压力 沉降差
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昆明湖相沉积地层Peck公式研究
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作者 阮永芬 邱龙 +3 位作者 槐以高 吴龙 郑天勇 乔文件 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期66-73,共8页
研究目的:Peck公式是研究隧道地表沉降的重要方法之一,其预测结果主要受沉降槽宽度i和地层损失率η等参数影响,因各参数区域性特点较强,不同地区参数取值大有差别。所以,本文以昆明湖相沉积地层双线盾构隧道为研究对象,分别探讨各参数... 研究目的:Peck公式是研究隧道地表沉降的重要方法之一,其预测结果主要受沉降槽宽度i和地层损失率η等参数影响,因各参数区域性特点较强,不同地区参数取值大有差别。所以,本文以昆明湖相沉积地层双线盾构隧道为研究对象,分别探讨各参数之间的变化规律及取值分布,最后得到适用于该地区的双线隧道地表沉降预测公式,填补国内研究空白。研究结论:(1)受右线先行影响,左线Peck公式拟合程度有所降低;(2)i与隧道埋深z呈正比关系,可用沉降槽宽度系数k进行表征,与加权压缩模量E的相关性较弱;(3)η与z呈正相关,与注浆率g呈负相关,与E基本无规律;(4)双线隧道地表沉降预测公式取先行隧道k_(1)为[0.23,0.68],η_(1)为[0.31%,1.66%],取后行隧道k_(2)为[0.21,0.58],η_(2)为[0.31%,1.79%];(5)以某线路实测数据验证公式合理性,其预测结果与实际沉降基本吻合,均位于上、下限之间,同时根据上限曲线的最大沉降可大致判断预测沉降值是否超过工程预警,可为类似隧道安全施工提供参考。 展开更多
关键词 隧道工程 PECK公式 湖相沉积地层 地面沉降 沉降槽宽度 地层损失率
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综放面迎采对掘巷道合理煤柱宽度及围岩控制技术研究 被引量：2
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作者 宋凯 《山西冶金》 CAS 2024年第3期201-206,共6页
针对迎采对掘小煤柱巷道存在围岩不易控制的难题,以永红煤矿3306工作面为工程地质背景,充分利用理论、模拟和试验相结合的方法,分析了迎采对掘巷道围岩演化特性及其围岩应力、变形与支护强度之间的协调关系,提出巷道围岩分段让压综合控... 针对迎采对掘小煤柱巷道存在围岩不易控制的难题,以永红煤矿3306工作面为工程地质背景,充分利用理论、模拟和试验相结合的方法,分析了迎采对掘巷道围岩演化特性及其围岩应力、变形与支护强度之间的协调关系,提出巷道围岩分段让压综合控制技术,并进行了现场应用。研究表明:迎采对掘巷道(3306运输顺槽)合理的煤柱宽度为9 m;该类型的巷道所经历侧向动压、侧压压力时的应力环境差异性较大,为此提出以小孔径锚索加固、煤体注浆加固及高强护表联合支护为主,巷道超前支护为辅的动态分区域联合控制技术,可有效控制巷道底鼓和非对称变形难题;巷道掘进期间变形不明显,回采期间顶底板收缩最大972 mm、两帮收缩最大586 mm,围岩变形可控,确保了工作面安全回采。同时也为相似条件下的巷道实践提供科学参考。 展开更多
关键词 迎采对掘 巷道围岩 数值模拟 煤柱宽度
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TBM窄刃刀与标准刀现场性能对比测试与分析
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作者 郑加星 贾昊霖 +4 位作者 裴成元 杜立杰 李青蔚 宋闻学 唐荣 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期360-367,共8页
极硬岩条件下如何进行刀具选型,使TBM掘进速度和刀具消耗取得综合效益,是有待解决的具有争议性的问题。为此,依托新疆YE工程现场TBM实际掘进,在岩石单轴抗压强度为100~150 MPa的完整Ⅱ类凝灰岩条件下,对比测试刀盘主要区域窄刃刀和标准... 极硬岩条件下如何进行刀具选型,使TBM掘进速度和刀具消耗取得综合效益,是有待解决的具有争议性的问题。为此,依托新疆YE工程现场TBM实际掘进,在岩石单轴抗压强度为100~150 MPa的完整Ⅱ类凝灰岩条件下,对比测试刀盘主要区域窄刃刀和标准刀的掘进性能表现以及刀具消耗情况,探索降低滚刀刀圈刃宽,提升TBM贯入度和掘进速度的可行性与合理性。结果表明:1)使用窄刃刀破岩对贯入度和施工速度有着较为明显的提升,且随着围岩抗压强度的增加,窄刃刀对掘进速度的提升效果明显;2)与标准刀相比,窄刃刀消耗数量也有较大增加,但2种滚刀的失效形式占比情况大致相同,对TBM作业利用率影响极小;3)经综合成本估算,窄刃刀通过提升施工速度节省的成本远高于刀具消耗增加的成本。 展开更多
关键词 TBM 滚刀 刀刃宽度 贯入度 掘进速度 刀具消耗
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