岩土二元体地层下曲线地铁盾构施工响应模拟分析与施工参数优化设计

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作者 孙捷城 谯殿君 +2 位作者 王建 王渭明 吕显州 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第8期88-94,共7页

[目的]岩土二元体地层作为一种典型的上软下硬复合地层,其复杂的地质条件对曲线地段盾构隧道施工的地层变形机制及力学响应具有显著影响,深入分析不同施工条件下的响应至关重要。[方法]以济南轨道交通3号线滩头站-稻香站区间盾构施工为... [目的]岩土二元体地层作为一种典型的上软下硬复合地层,其复杂的地质条件对曲线地段盾构隧道施工的地层变形机制及力学响应具有显著影响,深入分析不同施工条件下的响应至关重要。[方法]以济南轨道交通3号线滩头站-稻香站区间盾构施工为背景,采用数值模拟与现场监测结合的研究方法,系统分析了围岩变形、管片应力应变及施工参数优化的关键问题,揭示了岩土二元体地层下的施工力学响应,并在此基础上优化设计了施工措施与参数。[结果及结论]岩土二元体对于曲线地段隧道的影响大于直线地段隧道,曲线地段盾构的位移最大值出现在左拱肩处,且曲线地段盾构左拱肩的受影响范围要大于拱顶;在岩土二元体区域,曲线地段盾构处的围岩变形明显大于直线盾构,但曲线地段盾构隧道的变化幅度始终小于直线盾构隧道,且表现为拱顶沉降比拱底隆起更敏感;曲线地段盾构管片的第一、三主应力及变形量均大于直线地段盾构,尤其在距离岩土二元体2 m范围内应力增幅显著。提出了“微扰动精细化掘进+洞内超前注浆加固”的综合控制方案和相应参数,并验证了其有效性,揭示了岩土二元体地层倾角对注浆加固范围的影响规律,指出当倾角小于65°时需适当增大加固宽度。 展开更多

关键词 地铁 岩土二元体地层 曲线地段盾构施工 施工响应分析 控制参数 数值模拟

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基于压力拱发展规律的隧道初次支护时机研究 被引量：5

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作者 王立华 刘源 +3 位作者 孙捷城 李洁 吕显州 王渭明 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期37-48,共12页

本文依托济莱高铁宅科隧道工程,利用现场监测和FLAC 3D数值模拟的方法,基于隧道应力传递路径的改变探究压力拱形成机制和分布范围,得出隧道纵截面压力拱形态特征图,引入位移完成率衡量围岩的开挖扰动程度,建立位移完成率和应力释放率的... 本文依托济莱高铁宅科隧道工程,利用现场监测和FLAC 3D数值模拟的方法,基于隧道应力传递路径的改变探究压力拱形成机制和分布范围,得出隧道纵截面压力拱形态特征图,引入位移完成率衡量围岩的开挖扰动程度,建立位移完成率和应力释放率的对应关系,得到最优初次支护时机。研究结果表明:在隧道开挖过程中,上部围岩中应力逐渐偏转,围岩荷载逐渐向四周传递,最终达到新的应力平衡状态,即在隧道四周产生形成封闭环状应力现象的压力拱;隧道仰拱靠近拱脚部位围岩产生应力集中,在1.8 D(D为隧道截面宽度)范围内的围岩均参与成拱效应,承担隧道拱部上方的围岩荷载;对塑性区体积率进行计算与分析,认定70%~80%应力释放率较为缓慢,应作为最佳初期支护时间点;在开挖时隧道初期支护滞后于掌子面的距离宜控制在4.3~7.6 m。 展开更多

关键词 山区隧道 压力拱 动态发展 应力释放 支护时机

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过奥灰水断层的大断面巷道施工技术研究 被引量：3

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作者 王渭明 吕显州 秦文露 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第10期34-39,共6页

为了解决济阳煤矿轨道石门过奥灰水断层时大断面巷道施工难题,根据工程类比,在确定初步支护方案的基础上,采用数值模拟方法对承压水威胁下大断面巷道的围岩稳定性进行了研究,优化了施工工艺和支护结构。结果表明:多层次的注浆加固增强... 为了解决济阳煤矿轨道石门过奥灰水断层时大断面巷道施工难题,根据工程类比,在确定初步支护方案的基础上,采用数值模拟方法对承压水威胁下大断面巷道的围岩稳定性进行了研究,优化了施工工艺和支护结构。结果表明:多层次的注浆加固增强了破碎围岩的整体性,减弱了开挖引起的围岩扰动;采用优化的支护方案后巷道顶板下沉量最大值为84 mm,且底板无突水威胁;结果证实以超前探测为先,以超前注浆和锚网梁为基础的喷棚注锚联合支护体系,能有效控制过奥灰水断层大断面巷道的围岩变形,充分发挥了围岩-支护共同作用,确保在过导水断层时大断面巷道施工安全。 展开更多

关键词 奥灰水 断层带 大断面巷道 多层次注浆 联合支护

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弱胶结地层立井井筒变形监测研究 被引量：8

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作者 吕显州 王渭明 +2 位作者 贾海宾 潘格林 赵增辉 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第3期122-128,共7页

针对弱胶结深厚松散地层立井井筒的灾变防控问题,基于双向受压混凝土强度破坏准则和厚壁圆筒空间轴对称问题位移解,研究新巨龙煤矿立井井壁的变形破裂极限值。采用深井多层位自动变形监测系统,在新巨龙煤矿副井井筒深度范围内选择了3个... 针对弱胶结深厚松散地层立井井筒的灾变防控问题,基于双向受压混凝土强度破坏准则和厚壁圆筒空间轴对称问题位移解,研究新巨龙煤矿立井井壁的变形破裂极限值。采用深井多层位自动变形监测系统,在新巨龙煤矿副井井筒深度范围内选择了3个层位进行井筒变形连续动态监测,并评估了其井壁状态。结果表明:极限破坏状态下井筒内壁变形值为2.369 mm;在弱胶结地层底部含水层与基岩段交界处立井井壁变形量最大,约为井壁变形极限值的82.5%;井壁变形增量在一定范围内波动,其变形属于弹性变形。最后,根据监测得到的变形量反演了井筒的受力状态,所得井壁最大变形量区域的附加应力值小于井壁极限抗压强度。工程实践表明变形监测结果能够真实地反映井壁的受力状态,监测系统能够实现井壁安全状态的实时动态评估。 展开更多

关键词 弱胶结地层 立井井筒 井壁变形 监测系统 状态评估

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薄煤层沿空留巷充填支护技术分析

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作者 吕显州 曹正龙 +2 位作者 孙捷城 陈万昊 王渭明 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期86-92,共7页

针对黄河北薄煤层回采区矸石量大、采输困难等特点,遵循就地取材原则,通过室内试验分别确定沿空留巷和采空区充填材料的合理配比。根据损伤演化规律,结合矿压理论估算沿空留巷充填体的宽度。通过数值模拟方法分析工作面不同推进距离的... 针对黄河北薄煤层回采区矸石量大、采输困难等特点,遵循就地取材原则,通过室内试验分别确定沿空留巷和采空区充填材料的合理配比。根据损伤演化规律,结合矿压理论估算沿空留巷充填体的宽度。通过数值模拟方法分析工作面不同推进距离的围岩位移变化情况,得出充填后巷道及充填体的变形特征与现场监测结果基本一致,验证了本次充填支护技术的合理性,最终实现了矸石不升井的目的,取得了良好的经济效益。 展开更多

关键词 沿空留巷 充填体 支护 力学分析 数值模拟

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弱胶结软岩巷道断面形式及支护优化研究 被引量：25

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作者 贺广良 王渭明 +1 位作者 张为社 吕显州 《煤炭工程》 北大核心 2017年第1期38-41,共4页

为研究弱胶结软岩巷道最佳断面结构形式及相应支护措施,以新疆伊犁四矿区弱胶结软岩巷道为工程背景,对巷道断面形式多样、支护措施难以确定的特殊工况进行探究。结合FLAC3D数值软件,分析复杂地质条件下不同断面形式及相应支护措施下弱... 为研究弱胶结软岩巷道最佳断面结构形式及相应支护措施,以新疆伊犁四矿区弱胶结软岩巷道为工程背景,对巷道断面形式多样、支护措施难以确定的特殊工况进行探究。结合FLAC3D数值软件,分析复杂地质条件下不同断面形式及相应支护措施下弱胶结软岩巷道的围岩变形及塑性区发展规律。研究表明:弱胶结软岩巷道中不同断面形式的选取对巷道围岩变形及塑性区分布有较大影响,其中矩形巷道围岩变形最为严重;对比五种断面形式的围岩变形量及塑性区分布范围,选定马蹄形断面进一步分析不同支护措施下巷道围岩的变形特征及塑性区发展规律,并与现场监测结果对比分析,提出适用于弱胶结软岩巷道的支护方式,即"二次锚网喷+预应力锚索"支护。 展开更多

关键词 弱胶结软岩 断面形式 支护措施 围岩变形

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大断面隧道穿越古滑坡体施工技术优化研究 被引量：9

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作者 潘格林 王渭明 +2 位作者 杜德持 吕显州 贺广良 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1247-1254,共8页

以宝兰客专线秦安隧道-王家墩滑坡工程为依托,针对古滑坡体滑动面横穿大断面隧道洞身现象,提出针对性的设计方案,运用有限元软件FLAC3D进行数值仿真模拟,采用三台阶七步开挖法、双侧壁导坑法以及CRD法,以隧道围岩位移特征、塑性区发展... 以宝兰客专线秦安隧道-王家墩滑坡工程为依托,针对古滑坡体滑动面横穿大断面隧道洞身现象,提出针对性的设计方案,运用有限元软件FLAC3D进行数值仿真模拟,采用三台阶七步开挖法、双侧壁导坑法以及CRD法,以隧道围岩位移特征、塑性区发展规律以及围岩应力状态为主要指标进行对比分析,探讨其优劣性。研究结果表明:进行隧道开挖时,左拱腰以及右拱脚均产生拉应力,并在滑动面与隧道相交处产生相对滑动;CRD工法下的围岩最大拉应力和山侧隧道滑动面处相对滑动位移均小于其他2种工法,且每个洞口的快速封闭和强支护,可以有效限制塑性区的发展。基于地表沉降和水平位移两个控制指标,采用CRD法进行隧道开挖并采取优化措施,现场监测数据显示与数值模拟趋势一致,且地表沉降和水平滑移均在10 mm以内,对滑坡扰动较小,围岩控制效果良好,为类似工程提供借鉴。 展开更多

关键词 大断面隧道 古滑坡体 剪切破坏 数值分析 现场监测

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大断面小净距三孔并行隧道施工方案优化 被引量：12

8

作者 王建国 王渭明 +1 位作者 贺广良 吕显州 《铁道建筑》 北大核心 2018年第2期51-55,共5页

以重庆新中梁山大断面小净距三孔并行隧道段为依托,采用FLAC 3D有限差分软件,首先对大断面主隧道不同施工方案进行了模拟,然后研究了大断面小净距三孔并行隧道在不同施工顺序下围岩位移与应力的变化情况,并与现场监测数据进行了对比分... 以重庆新中梁山大断面小净距三孔并行隧道段为依托,采用FLAC 3D有限差分软件,首先对大断面主隧道不同施工方案进行了模拟,然后研究了大断面小净距三孔并行隧道在不同施工顺序下围岩位移与应力的变化情况,并与现场监测数据进行了对比分析。研究结果表明:中隔壁法在控制围岩变形和缩短施工工期上有较大优势,所以中间主隧道采用中隔壁法,左右辅助隧道采用上下台阶法施工;三孔并行隧道按左-右-中顺序开挖时主隧道围岩变形量以及各隧道拱顶主应力均小于其他3种开挖顺序。 展开更多

关键词 公路隧道 施工方案 施工顺序 数值计算 三孔并行隧道 中隔壁法 上下台阶法

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浅埋碎裂岩层地铁车站拱盖—桩锚组合施工工法 被引量：10

9

作者 孙捷城 吕显州 +1 位作者 秦志斌 王渭明 《铁道建筑》 北大核心 2015年第7期72-77,共6页

青岛地铁3号线中山公园站处于全风化、强风化岩层中,岩层节理裂隙发育,围岩自稳能力差。针对本工程厚碎裂岩层的地质特点,通过数值仿真结合施工监测的方法,研究了破碎地层拱盖法施工的围岩应力与塑性发展情况,并在此基础上,提出了浅埋... 青岛地铁3号线中山公园站处于全风化、强风化岩层中,岩层节理裂隙发育,围岩自稳能力差。针对本工程厚碎裂岩层的地质特点,通过数值仿真结合施工监测的方法,研究了破碎地层拱盖法施工的围岩应力与塑性发展情况,并在此基础上,提出了浅埋碎裂岩层地铁车站拱盖—桩锚组合施工工法,确定了合理可行的施工工艺。研究结果表明,采用拱盖—桩锚组合法可以在支护结构周围形成一个稳定的应力承载环,有效地控制地层沉降和围岩塑性发展,确保了车站主体结构的施工安全与整体稳定。该施工工法较好地适应了青岛地区特殊的厚强风化层的地质特点。 展开更多

关键词 碎裂岩层 拱盖—桩锚组合法 数值分析 施工工法

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青岛地铁穿越富水弱胶结地层支护方案优化研究 被引量：5

10

作者 张为社 王渭明 +1 位作者 贺广良 吕显州 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第10期81-87,共7页

为解决青岛地铁穿越富水弱胶结地层隧道安全快速施工难题,针对隧道上部天然隔水层保护前提下的支护方案优化,考虑支护结构对围岩稳定性控制的影响,通过数值模拟分析了不同支护方案下隧道开挖后围岩变形规律与塑性区扩展特征;基于隧道上... 为解决青岛地铁穿越富水弱胶结地层隧道安全快速施工难题,针对隧道上部天然隔水层保护前提下的支护方案优化,考虑支护结构对围岩稳定性控制的影响,通过数值模拟分析了不同支护方案下隧道开挖后围岩变形规律与塑性区扩展特征;基于隧道上覆岩层塑性区范围、隧道沉降和收敛值等控制指标优化了支护方案,并结合Peck公式采用非线性拟合方法建立了地表变形预测公式。结果表明:以超前小导管结合超前锚杆的联合支护体系能够有效控制隧道开挖围岩变形,并对上覆隔水层起到一定保护作用,优化后支护方案安全、合理、高效,为类似条件下的地铁隧道变形控制及快速施工提供了理论依据和技术指导。 展开更多

关键词 地铁 富水 弱胶结地层 方案优化 地表沉降预测

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小净距隧道群稳定性判定因素及施工顺序优化研究 被引量：12

11

作者 杜德持 王渭明 +2 位作者 刘鹏 吕显州 张为社 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第4期109-116,共8页

小净距隧道群存在多种稳定性判定因素,为确定各判定因素之间的关联程度,以青岛地铁敦化路站为工程背景,结合修正Drucker-Prager模型,采用有限差分软件,得出6种不同施工方案下的最大拱顶沉降、塑性区体积、夹岩最大剪应力、锚杆最大轴力... 小净距隧道群存在多种稳定性判定因素,为确定各判定因素之间的关联程度,以青岛地铁敦化路站为工程背景,结合修正Drucker-Prager模型,采用有限差分软件,得出6种不同施工方案下的最大拱顶沉降、塑性区体积、夹岩最大剪应力、锚杆最大轴力等判定指标值。以模糊灰色关联理论为基础,分析了各隧道群稳定性判定指标的主次顺序、隧道群施工最优方案。结果表明:锚杆最大轴力可作为对隧道群施工稳定性最主要的判定因素,拱顶最大沉降及塑性区体积可较为显著地反映隧道群施工稳定性,夹岩最大应力对稳定性影响较小;方案4及方案5可作为隧道群优选施工方案,等效应力分析验证了这2种方案的合理性。研究结果可供类似地铁工程的隧道稳定分析作参考。 展开更多

关键词 小净距隧道群 稳定性 判定因素 模糊灰色关联分析 方案优选

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盾构与浅埋暗挖隧道小净距并行施工工法优选 被引量：12

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作者 宋高锐 王渭明 +3 位作者 王国富 李绍锋 吕显州 王丹 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第15期6472-6478,共7页

针对新建暗挖隧道对已建盾构隧道的影响,以济南地铁R3线盾构与浅埋暗挖隧道小净距并行段为依托,对暗挖隧道不同施工工法进行模拟优选,分析在帷幕注浆加固条件下新建暗挖隧道对已建盾构隧道管片变形及应力的影响,并结合现场实测数据对比... 针对新建暗挖隧道对已建盾构隧道的影响,以济南地铁R3线盾构与浅埋暗挖隧道小净距并行段为依托,对暗挖隧道不同施工工法进行模拟优选,分析在帷幕注浆加固条件下新建暗挖隧道对已建盾构隧道管片变形及应力的影响,并结合现场实测数据对比验证优选施工方法的可靠性。研究结果表明:暗挖隧道施工工法对于地表沉降和隧道管片的变形影响显著,其中交叉中隔墙(cross diaphragm,CRD)法和双侧壁导坑法在控制地表沉降、管片变形及应力方面差异较小,且两者均优于核心土法和中隔墙(center diaphragm,CD)法。综合考虑施工速度、影响范围以及地表与既有盾构隧道变形控制等因素,确定暗挖隧道采用CRD法施工。现场监测表明采用优选的施工工法可以保证地表变形和盾构管片变形控制在允许范围之内。 展开更多

关键词 变形影响 盾构隧道 暗挖隧道 并行施工 施工工法

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爆破振动下海底隧道涌水量预测研究 被引量：4

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作者 李嘉诚 王渭明 +2 位作者 吕显州 王晓杰 潘志新 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期127-136,共10页

爆破振动效应下海底隧道涌水量预测目前仍是一个难题。以青岛地铁1号线瓦屋庄站—贵州路站过海区间海底隧道为工程背景,基于等效连续介质模型,利用镜像法推导考虑损伤区因素的海底隧道涌水量计算公式,通过正演与反演的方式,结合数值模... 爆破振动效应下海底隧道涌水量预测目前仍是一个难题。以青岛地铁1号线瓦屋庄站—贵州路站过海区间海底隧道为工程背景,基于等效连续介质模型,利用镜像法推导考虑损伤区因素的海底隧道涌水量计算公式,通过正演与反演的方式,结合数值模拟计算结果以及实际工程监测结果综合验证公式的正确性并分析损伤区因素对涌水量的影响机制。结果表明:爆破振动产生的挤压作用使得隧道周边围岩孔隙水压力会在短时间内急速上升,到达峰值后随着爆破振动的减弱及消失开始缓慢下降;在损伤区因素影响下,隧道涌水量随着损伤区厚度增加逐渐变大,但不会随着损伤区渗透系数的增加而不断增加;数值模拟计算考虑爆破损伤区与否的隧道涌水量比值为1.4,与文章所推公式计算结果1.342相比误差仅为4.1%,且计算结果与现场实测结果相比仅少0.53 m^(3)/(d·m),相对于传统计算公式结果更接近实测结果,说明本文计算公式适用于考虑损伤区因素的隧道涌水量计算,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 海底隧道 涌水量 损伤区 渗流场 数值模拟

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双孔限排区间衬砌水压力分布特征研究 被引量：2

14

作者 高鑫 王文娟 +2 位作者 冯世杰 李清菲 吕显州 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期69-74,共6页

研究目的:针对空间接近分布的限排隧道衬砌水压力设计取值问题,仅仅计入单孔洞室周边地下水的渗流效应,忽略不同隧道之间排水效应的相互干涉与影响,结构设计难免存在保守与浪费的情况。本文以青岛地铁某双孔限排区间为依托工程,研究与... 研究目的:针对空间接近分布的限排隧道衬砌水压力设计取值问题,仅仅计入单孔洞室周边地下水的渗流效应,忽略不同隧道之间排水效应的相互干涉与影响,结构设计难免存在保守与浪费的情况。本文以青岛地铁某双孔限排区间为依托工程,研究与分析区间净距、水头高度、正线高差、围岩渗透系数四个关键因素下衬砌水压力的分布特征。研究结论:(1)双孔区间互为排流泄压孔,排水效应相互促进,具有显著缓解与改善衬砌水压力的优点;(2)衬砌水压力及其降幅关于区间净距呈负相关变化,前者随着区间净距的不断增加逐渐增大而后者逐渐减小;(3)衬砌水压力降幅对水头高度的变化并不敏感,建议按照水头高度加权计算衬砌水压力降幅以便用于工程设计;(4)双线正高差时仰拱水压降幅较大,负高差时拱顶、内侧拱肩与边墙水压降幅较大;(5)围岩渗透性能越差,衬砌水压力越小、降幅越大的双赢效果越显著;(6)除正线高差因素以外,水压力降幅影响程度排序都是:内侧边墙>内侧拱肩>仰拱>拱顶>外侧拱肩>外侧边墙;(7)应考虑非对称结构与排水设计形式,抑或是将此部分冗余水压降幅作为管路堵塞、排水不畅时的安全储备;(8)本研究成果可为双孔限排区间衬砌合理水压力设计取值提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 限量排放 数值分析 水压降幅 分布特征 变化规律

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节理带纵向贯穿异质地层地铁车站施工响应与控制分析 被引量：1

15

作者 孙涛 李浩 +3 位作者 吕显州 宋高锐 李嘉诚 张传军 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期288-299,共12页

针对辉绿岩侵入花岗岩形成的节理带纵向贯穿异质地层条件下大断面地铁车站施工难题,考虑因辉绿岩侵入形成的节理带特征,以青岛地铁六号线华山一路站施工工程为背景,通过数值模拟与现场监测相结合的研究方法,深入探讨节理带发育影响下地... 针对辉绿岩侵入花岗岩形成的节理带纵向贯穿异质地层条件下大断面地铁车站施工难题,考虑因辉绿岩侵入形成的节理带特征,以青岛地铁六号线华山一路站施工工程为背景,通过数值模拟与现场监测相结合的研究方法,深入探讨节理带发育影响下地铁车站施工力学响应,分析不同节理带注浆控制方案的支护效应,进而确定合理的针对性控制措施。研究结果表明:由于节理带宽度较大,在无超前支护措施下,车站开挖后应力释放明显,围岩变形达到21.9 mm,无法满足控制的要求。施加超前小导管支护后,车站围岩应力分布明显改善,围岩变形明显减小,节理带范围注浆和拱顶全断面注浆后的拱顶沉降分别为7.13、4.78 mm;注浆加固后塑性破坏范围减小。综合效率及经济问题,根据现场围岩破碎情况,选用节理带范围注浆和拱顶全断面注浆,并且范围注浆情况下宽度为2 m的局部加固方法最优。 展开更多

关键词 节理带 地铁车站 异质地层 超前小导管 数值模拟

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土岩复合地层隧道群洞施工力学响应研究

16

作者 杜德持 王渭明 +1 位作者 魏勋贺 吕显州 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第4期126-131,共6页

为探究小净距隧道群洞穿越不同地层施工引起的力学响应,基于青岛地区土岩复合地层特殊地质条件,通过数值计算并结合现场测试数据,分析小净距地铁隧道群洞施工引起的地表沉降、应力特征、拱顶变形规律。结合工程实际,将隧道群洞施工划分... 为探究小净距隧道群洞穿越不同地层施工引起的力学响应,基于青岛地区土岩复合地层特殊地质条件,通过数值计算并结合现场测试数据,分析小净距地铁隧道群洞施工引起的地表沉降、应力特征、拱顶变形规律。结合工程实际,将隧道群洞施工划分为4个不同阶段并依此分析,结果表明:隧道群在其阶段Ⅳ施工后引起地表沉降变形较大,其他阶段地表沉降无明显变化;不同开挖阶段对夹岩的扰动程度存在差异,阶段Ⅳ施工使夹岩主应力出现剧烈变化,且夹岩最薄弱处最不利状态发生于阶段Ⅳ,但无剪切破坏现象;隧道拱顶沉降最大增量在该条隧道开挖后出现,上线隧道施工显著影响其他隧道拱顶沉降,且能够引起中线隧道拱顶抬升。研究成果为同类工程的施工稳定性分析提供了现场指导和技术支持。 展开更多

关键词 地铁 岩性 小净距隧道群 施工阶段 围岩稳定性 变形特征

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临河地铁隧道下穿干渠施工响应分析与控制措施 被引量：1

17

作者 张基强 李嘉诚 +3 位作者 吕显州 孙捷城 王丹 王渭明 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第1期149-154,共6页

针对矿山法施工的临河隧道受季节性水位变化影响的问题,以济南轨道交通R3线暗挖隧道下穿大辛河东支沟段为例,采用FLAC3D有限差分软件建立三维数值模型,分析水位变化条件下临河暗挖隧道下穿干渠的施工响应与互馈效应。研究表明:采用洞内... 针对矿山法施工的临河隧道受季节性水位变化影响的问题,以济南轨道交通R3线暗挖隧道下穿大辛河东支沟段为例,采用FLAC3D有限差分软件建立三维数值模型,分析水位变化条件下临河暗挖隧道下穿干渠的施工响应与互馈效应。研究表明:采用洞内超前管棚+全断面注浆+渠道两侧注浆加固时,衬砌最大压应力相对另外两种方案减少了约55.7%和41.3%,衬砌最大拉应力相对另外两种方案减少了约55.9%和33.7%;地层和渠道的受力变形均优于另外两种方案,在变形控制标准值允许范围内。工程实践证明,临河暗挖隧道丰水期下穿渠道施工采用洞内超前管棚+全断面注浆+渠道两侧注浆组合加固方案可以有效控制地层变形,确保隧道的施工安全。 展开更多

关键词 地铁隧道 下穿施工 矿山法施工 施工响应分析

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异质软硬复合地层地铁车站穿越富水断层施工响应与控制

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作者 宋高锐 李浩 +2 位作者 钟科 吕显州 王渭明 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期110-120,共11页

针对异质软硬复合地层地铁车站穿越断层施工变形控制的难题,对断层影响下地铁车站开挖过程中的围岩力学响应进行研究,探讨不同加固方案下车站围岩变形演化规律,为复杂条件下地铁车站穿越断层施工提供理论指导。以某地铁车站穿越富水断... 针对异质软硬复合地层地铁车站穿越断层施工变形控制的难题,对断层影响下地铁车站开挖过程中的围岩力学响应进行研究,探讨不同加固方案下车站围岩变形演化规律,为复杂条件下地铁车站穿越断层施工提供理论指导。以某地铁车站穿越富水断层破碎带为背景,通过室内试验确定特殊地层围岩物理力学性质及破坏特征,结合BQ围岩分级方法确定围岩等级;在此基础上,采用有限差分数值模拟软件,对比研究有、无地下水影响下地铁车站开挖后的围岩应力及沉降变形分布特征,采用控制变量方法研究临时支撑与注浆加固对车站围岩整体稳定性的影响,进而确定合理的施工控制方案。结果表明:有、无地下水对于异质软硬交叉地层的围岩物理力学特性影响明显,而对侵入的辉绿岩尤甚,极易产生沿节理面的剪切滑移破坏;地下水影响下车站拱顶最大沉降值为6.5 mm,较之无地下水条件下增大30%;辉绿岩部分(车站右部)最大拉应力为1.62 MPa,远大于其极限抗拉强度1.25 MPa,故无注浆加固条件下辉绿岩侧可能产生大范围破坏;全断面注浆降低了地下水对围岩变形的影响效果,以65°断层为界,断层倾角越小,全断面注浆宽度应越大;基于分析结果,提出全断面注浆+临时支撑+小进尺的过断层车站安全施工方案,监测结果表明应用效果良好。 展开更多

关键词 大跨车站 异质软硬交叉地层 断层 辉绿岩侵入 控制技术

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