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强降雨条件下某泥砂岩互层隧洞侧向变形机制研究
1
作者
赵本超
苏昆琨
+4 位作者
蔡茂泽
秦承志
刘海宁
裴书锋
刘亮
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025年第6期149-161,共13页
【目的】以小浪底北岸灌区水利枢纽工程为研究对象,旨在探究局部洞段开挖支护后的大变形现象,分析强降雨条件下砂泥岩互层隧洞围岩侧向变形机制,并提出合理的隧洞开挖支护措施。【方法】运用现场调查、现场监测和数值模拟相结合的研究手...
【目的】以小浪底北岸灌区水利枢纽工程为研究对象,旨在探究局部洞段开挖支护后的大变形现象,分析强降雨条件下砂泥岩互层隧洞围岩侧向变形机制,并提出合理的隧洞开挖支护措施。【方法】运用现场调查、现场监测和数值模拟相结合的研究手段,对不同工况下隧洞围岩侧向变形、塑性区特征以及支护单元受力状况展开研究。【结果】结果显示,初始工况下隧洞侧壁最大位移量相对较小,围岩基本稳定。降雨工况下,隧洞底脚侧向变形较大,钢拱架等支护设备破坏。降雨加支护工况下,侧壁最大侧向位移量几乎可以忽略,支护效果良好。【结论】隧洞侧向变形为渐进过程。9^(#)隧洞围岩侧向变形机制如下:局部软弱岩层透镜体影响稳定性;强降雨入渗与农业灌溉致地下水位抬升,增加孔隙水压并降低围岩强度,致使原支护结构承载力不足,无法限制变形发展致其损坏并引发大变形。增设底部横向支撑可显著抑制围岩侧向变形,两侧底脚处效果明显,“增设底部横向钢支撑+沿洞周2 m注浆加固”的支护优化方案效果较佳。
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关键词
软岩互层
隧洞
侧向变形
破坏机理
支护优化
监测模拟
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职称材料
基于贝叶斯理论的地下水结构模型的不确定性分析
2
作者
苏昆琨
马红彬
+2 位作者
董金玉
杨亚茹
熊玉东
《人民黄河》
2025年第10期87-93,共7页
地下含水层结构具有空间复杂和参数多变的特点,借助数值模拟手段揭示地下水运动时构建的地下水模型往往存在不确定性。为定量分析地下水结构模型的不确定性及其对输出结果的影响,构建了两个不同结构的含水层水流模型,基于地下水运动模...
地下含水层结构具有空间复杂和参数多变的特点,借助数值模拟手段揭示地下水运动时构建的地下水模型往往存在不确定性。为定量分析地下水结构模型的不确定性及其对输出结果的影响,构建了两个不同结构的含水层水流模型,基于地下水运动模拟及参数优化过程中常用的贝叶斯理论,采用标准差分进化自适应(DREAM)算法进行采样,分别获得两个不同结构模型的参数样本,通过建立替代模型提高模拟计算效率,并对采集的样本及对应的计算结果进行统计,最后分析了模型结构的不确定性。结果表明:模型结构的不确定性会引起输入参数的不确定性,且参数的不确定性会随模型结构的不确定性的增大而增大,模型结构越接近地下含水层的实际情况,参数也越接近其真实值;模拟过程中存在参数不同而模拟结果相同和模型结构及参数均不同而模拟结果相同的现象。总体而言,模型结构所造成的输出结果的不确定性不能通过参数的调整进行弥补,但模型结构所造成的不确定性程度受限于输入参数的敏感性,且地下水模型结构越接近真实的地下含水系统,则模型的模拟结果越准确。
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关键词
贝叶斯理论
地下含水层结构
DREAM算法
替代模型
不确定性分析
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职称材料
题名
强降雨条件下某泥砂岩互层隧洞侧向变形机制研究
1
作者
赵本超
苏昆琨
蔡茂泽
秦承志
刘海宁
裴书锋
刘亮
机构
河南省海河流域水利事务中心
河南水投小浪底北岸灌区工程有限公司
华北水利水电大学地球科学与工程学院
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025年第6期149-161,共13页
基金
小浪底北岸灌区工程隧洞围岩变形失稳机理与高外水压力渗控关键技术研究与应用(20020183061)
2023年河南省重大科技专项(231100320100)
国家自然科学基金(42302276,52409157)。
文摘
【目的】以小浪底北岸灌区水利枢纽工程为研究对象,旨在探究局部洞段开挖支护后的大变形现象,分析强降雨条件下砂泥岩互层隧洞围岩侧向变形机制,并提出合理的隧洞开挖支护措施。【方法】运用现场调查、现场监测和数值模拟相结合的研究手段,对不同工况下隧洞围岩侧向变形、塑性区特征以及支护单元受力状况展开研究。【结果】结果显示,初始工况下隧洞侧壁最大位移量相对较小,围岩基本稳定。降雨工况下,隧洞底脚侧向变形较大,钢拱架等支护设备破坏。降雨加支护工况下,侧壁最大侧向位移量几乎可以忽略,支护效果良好。【结论】隧洞侧向变形为渐进过程。9^(#)隧洞围岩侧向变形机制如下:局部软弱岩层透镜体影响稳定性;强降雨入渗与农业灌溉致地下水位抬升,增加孔隙水压并降低围岩强度,致使原支护结构承载力不足,无法限制变形发展致其损坏并引发大变形。增设底部横向支撑可显著抑制围岩侧向变形,两侧底脚处效果明显,“增设底部横向钢支撑+沿洞周2 m注浆加固”的支护优化方案效果较佳。
关键词
软岩互层
隧洞
侧向变形
破坏机理
支护优化
监测模拟
Keywords
soft rock interbedded
tunnel
lateral deformation
failure mechanism
support optimization
monitoring simulation
分类号
TV523 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
基于贝叶斯理论的地下水结构模型的不确定性分析
2
作者
苏昆琨
马红彬
董金玉
杨亚茹
熊玉东
机构
河南省海河流域水利事务中心
出处
《人民黄河》
2025年第10期87-93,共7页
基金
河南省水利厅水利科技攻关项目(GG202005)
河南省重点研发专项(241111322900)
河南省科技攻关项目(252102320011)。
文摘
地下含水层结构具有空间复杂和参数多变的特点,借助数值模拟手段揭示地下水运动时构建的地下水模型往往存在不确定性。为定量分析地下水结构模型的不确定性及其对输出结果的影响,构建了两个不同结构的含水层水流模型,基于地下水运动模拟及参数优化过程中常用的贝叶斯理论,采用标准差分进化自适应(DREAM)算法进行采样,分别获得两个不同结构模型的参数样本,通过建立替代模型提高模拟计算效率,并对采集的样本及对应的计算结果进行统计,最后分析了模型结构的不确定性。结果表明:模型结构的不确定性会引起输入参数的不确定性,且参数的不确定性会随模型结构的不确定性的增大而增大,模型结构越接近地下含水层的实际情况,参数也越接近其真实值;模拟过程中存在参数不同而模拟结果相同和模型结构及参数均不同而模拟结果相同的现象。总体而言,模型结构所造成的输出结果的不确定性不能通过参数的调整进行弥补,但模型结构所造成的不确定性程度受限于输入参数的敏感性,且地下水模型结构越接近真实的地下含水系统,则模型的模拟结果越准确。
关键词
贝叶斯理论
地下含水层结构
DREAM算法
替代模型
不确定性分析
Keywords
Bayesian theory
underground aquifer structure
DREAM algorithm
surrogate model
uncertainty analysis
分类号
P641.2 [天文地球]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
强降雨条件下某泥砂岩互层隧洞侧向变形机制研究
赵本超
苏昆琨
蔡茂泽
秦承志
刘海宁
裴书锋
刘亮
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于贝叶斯理论的地下水结构模型的不确定性分析
苏昆琨
马红彬
董金玉
杨亚茹
熊玉东
《人民黄河》
2025
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职称材料
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