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盐岩地区半包排水隧道不同堵塞情况下衬砌结构影响研究
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作者 刘新荣 李林鹏 +4 位作者 周小涵 王䶮 祝鹏程 王丽军 丁淼 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第5期861-875,共15页
为探究排水系统结晶堵塞对盐岩地区半包排水隧道的衬砌孔隙水压力和结构力学响应特征的影响规律,并为易结晶堵塞隧道建设提供设计参考,对云南省内3座公路隧道的堵塞情况进行调研,基于现场调研结果,利用FLAC3D软件建立半包排水系统隧道模... 为探究排水系统结晶堵塞对盐岩地区半包排水隧道的衬砌孔隙水压力和结构力学响应特征的影响规律,并为易结晶堵塞隧道建设提供设计参考,对云南省内3座公路隧道的堵塞情况进行调研,基于现场调研结果,利用FLAC3D软件建立半包排水系统隧道模型,对比不同排水单元对称与非对称堵塞下隧道衬砌结构力学响应。研究结果表明:1)盐岩地区隧道排水管碳酸钙结晶堵塞首先发生在排水管件连接部位,随后向各管道逐渐发展。2)随着对称和非对称堵塞排水单元数量增加,衬砌最大孔隙水压力符合Logistic回归模型。当堵塞单元数超过3个时,最大孔隙水压力趋于稳定,堵塞影响范围仍持续扩大。3)半包排水隧道衬砌的最大孔隙水压力均位于仰拱段,对称堵塞时位于堵塞中心断面的仰拱中点,非对称堵塞时位于堵塞中心2个排水单元之间靠近堵塞一侧仰拱段。隧道堵塞后衬砌拱脚处孔隙水压力增幅均最大,大于150%。4)不同排水单元对称或非对称堵塞时,仰拱中点的最大主应力基本保持不变,其他位置的最大主应力和最小主应力均显著增加。与对称堵塞相比,非对称堵塞时最小主应力增幅最大的位置从拱肩移至拱腰处。 展开更多
关键词 盐岩隧道 半包排水系统 结晶堵塞 衬砌结构 力学响应特征 孔隙水压力
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岩石顶管穿越深大断层破碎带摩阻力计算方法研究
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作者 钟祖良 杜传烨 +1 位作者 刘新荣 李超 《岩土力学》 北大核心 2025年第3期943-954,共12页
根据国务院办公厅关于加强饮用水安全保障工作的通知要求,西南山地大城市为实现备用水库-供水组团和供水组团间互联互通时需建设大量的输水隧洞。由于顶管法具有优越的技术和环保优势,在输水隧洞建设时得到广泛的应用。针对岩石顶管穿... 根据国务院办公厅关于加强饮用水安全保障工作的通知要求,西南山地大城市为实现备用水库-供水组团和供水组团间互联互通时需建设大量的输水隧洞。由于顶管法具有优越的技术和环保优势,在输水隧洞建设时得到广泛的应用。针对岩石顶管穿越断层破碎带时摩阻力计算方法缺乏的问题,依托国务院确定的172项节水供水重大水利工程—重庆观景口水利枢纽工程,通过穿越深大断层破碎带段现场顶力监测与管节周边沉渣调查,揭示了断层破碎带加固前后管节间隙中沉渣填充范围,提出了2种管节-围岩接触力学模型,并基于筒仓理论、围岩弹塑性理论以及多层圆筒模型,推导了2种力学模型对应的顶管摩阻力计算方法。通过现场摩阻力监测与理论计算值对比,验证了岩石顶管穿越断层破碎带摩阻力计算方法的适用性。 展开更多
关键词 顶管 断层破碎带 筒仓理论 摩阻力 计算方法
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水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下劣化灰岩能量演化规律与损伤本构模型
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作者 杨忠平 侯善萌 +2 位作者 张益铭 高宇豪 刘新荣 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期759-768,共10页
库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件... 库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件下灰岩能量演化规律并提出了损伤本构模型。结果表明:根据能率-位移曲线,将岩石破坏过程划分为易损区压密、微裂隙闭合、弹性变形、微裂隙扩展及峰后破坏5个阶段;随着劣化应力的增加,部分耗散能提前释放,耗散能与弹性能相等时的应变逐渐减小;随着干湿循环次数的增加,其破坏时总能量对应力的敏感性增强;揭示了水动力-应力-化学溶蚀耦合机理;提出了水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下考虑压密阶段劣化灰岩的损伤本构模型,预测精度较高,可为库区灾害预测防治提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 水动力-应力-化学溶蚀耦合 单轴压缩 能量演化 WEIBULL分布 本构模型
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类岩石材料颗粒流模型的细观参数标定方法研究——半解析查表法(SLT)
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作者 缪露莉 刘新荣 +2 位作者 傅晏 周小涵 郭雪岩 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第6期1259-1269,共11页
为了研究类岩石材料颗粒流模型的细观参数标定方法,基于CBM模型,首先进行了理论推导,而后基于大量的数值模拟获得了理论关系式中系数的拟合值,最终形成半解析查表法。研究表明:接触黏结的强度比对数值试件的细观破坏模式有重要影响;代... 为了研究类岩石材料颗粒流模型的细观参数标定方法,基于CBM模型,首先进行了理论推导,而后基于大量的数值模拟获得了理论关系式中系数的拟合值,最终形成半解析查表法。研究表明:接触黏结的强度比对数值试件的细观破坏模式有重要影响;代表性单元体与实际颗粒流模型具有相同的宏、细观参数变化规律,且各系数的理论值与拟合值基本相符;单轴抗压强度、黏聚力与接触黏结强度的较小值min(σ_(cn),τ_(cs))呈较好的线性相关;细观参数的标定是具有明确的先后顺序的。最后通过标定砂岩的细观参数来证实半解析查表法是能够用于快速的完成参数标定的。 展开更多
关键词 颗粒流(PFC) 细观参数 标定方法 类岩石材料 CBM
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考虑消落带岩体劣化影响的典型危岩岸坡稳定性研究 被引量:2
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作者 刘新荣 王浩 +3 位作者 郭雪岩 罗新飏 周小涵 许彬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期563-576,共14页
三峡库区周期性水位升降引起的消落带岩体劣化对典型危岩岸坡稳定性具有重大影响。基于野外调研及地勘资料,采用通用离散单元法程序(universal distinct element code,简称UDEC)研究了消落带劣化区形态对近水平层状高陡危岩岸坡的稳定... 三峡库区周期性水位升降引起的消落带岩体劣化对典型危岩岸坡稳定性具有重大影响。基于野外调研及地勘资料,采用通用离散单元法程序(universal distinct element code,简称UDEC)研究了消落带劣化区形态对近水平层状高陡危岩岸坡的稳定性影响。研究表明:目前三峡库区巫山段的近水平层状危岩岸坡消落带岩体劣化严重,在不同消落带劣化区存在紧密层状、松散碎裂状、溶蚀凹腔状、含挤压碎裂带等典型消落带劣化区形态;含有第1种消落带劣化区形态的危岩岸坡稳定性较好,危岩体位移较小,失稳模式为滑移破坏;含有第2种消落带劣化区形态的危岩岸坡危岩体先向坡内偏移,其后随着消落带岩体支撑强度弱化向坡外倾倒破坏;含有第3种消落带劣化区形态的危岩岸坡危岩体向坡外位移较大,失稳模式为倾倒破坏;含有第4种消落带劣化区形态的危岩岸坡稳定性主要受挤压破碎带的力学性质控制,易产生沿破碎带切割面的旋转滑移破坏;通过对以上4种劣化区形态的危岩岸坡增加防治加固措施,危岩体的变形位移得到了不同程度的有效控制。 展开更多
关键词 危岩岸坡 消落带劣化区形态 野外调研 通用离散单元法程序(UDEC) 数值模拟 劣化特征 稳定性
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考虑轴向应力作用的贯通裂隙岩体变形及渗流特性研究 被引量:1
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作者 刘新荣 张吉禄 +2 位作者 周小涵 刘煜宇 刘瀚之 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3596-3612,共17页
岩层内有害气体运移主要通过裂隙介质进行,地层应力状态对岩体渗透性影响显著,通常天然岩体处于三向不等压状态,研究不同应力状态下岩体变形及渗流的影响对合理预测岩层内气体运移具有重要意义。通过三轴试验系统考虑不同裂隙角度及围压... 岩层内有害气体运移主要通过裂隙介质进行,地层应力状态对岩体渗透性影响显著,通常天然岩体处于三向不等压状态,研究不同应力状态下岩体变形及渗流的影响对合理预测岩层内气体运移具有重要意义。通过三轴试验系统考虑不同裂隙角度及围压,开展了流-固耦合作用下的岩体压缩全过程变形及渗透规律研究。试验结果表明:(1)岩体既有裂隙应变随轴向应力的增加表现为先减小后增加的趋势,当围压小于25 MPa时,轴向应力对裂隙的影响主要为体胀,当围压大于25 MPa时,轴向应力对裂隙的影响主要为体缩;(2)低围压下岩体体胀主要由既有裂隙产生,高围压下主要由岩石新生裂隙产生,贯通裂隙岩体压缩过程岩体渗透性变化主要由既有裂隙变形决定;(3)当裂隙角度为90°、80°、70°时,随着围压的增加岩体峰值应力渗透率相比初始应力分别增加4%~-0.7%、0.5%~-6.3%、-0.2%~-15%,轴向荷载作用下裂隙角度对岩体渗透性的影响略高于围压;(4)考虑不同应力水平对裂隙变形的影响,建立了三向应力状态下裂隙渗透率计算模型,发现法向变形的侧限应力影响系数χ的敏感性随围压的增加以及裂隙角度的增加而降低。 展开更多
关键词 贯通裂隙 花岗岩 渗流 三轴压缩 裂隙角度
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多尺度聚丙烯纤维混凝土弯曲疲劳寿命试验及数值模拟 被引量:4
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作者 梁宁慧 毛金旺 +2 位作者 游秀菲 刘新荣 周侃 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期95-102,共8页
为研究多尺度聚丙烯纤维混凝土的弯曲疲劳性能,开展基准混凝土、聚丙烯粗纤维混凝土及多尺度聚丙烯纤维混凝土的静载试验及不同应力水平(0.75、0.80、0.85)下的弯曲疲劳试验,建立弯曲疲劳寿命方程,并结合ABAQUS与FE-SAFE软件建立纤维混... 为研究多尺度聚丙烯纤维混凝土的弯曲疲劳性能,开展基准混凝土、聚丙烯粗纤维混凝土及多尺度聚丙烯纤维混凝土的静载试验及不同应力水平(0.75、0.80、0.85)下的弯曲疲劳试验,建立弯曲疲劳寿命方程,并结合ABAQUS与FE-SAFE软件建立纤维混凝土梁的三点弯曲疲劳有限元模型。结果表明:聚丙烯纤维的掺入,尤其是多尺度聚丙烯纤维混掺显著增强了混凝土基体的抗折、抗疲劳性能。双对数lgS-lgN疲劳方程能够较好地描述多尺度聚丙烯纤维混凝土的应力水平与疲劳寿命的相关性,使用lgS-lgN疲劳方程计算得到200万次循环荷载作用下多尺度聚丙烯纤维混凝土的疲劳强度最高,为3.91 MPa。三组试件疲劳寿命的数值模型预测值均介于实测疲劳寿命的最大值与最小值之间,并接近于疲劳寿命平均值,该模型为多尺度聚丙烯纤维混凝土的疲劳寿命预测提供了理论依据。 展开更多
关键词 多尺度 聚丙烯纤维混凝土 弯曲疲劳 疲劳寿命预测 数值模拟
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智能化工作面系统可靠性评价研究
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作者 刘新荣 《山东煤炭科技》 2025年第3期42-46,52,共6页
针对智能化工作面系统评价精度不足,难以确保作业效率的问题,开展智能化工作面系统可靠性评价研究。通过将智能工作面系统分为7个子系统,运用层次分析法构建智能化工作面评价指标体系,克服智能化工作面所存在的模糊性,将模糊综合评价法... 针对智能化工作面系统评价精度不足,难以确保作业效率的问题,开展智能化工作面系统可靠性评价研究。通过将智能工作面系统分为7个子系统,运用层次分析法构建智能化工作面评价指标体系,克服智能化工作面所存在的模糊性,将模糊综合评价法和AHP结合,提出适合智能化采煤工作面的多层次模糊综合可靠度评价方法,采用粒子群优化算法对隶属度函数参数进行寻优确定,提高模糊综合评价的质量和效果,确保评价结果的准确性,以有效地改善开采过程中的生产效率和经济效益。以崖坪煤矿18201采煤工作面为例,对该智能化工作面的七个子系统进行评价,评价结果显示系统可靠性较强,所提方法具有较高的智能化工作面系统评价精度,可有效确保作业效率。 展开更多
关键词 多层次模糊综合评价 智能化工作面 可靠性评价
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考虑间断级配影响的土石混合体水力侵蚀分异机理 被引量:1
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作者 李诗琪 杨忠平 +2 位作者 刘浩宇 高宇豪 刘新荣 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期125-134,共10页
近年来,堆积体滑坡频发,已成为西南地区最典型的滑坡类型。研究表明,超过50%的库区堆积体滑坡诱因为水力侵蚀,因此降雨、岸坡侵蚀、波浪掏蚀成为库区滑坡灾害防治重点关注的问题。同时,土石混合体自身的间断级配会对其水力特性造成明显... 近年来,堆积体滑坡频发,已成为西南地区最典型的滑坡类型。研究表明,超过50%的库区堆积体滑坡诱因为水力侵蚀,因此降雨、岸坡侵蚀、波浪掏蚀成为库区滑坡灾害防治重点关注的问题。同时,土石混合体自身的间断级配会对其水力特性造成明显影响,进而导致水力侵蚀作用下堆积体内部的颗粒运移规律具有独特性。采用自主研发的土石混合体渗透侵蚀试验装置,模拟土石混合体内部细观侵蚀过程,阐明其侵蚀分异机理,揭示间断级配的影响。结果表明:土石混合体侵蚀过程主要分为快速侵蚀、侵蚀减缓、稳定渗流3个阶段,超过60%的侵蚀在快速侵蚀阶段完成;与良好级配试样相比,间断级配试样的侵蚀量更大,初始侵蚀更剧烈,快速侵蚀阶段更短暂;间断级配对土石混合体水力侵蚀分异的影响同样明显,细颗粒缺失结构的细颗粒尺寸单一,不易堵塞渗流通道,渗透系数高于良好级配试样,且最大渗透系数与最终渗透系数差异较小;中颗粒缺失结构因大量细颗粒下沉堵塞渗流通道导致渗透系数明显低于良好级配试样;粗颗粒缺失结构内部块石承载骨架结构差,孔隙大,易引发大块石局部破坏,渗透系数高于良好级配试样。 展开更多
关键词 土石混合体 渗透侵蚀 结构分异 颗粒运移 间断级配
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干湿循环硫酸盐侵蚀粉煤灰混凝土耐久性分析及抗蚀等级预测 被引量:2
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作者 郑涛 祝鹏程 +3 位作者 普如敏 杜艳斌 李敏辉 刘新荣 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第S01期179-186,共8页
针对云南楚雄州地区含盐地质环境及公路隧道衬砌混凝土所面临的耐久性问题,探究粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,采用干湿循环和硫酸盐侵蚀耦合的试验方法,根据混凝土表观形貌与质量损失率分析其劣化机制,并建立基于Weibull函数... 针对云南楚雄州地区含盐地质环境及公路隧道衬砌混凝土所面临的耐久性问题,探究粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,采用干湿循环和硫酸盐侵蚀耦合的试验方法,根据混凝土表观形貌与质量损失率分析其劣化机制,并建立基于Weibull函数的混凝土侵蚀损伤模型与试验结果进行对比。结果表明:1)侵蚀初期钙矾石和石膏填充于孔隙之间,试件质量增加;侵蚀后期,侵蚀产物膨胀应力超过混凝土结构内应力时,裂缝开始形成和扩展,混凝土受损严重,试件质量减小。2)适量粉煤灰提升了混凝土的抗蚀等级,其中以掺入20%粉煤灰提升效果最优;当粉煤灰掺入过量(25%)时,混凝土抗蚀等级下降。3)以耐蚀系数为损伤度建立Weibull分布函数抗蚀等级预测模型,能够较好地反映粉煤灰混凝土受侵蚀损伤劣化规律,各组模型相关度R2均在0.95以上,模型预测与试验数据误差率在15%以内,精度较高。 展开更多
关键词 隧道 粉煤灰混凝土 干湿循环 硫酸盐侵蚀 耐久性 WEIBULL分布 抗蚀等级
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川西藏东地区隧道围岩有害气体孕育机制及逸出风险评价研究 被引量:2
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作者 张吉禄 刘新荣 +5 位作者 周小涵 祁占锋 刘瀚之 刘煜宇 孙浩 吴涛 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第2期296-307,共12页
青藏高原复杂的地质构造使区域内断裂分布密集、岩性变化巨大,现有的研究成果无法有效预测岩层内有害气体赋存种类与状态。基于川西藏东地质演化相关研究成果,对区域内岩石、断裂构造以及水热循环影响下有害气体的成因及组分特征进行研... 青藏高原复杂的地质构造使区域内断裂分布密集、岩性变化巨大,现有的研究成果无法有效预测岩层内有害气体赋存种类与状态。基于川西藏东地质演化相关研究成果,对区域内岩石、断裂构造以及水热循环影响下有害气体的成因及组分特征进行研究。通过对区域内地层构造及岩石分布进行分析,明确区域内主要气藏类型及分布范围;建立复杂地层有害气体逸出风险评价体系,并通过现场监测对评价效果进行验证。结果表明:1)川西藏东地区岩层主要有害气体孕育类型包括岩浆岩脱气孕育气体、变质岩化学反应释放气体、沉积岩油气矿藏富集气体、金属矿伴生气体等;其中,岩浆岩孕育有害气体主要赋存于入侵通道形成的气囊内,变质岩孕育有害气体主要赋存于酸性岩浆岩与碳酸岩接触面以及金属矿附近,沉积岩孕育有害气体主要赋存于油气盖层内。2)岩石圈断裂对深部有害气体的赋存最有利,水热循环通过物质扩散和水力运移2种方式加速深部有害气体的运移,其中深大主断裂控制型水热循环模式影响最显著。3)基于川西藏东地区地层岩性及断裂构造特征,对CO_(2)、CH_(4)、SO_(2)及H_(2)S等主要有害气体的赋存区域进行划分。4)根据研究区域地层岩性、断裂构造、水热分布特点,建立复杂地层有害气体逸出风险评价体系;根据隧道开挖高浓度有害气体逸出可能性划分为5个风险等级,并针对不同逸出风险提出相应防治建议。 展开更多
关键词 川西藏东地区 有害气体 隧道围岩 断裂构造 评价体系 赋存机制
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软-硬互层岩体节理峰前循环剪切疲劳损伤机理研究 被引量:1
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作者 许彬 刘新荣 +4 位作者 周小涵 韩亚峰 刘俊 谢应坤 邓志云 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期90-100,共11页
三峡库区频发微小地震下岩体节理循环剪切疲劳损伤对边坡动力稳定性具有重要影响。通过室内峰前循环剪切试验和PFC2D细观数值计算,研究了考虑一阶起伏角、含水率、剪切速率、剪切幅度、法向应力及循环剪切次数影响的软-硬互层岩体节理... 三峡库区频发微小地震下岩体节理循环剪切疲劳损伤对边坡动力稳定性具有重要影响。通过室内峰前循环剪切试验和PFC2D细观数值计算,研究了考虑一阶起伏角、含水率、剪切速率、剪切幅度、法向应力及循环剪切次数影响的软-硬互层岩体节理宏细观疲劳损伤机理。研究表明:①岩体节理剪切应力-剪切位移曲线历经初始非线性压剪变形、近似线弹性压剪变形、循环剪切疲劳损伤变形、应力缓升压剪变形、应力陡升压剪变形及应力脆性跌落压剪变形六个演化阶段。②岩体节理峰值(残余)剪切强度和疲劳剪切(法向)位移在相同一阶起伏角、含水率、剪切速率、剪切幅度或法向应力下随循环剪切次增多而分别降低和增大;且其在相同循环剪切次数下随一阶起伏角或法向应力变大而分别增大和降低,而随含水率、剪切速率或剪切幅度变大则分别降低和增大。③宏细观结果总体上吻合较好,且岩体节理细观剪切疲劳损伤裂纹数量随剪切位移变化呈前期微增-陡增、中期缓增及后期陡增-缓增-陡增的发展特征,而其随循环剪切次数变化则呈前期陡增和后期缓增的发展特征。④岩体节理宏细观剪切疲劳损伤典型演化过程可概述为压密-起裂破坏、循环错动-贯通破坏及分离-啃断破坏3个渐进性发展阶段,且宏细观剪切疲劳损伤裂纹近似呈“倒U形”密集分布于岩体节理附近。 展开更多
关键词 软-硬互层岩体节理 峰前循环剪切试验 PFC2D细观数值计算 演化过程 疲劳损伤机理
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基于高地温隧道围岩-结构非稳态热物性的温度场演化研究
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作者 祁占锋 李国良 +2 位作者 王䶮 刘新荣 周小涵 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第12期2403-2414,共12页
针对高地温隧道施工期温度场受多种因素影响、演化机制复杂的问题,首先,通过现场调研获取某隧道围岩温度、环境温度及风速的分布特征,并基于室内试验探究不同温度下围岩、初期支护及二次衬砌材料热物性参数的变化规律;其次,建立相应的... 针对高地温隧道施工期温度场受多种因素影响、演化机制复杂的问题,首先,通过现场调研获取某隧道围岩温度、环境温度及风速的分布特征,并基于室内试验探究不同温度下围岩、初期支护及二次衬砌材料热物性参数的变化规律;其次,建立相应的非稳态数学模型并应用于COMSOL数值仿真软件计算,探究高地温隧道开挖—初期支护—二次衬砌施工全过程的温度场演化规律;最后,利用多元函数回归分析方法,构建施工期初期支护和二次衬砌温度最大值的预测模型。研究结果表明:1)随着隧道内温度的升高,围岩的热扩散系数显著呈现二次函数递减趋势,比热容呈二次函数递增,导热系数表现为上凹型二次函数下降趋势。2)初期支护和二次衬砌材料的热扩散系数同样遵循二次函数降低规律,比热容随温度升高先增后减,表明材料热储能特性的非线性变化。3)以隧道初期支护和二次衬砌内的最高温度为特征点分析发现,围岩温度和隧道环境温度的升高导致初期支护和二次衬砌内最高温度呈线性增加,回风速度的增大可有效促使温度呈先快后慢的下降趋势。 展开更多
关键词 高地温隧道 非稳态传热 温度场演化 热物性参数
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隧道钢纤维喷射混凝土单层衬砌试验研究 被引量:64
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作者 刘新荣 祝云华 +2 位作者 李晓红 杜国平 宋战平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2319-2323,共5页
为了解决隧道施工中采用单层喷射混凝土作为隧道永久衬砌的问题,对不同钢纤维及外添加剂掺量的混凝土分别进行了抗压、抗拉、抗渗以及弯曲强度等室内试验。结果表明,在喷射混凝土中加入钢纤维材料,其抗拉、抗弯以及抗渗水性能分别提高了... 为了解决隧道施工中采用单层喷射混凝土作为隧道永久衬砌的问题,对不同钢纤维及外添加剂掺量的混凝土分别进行了抗压、抗拉、抗渗以及弯曲强度等室内试验。结果表明,在喷射混凝土中加入钢纤维材料,其抗拉、抗弯以及抗渗水性能分别提高了65.6%、94.7%、98.1%;并通过现场试喷,选定符合设计要求、经济合理的配合比,在摩天岭隧道通风斜井施作了湿喷钢纤维混凝土,以单层衬砌代替原设计的复合式衬砌。工程实践证明,钢纤维湿喷混凝土,其支护强度达到了设计要求,喷射作业回弹损失量减少7%~15%。研究成果可为类似隧道纤维喷射混凝土单层衬砌技术的应用提供参考。 展开更多
关键词 隧道工程 钢纤维喷射混凝土 试验 单层衬砌 强度
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水-岩相互作用对库岸边坡稳定的影响研究 被引量:84
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作者 刘新荣 傅晏 +2 位作者 王永新 黄林伟 秦晓英 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期613-616,627,共5页
在三峡水库运营后,将按计划进行周期蓄、排水。对于构成库岸边坡的岩体来说,将受到库水"饱水-风干"水-岩循环作用造成的岩性劣化,进而对坡体稳定性构成严重危害。以砂岩为代表岩体,通过试验模拟了库岸边坡岩体在库水涨落情况... 在三峡水库运营后,将按计划进行周期蓄、排水。对于构成库岸边坡的岩体来说,将受到库水"饱水-风干"水-岩循环作用造成的岩性劣化,进而对坡体稳定性构成严重危害。以砂岩为代表岩体,通过试验模拟了库岸边坡岩体在库水涨落情况下水-岩作用的过程,得出了砂岩受库水"饱水-风干"水-岩循环作用后抗剪强度的劣化规律。结合试验结果,运用FLAC进行了水-岩循环作用下岸坡稳定性的数值模拟,为库岸边坡的稳定性分析提供了有益的依据。 展开更多
关键词 水-岩作用 岩性劣化 FLAC 库岸边坡
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基于大型直剪试验的土石混合体颗粒破碎特征研究 被引量:53
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作者 刘新荣 涂义亮 +3 位作者 王鹏 钟祖良 唐文斌 杜立兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1425-1434,共10页
土石混合体剪切时存在细观上的颗粒破碎现象,并对其宏观力学性质产生影响。基于此,以4种含水率的土石混合体为研究对象,通过室内大型直剪试验和筛分试验,分析土石混合体剪切后的颗粒破碎特征,并建立细观颗粒破碎与宏观力学性质的联系,... 土石混合体剪切时存在细观上的颗粒破碎现象,并对其宏观力学性质产生影响。基于此,以4种含水率的土石混合体为研究对象,通过室内大型直剪试验和筛分试验,分析土石混合体剪切后的颗粒破碎特征,并建立细观颗粒破碎与宏观力学性质的联系,从而加深对宏观力学性质的认识。研究结果表明:土石混合体剪切后的颗粒破碎较明显,可分为完全剪断型、表面破裂型和表面研磨型3类;颗粒破碎细观上表现为粗粒组含量降低、细粒组含量增加、中等粒组含量波动变化,统计上表现为级配曲线上移,宏观上表现为低含水率出现应变软化破坏、高含水率出现应变硬化破坏、中等含水率出现塑性应变破坏、剪应力–剪切位移曲线"跳跃"和强度非线性特征,本质上是颗粒间接触力作用产生应力集中的结果;颗粒相对破碎率随着含水率的降低或法向压力的增大而增大;黏聚力和内摩擦角均随着含水率的增大而呈幂函数规律降低。 展开更多
关键词 土石混合体 直剪试验 筛分试验 含水率 颗粒破碎
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(库)水-岩作用下砂岩抗剪强度劣化规律的试验研究 被引量:134
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作者 刘新荣 傅晏 +2 位作者 王永新 黄林伟 秦晓英 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1298-1302,共5页
在水库工程运营后,将按计划进行周期蓄、排水。对于构成库岸边坡的岩体来说,将受到库水"饱水–风干"水–岩循环作用造成岩性劣化,进而对坡体稳定性构成严重的危害。随着三峡工程完工蓄水,这方面的研究显得愈加迫切。以砂岩为... 在水库工程运营后,将按计划进行周期蓄、排水。对于构成库岸边坡的岩体来说,将受到库水"饱水–风干"水–岩循环作用造成岩性劣化,进而对坡体稳定性构成严重的危害。随着三峡工程完工蓄水,这方面的研究显得愈加迫切。以砂岩为代表岩体,通过试验模拟了库岸边坡岩体在库水涨落情况下水–岩作用的过程,得到了砂岩受库水"饱水–风干"水–岩循环作用后抗剪强度的劣化规律,为库岸边坡的稳定性分析提供了有益的依据。 展开更多
关键词 水–岩作用 岩性劣化 库岸边坡
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基于能量原理盐岩的强度与破坏准则 被引量:24
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作者 刘新荣 郭建强 +2 位作者 王军保 李鹏 张倩倩 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期305-310,315,共7页
讨论了盐岩变形过程中可释放弹性应变能与耗散能内在关系,并给出了基于弹性应变能的破坏准则。为了验证该准则的可行性,一方面利用Mohr准则、D-P准则、基于能量原理强度准则对围压分别为1、5、10、15 MPa一组三轴压缩试验进行了研究;另... 讨论了盐岩变形过程中可释放弹性应变能与耗散能内在关系,并给出了基于弹性应变能的破坏准则。为了验证该准则的可行性,一方面利用Mohr准则、D-P准则、基于能量原理强度准则对围压分别为1、5、10、15 MPa一组三轴压缩试验进行了研究;另一方面,应用该准则对来源于其他文献的三轴试验数据就行了研究。研究结果表明,由于该准则仅需确定常规岩石力学参数,物理力学意义明确,试验值与理论值的相对误差较小,因此,该准则可作为盐岩破坏的判据。 展开更多
关键词 无水芒硝 盐岩 能量原理 能量耗散 弹性应变能 强度准则
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基于地质雷达的隧道综合超前预报技术 被引量:77
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作者 刘新荣 刘永权 +1 位作者 杨忠平 涂义亮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期51-56,共6页
以地质雷达为超前预报的主要手段,结合TGP206地震反射波法和工程地质调查法,针对某特长隧道开展综合超前地质预报。通过时域有限差分(FDTD)法,得到了掌子面前方典型不良地质体正演模拟合成图,以此作为地质雷达实际探测图像解译的基础;采... 以地质雷达为超前预报的主要手段,结合TGP206地震反射波法和工程地质调查法,针对某特长隧道开展综合超前地质预报。通过时域有限差分(FDTD)法,得到了掌子面前方典型不良地质体正演模拟合成图,以此作为地质雷达实际探测图像解译的基础;采用TGP206超前地质预报系统对掌子面前方100 m范围内进行长距离预报,在接近不良地质体时,用地质雷达对掌子面前方20~30 m范围进行更精确的短距离预报;将该法应用于实际工程断层破碎带和富水带的预报中,预报结果较为准确,有效指导了隧道的安全施工,该综合超前地质预报方法可为同类工程提供借鉴。 展开更多
关键词 综合超前地质预报 地质雷达 正演模拟 时域有限差分法
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干湿循环作用下砂岩溶蚀的孔隙度演化规律 被引量:26
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作者 刘新荣 袁文 +3 位作者 傅晏 王子娟 缪露莉 谢文博 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期527-532,共6页
针对干湿循环作用下岩石劣化机理的复杂性,以砂岩为研究对象,通过对砂岩浸泡溶液离子浓度的测试,定量反分析砂岩矿物的溶解,得到砂岩孔隙度的演化规律,分析干湿循环作用下砂岩的劣化机制。结果表明:浸泡溶液中Ca^(2+)的生成速率比K... 针对干湿循环作用下岩石劣化机理的复杂性,以砂岩为研究对象,通过对砂岩浸泡溶液离子浓度的测试,定量反分析砂岩矿物的溶解,得到砂岩孔隙度的演化规律,分析干湿循环作用下砂岩的劣化机制。结果表明:浸泡溶液中Ca^(2+)的生成速率比K~+、Na~+、SiO_2高一个数量级,Fe^(2+)的生成速率最低。每阶段循环后,方解石的体积减少量最多,其次是钾长石和钠长石,黑云母和石英的体积减少量最小。干湿循环作用后,微小的孔隙度变化,会导致抗压强度的大幅度降低,各阶段孔隙度变化值与劣化度成正相关。干湿循环侵蚀后,砂岩各种矿物的溶解流失,使得自身胶结物量减少,孔隙度增大,产生各种空洞与微裂缝,最终反映为强度的降低,是为干湿循环导致砂岩劣化的重要原因。 展开更多
关键词 干湿循环 孔隙度 矿物 离子浓度 劣化度
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