高地应力条件下隧道多力学特性锚杆模型及应用研究 被引量：2

1

作者 张春瑜 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第3期506-514,共9页

为解决FLAC3D中Cable模型无法模拟锚杆(索)断裂失效,因而难以合理分析复杂地质条件下围岩稳定性的问题,采用数值计算手段对锚杆模型进行改进,提出锚杆(索)的失效判据,基于FISH语言修正Cable模型法向及锚固剂轴向本构关系,并将算法嵌入... 为解决FLAC3D中Cable模型无法模拟锚杆(索)断裂失效,因而难以合理分析复杂地质条件下围岩稳定性的问题,采用数值计算手段对锚杆模型进行改进,提出锚杆(索)的失效判据,基于FISH语言修正Cable模型法向及锚固剂轴向本构关系,并将算法嵌入到运行程序中。结合Link模型构建多力学特性锚杆模型(MMC模型),并通过开展锚杆拉拔及模拟试验,对MMC模型进行验证。以月直山隧道工程为背景,构建隧道支护算例,对比Cable模型及MMC模型在工程模拟分析中的应用效果。结果表明:1)修正后的锚杆及锚固剂轴向本构模型包含破坏失效阶段,符合锚杆实际力学行为;2)锚杆拉拔试验模拟结果和真实试验结果接近,最大误差为2.9%,说明MMC模型能够合理模拟真实锚杆的受力及失效破坏特征;3)MMC模型在工程模拟中能直观地展现破断失效位置,且能够模拟锚固系统失效,而Cable模型在锚杆达到破坏条件后仍持续为围岩提供支护力,计算结果与实际存在较大偏差;4)MMC模型扩大了FLAC3D的应用范围及适用性,提高了锚杆支护的模拟能力。 展开更多

关键词 隧道 高地应力 锚杆 多力学特性锚杆模型 Cable模型 锚杆失效判据

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高地应力软岩隧道长期稳定性分析 被引量：4

2

作者 邓云纲 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期60-67,89,共9页

研究目的:高地应力软岩具有明显的流变特性,流变过程中岩体参数随时间发生变化。本文结合梁王山隧道的设计施工方案,采用Cvisc模型对其施工过程及运营期间的围岩和支护的受力和变形情况进行分析,查明了隧道在施工阶段和长期运营阶段的... 研究目的:高地应力软岩具有明显的流变特性,流变过程中岩体参数随时间发生变化。本文结合梁王山隧道的设计施工方案,采用Cvisc模型对其施工过程及运营期间的围岩和支护的受力和变形情况进行分析,查明了隧道在施工阶段和长期运营阶段的应力、应变和变形特性以及隧道支护结构的内力与变形随时间发展规律。研究结论:(1)在软岩隧道工程施工中,施工时应对隧道初支拱脚处适当加固,控制拱脚变形;(2)不仅要保证施工期的安全,更需要关注隧道在后期运营过程中的长期稳定性;(3)需根据全寿命周期内的围岩流变稳定状态设计支护结构的刚度,从而确保隧道结构长期稳定;(4)本研究成果可为高地应力软岩隧道施工安全和长期稳定性研究提供参考。 展开更多

关键词 软岩隧道 长期稳定性 流变 高地应力 数值模拟

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高地应力软岩地层敞开式TBM法隧洞围岩变形控制技术——以香炉山隧洞为例 被引量：10

3

作者 王斌 杨延栋 +3 位作者 周建军 李凤远 徐海峰 刘超尹 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期341-348,共8页

为解决敞开式TBM在滇西地区高地应力软岩地层施工中遭遇围岩大变形而导致的支护破坏、设备频繁被卡、隧洞侵限等工程难题,通过分析围岩允许变形量与变形规律,提出围岩控制时空原则:有效初期支护施作时间为开挖后15 d内、空间位置为距掌... 为解决敞开式TBM在滇西地区高地应力软岩地层施工中遭遇围岩大变形而导致的支护破坏、设备频繁被卡、隧洞侵限等工程难题,通过分析围岩允许变形量与变形规律,提出围岩控制时空原则:有效初期支护施作时间为开挖后15 d内、空间位置为距掌子面30 m范围内,TBM掘进日进尺不低于2 m/d。通过不同类型的支护结构现场试验,得出控制围岩变形的有效措施为预应力长锚索主动控制变形、灌混凝土箱体H型钢拱架被动强支撑。另通过滇中引水香炉山隧洞敞开式TBM施工实践,开发出“掌子面位置刀盘扩挖预留允许变形量、围岩出护盾灌混凝土箱体拱架被动强支撑、隧洞上半圆前置式自动化喷混凝土早封闭、预应力长锚索主动控制深层围岩变形、隧洞底部自进式锚杆后补强”等围岩变形有效控制技术。 展开更多

关键词 软岩大变形 围岩变形控制 高地应力 引水隧洞 岩石隧道掘进机

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基于可拓理论的高地应力隧道围岩分级法及应用 被引量：15

4

作者 任洋 李天斌 +1 位作者 熊国斌 林之恒 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期66-73,共8页

随着大量深埋特长隧道的修建,地应力问题特别是高地应力问题对围岩分级的影响愈发突出。围岩分级是一个复杂的矛盾问题,目前常用的围岩分级方法是选取固定的几个指标,然后采用集商、求和等方式进行评分分级。但有些围岩分级计算方法不... 随着大量深埋特长隧道的修建,地应力问题特别是高地应力问题对围岩分级的影响愈发突出。围岩分级是一个复杂的矛盾问题,目前常用的围岩分级方法是选取固定的几个指标,然后采用集商、求和等方式进行评分分级。但有些围岩分级计算方法不能根据实际地质情况灵活地选取分级指标,而且有些分级指标之间存在相关影响。可拓学理论可将矛盾问题转化为相容问题,是一种值得探索和运用的方法。本文将可拓理论方法与高地应力隧道围岩分级相结合,建立基于可拓理论的高地应力隧道围岩分级法。该方法主要是通过选取能够反映和体现围岩分级的各项重要参数指标———岩石单轴抗压强度Rc,RQD指标,岩石完整性指标Kv,地下水状态指标ω,特别是考虑了地应力值σ这项重要指标,然后在物元理论、可拓集合论和关联函数运算的基础上,建立了隧道围岩分级的物元模型;通过实际的隧道围岩级别关联度的计算,最终确定围岩级别。通过可拓理论围岩分级的实际应用表明,该方法在高地应力隧道围岩分级中具有较好的适用性。 展开更多

关键词 高地应力 隧道 可拓理论 围岩分级

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高地应力深部巷道开挖锚固特性的三维地质力学模型试验研究 被引量：12

5

作者 陈旭光 张强勇 +2 位作者 刘德军 张宁 李术才 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期107-113,共7页

为研究锚固支护条件下深部巷道围岩是否产生分区破裂以及岩锚支护对分区破裂的影响,以淮南矿区丁集煤矿深部巷道为工程背景,进行了锚固支护条件下高地应力深部巷道开挖三维地质力学模型试验。通过模型试验发现围岩应变呈现波浪形变化规... 为研究锚固支护条件下深部巷道围岩是否产生分区破裂以及岩锚支护对分区破裂的影响,以淮南矿区丁集煤矿深部巷道为工程背景,进行了锚固支护条件下高地应力深部巷道开挖三维地质力学模型试验。通过模型试验发现围岩应变呈现波浪形变化规律以及洞周锚杆受力出现拉压交替变化现象。通过与未加锚支护模型试验结果的对比,揭示锚杆对抑制巷道围岩分区破裂具有重要的作用,这为深入分析深部巷道开挖锚固特性和优化深部巷道支护设计奠定了坚实的试验基础。 展开更多

关键词 高地应力 深部巷道 分区破裂 锚固特性 地质力学模型试验

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高地应力下深埋隧洞软岩段围岩时效特征研究 被引量：12

6

作者 付敬 董志宏 +1 位作者 丁秀丽 张传健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期444-448,共5页

"引大济湟"调水总干渠输水隧洞埋深大,地应力较高,其中穿越的洞段Ⅳ、Ⅴ类围岩占有较大的比例,在高地应力作用下围岩开挖卸荷后极可能出现大变形失稳、垮塌等,这些都极大地影响着TBM的掘进效率及施工进度。根据洞室开挖过程... "引大济湟"调水总干渠输水隧洞埋深大,地应力较高,其中穿越的洞段Ⅳ、Ⅴ类围岩占有较大的比例,在高地应力作用下围岩开挖卸荷后极可能出现大变形失稳、垮塌等,这些都极大地影响着TBM的掘进效率及施工进度。根据洞室开挖过程中实际揭示的围岩地质条件及变形特征,采用三维黏弹塑性数值方法,对围岩的流变特性与时效变形进行研究;在对实测地应力场进行分析基础上,结合围岩现场变形规律,对围岩蠕变力学参数进行了反演,进而对隧洞开挖区域的软弱围岩进行黏弹塑性数值分析,获得了规律性认识,为动态调整设计提供科学依据。 展开更多

关键词 输水隧洞 高地应力 TBM卡机 黏弹塑性模型

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高地应力软岩隧道施工工法数值分析与研究 被引量：9

7

作者 潘飞 程圣国 林姗 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第9期132-136,共5页

以宜巴高速公路峡口隧道为工程实例,针对高地应力软岩隧道施工大变形控制问题,运用数值分析分别采用环形开挖留核心土法、三台阶法、双侧壁导洞法和CRD法对峡口隧道大变形段典型断面进行开挖模拟,获得了4种不同施工工法下洞身变形、塑... 以宜巴高速公路峡口隧道为工程实例,针对高地应力软岩隧道施工大变形控制问题,运用数值分析分别采用环形开挖留核心土法、三台阶法、双侧壁导洞法和CRD法对峡口隧道大变形段典型断面进行开挖模拟,获得了4种不同施工工法下洞身变形、塑性区分布情况;并以此判断围岩的稳定情况,对4种施工工法的优劣进行分析与研究。研究结果表明CRD法对控制围岩稳定效果最好。最后结合工程实际,通过支护结构受力监测,洞周累计变形量与变形速率量测,验证了选用的施工工法及工艺的合理性,对我国高地应力软岩隧道的建设进行了有益的探索。 展开更多

关键词 高地应力 软岩隧道 施工工法 数值分析

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高地应力区缓倾互层岩体无砟轨道隧道底部隆起的成因分析及整治方案 被引量：40

8

作者 肖小文 王立川 +1 位作者 阳军生 张学民 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期78-84,共7页

某高地应力区缓倾互层岩体无砟轨道隧道建成通车后,部分区段因隧道底部持续隆起而引起结构开裂、破坏。在实施预应力锚索(杆)加固方案后,底部隆起趋势仍未抑止,为此对该隧隧道底部隆起原因进行详细的调查分析。在现场实测和实验资料的... 某高地应力区缓倾互层岩体无砟轨道隧道建成通车后,部分区段因隧道底部持续隆起而引起结构开裂、破坏。在实施预应力锚索(杆)加固方案后,底部隆起趋势仍未抑止,为此对该隧隧道底部隆起原因进行详细的调查分析。在现场实测和实验资料的基础上,采用FLAC2D数值软件建立隧道平面应变模型,研究隧道底部隆起的原因;对预应力锚索(杆)锚固和钢管桩结合中空锚杆注浆加固两方案进行模拟,比较二者的整治效果。结果表明:高地应力、隧道底部下伏缓倾互层岩体及仰拱下部存在软弱岩层是导致隧道底部隆起的主要原因;预应力锚索(杆)加固方案虽能一定程度抑制隧道底部的隆起,但不能显著改善隧道底部结构的受力状态,因此不能得到理想的整治效果;钢管桩结合中空锚杆注浆加固方案不仅能有效抑制隧道底部的隆起,而且能明显改善隧道底部结构的受力状态,同时通过注浆又可抑制隧道底部软弱岩层的进一步劣化,防止病害持续发展,显然此方案更适用于该隧道底部隆起的整治。 展开更多

关键词 铁路隧道 高地应力 缓倾互层岩体 底部隆起 成因分析 整治方案

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基于主动支护的木寨岭隧道高地应力软岩大变形预应力锚索支护设计实践 被引量：11

9

作者 王万平 李建斐 +1 位作者 晏鹏博 韩常领 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第S01期313-322,共10页

为解决在建木寨岭特长公路隧道薄层极软岩在高地应力下发生的挤压性大变形问题,结合现场展开的工程地质分析、设计变更、监控量测工作,提出一种预应力长短锚索+W型钢带+柔性纤维网组合的基于主动支护的设计方案。该方案采用“先锚后支... 为解决在建木寨岭特长公路隧道薄层极软岩在高地应力下发生的挤压性大变形问题,结合现场展开的工程地质分析、设计变更、监控量测工作,提出一种预应力长短锚索+W型钢带+柔性纤维网组合的基于主动支护的设计方案。该方案采用“先锚后支”的施工工艺,采用数值分析和试验段施工对设计方案进行验证。结果表明,预应力长短锚索组合的主动支护能够充分发挥锚索的锚固和悬吊作用加固围岩,提高围岩的抗剪能力,控制围岩形变能的释放态势,有效控制围岩变形,将初期支护变形控制在20 cm以内,减小约50%。在实际施工过程中对锚索防腐、锚索支护参数及锚索施工设备选型等进行优化调整,确保了隧道施工的顺利进行。 展开更多

关键词 极高地应力 软岩隧道 大变形 预应力锚索 支护设计

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构造应力场中的软岩客运专线双线隧道稳定性研究 被引量：6

10

作者 何本国 张志强 +1 位作者 何川 王俊奇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1535-1541,共7页

以铁道部250 km/h客运专线标准断面双线隧道为对象,依托木寨岭高地应力软岩隧道工程,研究构造应力场条件下隧道变形特性、能量积聚、力学响应及塑性区规律。水平大主应力平行隧道轴线时,高能集中区和塑性区主要集中于边墙,掌子面前方围... 以铁道部250 km/h客运专线标准断面双线隧道为对象,依托木寨岭高地应力软岩隧道工程,研究构造应力场条件下隧道变形特性、能量积聚、力学响应及塑性区规律。水平大主应力平行隧道轴线时,高能集中区和塑性区主要集中于边墙,掌子面前方围岩能量密度较小,掌子面挤出变形较大;水平大主应力垂直轴线时,高能集中区和塑性区主要分布在拱顶、仰拱及掌子面,掌子面前方围岩能量密度较大,挤压变形较小。研究表明:掌子面前方待开挖核心土体表现能量-位移正交性,而目前采用简单的挤出变形来判别掌子面稳定性,其合理性值得进一步商榷;规范给出"最大水平主应力与隧道轴线平行或小角度相交设计原则",并不是对所有高地应力场都适用;锚杆在开挖初期有效促进临时"承载拱"的形成,使"压力拱"偏移至隧道轮廓附近,成为施工初期稳定的关键;锚杆降低边墙深部岩体切向应力峰值,随着掌子面推进,拱效应不断向深部岩体移动,形成动态压力拱。 展开更多

关键词 软岩隧道 高地应力 位移-能量正交 锚杆 稳定性

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高地应力挤压性断层中隧道施工三维仿真 被引量：5

11

作者 陈志敏 赵德安 余云燕 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2016年第7期54-58,105,共6页

研究目的:兰渝铁路木寨岭隧道位于西秦岭中山区,地质条件复杂,其中大战沟斜井穿越f16逆断层,为板岩夹砂岩夹炭质板岩。该位置实测地应力表明,地应力处于极高应力状态且最大水平主应力与斜井基本垂直,实测横向侧压力系数达到3.79。由于... 研究目的:兰渝铁路木寨岭隧道位于西秦岭中山区,地质条件复杂,其中大战沟斜井穿越f16逆断层,为板岩夹砂岩夹炭质板岩。该位置实测地应力表明,地应力处于极高应力状态且最大水平主应力与斜井基本垂直,实测横向侧压力系数达到3.79。由于岩体软弱破碎、地应力高、横向侧压力系数大等原因导致坑道自稳能力差。本文通过FLAC3 D模拟预测隧道施工引起的变形和受力规律,为隧道施工安全通过高地应力挤压性断层的施工方案确定和现场监测方案制定提供技术支撑。研究结论:(1)横向变形大的原因是横向侧压力系数大、围岩软弱等因素共同作用,其中竖向和横向受载严重不均匀、支护结构处于极端不利受力条件是主要原因;(2)由于初支与围岩的共同作用,支护结构作用发挥明显,加固区围岩明显得到加强,原有应力松弛问题得到缓解,因掌子面未采取支护措施,有纵向拉应力区出现;(3)初始地应力处于高应力状态下,随着变形的发展,支护结构与围岩经过较长时间的相互作用才能使围岩达到最终稳定,围岩应力处于较高的压应力状态;(4)初支在拱顶承受215.00 MPa的极大压应力,边墙出现较大拉应力,总体处于较差的受力状态;(5)该研究成果可为高地应力挤压性断层隧道的施工和变形控制方案的制定提供参考。 展开更多

关键词 高地应力 挤压性断层 隧道施工 三维仿真

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高地应力凝灰岩地层铁路隧道支护结构大变形的原因及其整治 被引量：16

12

作者 王树英 阳军生 李习平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期47-54,共8页

针对贵昆铁路三联隧道施工中出现多处支护结构大变形的现象,采用现场地应力测试、数值分析和现场监测的方法,研究高地应力强风化凝灰岩地层隧道支护结构大变形的原因及其整治方案。通过现场地应力测试得知:隧道围岩最大主应力为6.87MPa... 针对贵昆铁路三联隧道施工中出现多处支护结构大变形的现象,采用现场地应力测试、数值分析和现场监测的方法,研究高地应力强风化凝灰岩地层隧道支护结构大变形的原因及其整治方案。通过现场地应力测试得知:隧道围岩最大主应力为6.87MPa,远大于岩体单轴抗压强度,高地应力状态是诱发强风化凝灰岩地层隧道支护结构大变形的主要因素。数值分析结果表明:隧道开挖对地应力的影响主要局限于1倍洞径范围之内,在隧道右下侧基底围岩上产生高达17.5%的剪应变,仰拱与边墙过渡段二衬的安全系数小于1.0;数值分析结果与现场地应力测试结果和破检揭露情况基本吻合。采用加深仰拱的方案整治仰拱破损段后,仰拱二衬结构安全系数的最小值达到1.9,监测显示隧道结构处于安全状态。该方案成功地应用于后续相似地层隧道区段的施工中。 展开更多

关键词 铁路隧道 高地应力 凝灰岩地层 支护结构 结构大变形 围岩应力 安全系数

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千米深埋隧洞高地应力稳定分析及其工程应用 被引量：8

13

作者 苏利军 翁建良 卢文波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期221-226,共6页

在深埋隧洞勘察设计和施工过程中,高地应力的存在,是影响洞室稳定的重要因素。作为南水北调西线隧洞的天然试验工程,引大济湟工程的千米埋深引水隧洞也面临高地应力下硬岩岩爆和软岩塑性变形问题。根据引大济湟工程地勘资料,拟定硬岩和... 在深埋隧洞勘察设计和施工过程中,高地应力的存在,是影响洞室稳定的重要因素。作为南水北调西线隧洞的天然试验工程,引大济湟工程的千米埋深引水隧洞也面临高地应力下硬岩岩爆和软岩塑性变形问题。根据引大济湟工程地勘资料,拟定硬岩和软岩的典型物理力学参数。应用ANSYS有限元分析程序对围岩进行稳定性分析,在重力地应力场和全地应力场下,按线弹性法和弹塑性法计算,分析比较得到了不同埋深条件的硬岩和软岩的变形分布特性、最大拉应力分布特性、最大压应力分布特性及可能岩爆区和塑性变形区分布、剪切破坏区分布。分析成果较好地应用于引大济湟工程实践,同时也反应出施工阶段的跟踪复核的重要性。 展开更多

关键词 引大济湟工程 深埋隧洞 高地应力 稳定分析 工程应用

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高地应力软岩隧道大变形控制关键技术 被引量：31

14

作者 马栋 孙毅 +1 位作者 王武现 晋刘杰 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第10期1634-1643,I0003-I0012,共20页

高地应力环境与低强度围岩的耦合作用,增大了隧道失稳风险。为有效控制高地应力软岩隧道大变形问题,总结丽香、玉磨、成兰铁路近10座高地应力软岩隧道施工实践经验,阐述大变形隧道变形特征和关键控制技术,结合监测数据验证了相关技术的... 高地应力环境与低强度围岩的耦合作用,增大了隧道失稳风险。为有效控制高地应力软岩隧道大变形问题,总结丽香、玉磨、成兰铁路近10座高地应力软岩隧道施工实践经验,阐述大变形隧道变形特征和关键控制技术,结合监测数据验证了相关技术的有效性,得出以下结论:1)预留变形量是避免发生大变形后初期支护侵限的重要基础;2)对于水平构造应力占优势的单线隧道,增大边墙曲率可有效控制隧道边墙收敛;3)双层初期支护与锚杆共同支护可有效提高初期支护刚度,减小围岩变形;4)初期支护仰拱快速封闭,控制初期支护仰拱与掌子面距离<20 m能够起到有效抑制收敛的作用;5)合适的二次衬砌施作时机既能有效地控制大变形又能减少二次衬砌的开裂。 展开更多

关键词 软岩隧道 高地应力 大变形 变形控制 预留变形量 边墙曲率 双层初期支护

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高地应力与地震联合作用下软弱围岩隧道动力响应研究 被引量：3

15

作者 张航 杨文波 +2 位作者 寇昊 钱志豪 杨林霖 《铁道建筑》 北大核心 2021年第6期49-53,共5页

针对高地应力、软弱围岩、高地震烈度等多种因素并存环境的隧道在高地应力与地震联合作用下隧道支护结构的安全性问题,依托某铁路隧道,根据岩体强度应力比与相对变形值两个指标,确定了三种软弱围岩变形等级的分级标准;结合三维数值仿真... 针对高地应力、软弱围岩、高地震烈度等多种因素并存环境的隧道在高地应力与地震联合作用下隧道支护结构的安全性问题,依托某铁路隧道,根据岩体强度应力比与相对变形值两个指标,确定了三种软弱围岩变形等级的分级标准;结合三维数值仿真分析,研究不同变形等级的软弱围岩条件下围岩与隧道支护结构在地震波作用下的动力响应规律。结果表明:围岩变形等级越大,隧道位移差越大;围岩加速度响应主要受入射地震波与围岩自身性质影响,与软弱围岩变形等级无关;不同变形等级下隧道横断面支护结构的弯矩、轴力极值规律大致相同,随着软弱围岩变形等级提高,隧道二次衬砌内力逐渐增大,安全系数逐渐降低,且在拱顶与左右拱脚处安全系数较小。在软弱围岩大变形段与隧道支护结构拱顶与左右拱脚处应注重抗震设防。 展开更多

关键词 铁路隧道 动力响应 数值模拟 高地应力 软弱围岩 地震时程分析

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四川锦屏二级电站高水头超深埋隧洞围岩质量分级快速评价方法 被引量：3

16

作者 吉锋 郑罗斌 周春宏 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期428-433,465,共7页

四川锦屏二级水电站地处雅砻江中游,流域地形深切狭窄,采用低闸拦截、长引水方案发电,引水隧洞长近17km,最大埋深达2 525 m,地应力高达70 MPa,水压力高达10.2 MPa,其围岩分级方法超越了目前规范标准的应用范畴,现场涌突水、岩爆等地质... 四川锦屏二级水电站地处雅砻江中游,流域地形深切狭窄,采用低闸拦截、长引水方案发电,引水隧洞长近17km,最大埋深达2 525 m,地应力高达70 MPa,水压力高达10.2 MPa,其围岩分级方法超越了目前规范标准的应用范畴,现场涌突水、岩爆等地质问题突出。在介绍引水线路地质条件基础上,提取了岩石强度、岩体结构、完整性、高地应力、高外水压力等关键因素,进行影响规律分析,并利用近3年时间连续跟踪、收集的大量地质资料,进行统计分析,归纳各因子的影响权重,建立了适用于锦屏二级水电站高地应力高外水压力条件下的围岩质量快速评价方法,通过现场应用,快速判定的结果与现场类别吻合率均达到88%以上,可为进一步的隧洞地质灾害加固处理提供可靠依据。 展开更多

关键词 深埋隧洞 高水头 高地应力 岩体质量分级 快速评价方法 四川锦屏

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深埋隧道工程主要灾害地质问题分析 被引量：65

17

作者 黄润秋 王贤能 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 1998年第4期21-24,共4页

深埋隧道工程由于埋深大、洞程长、地质条件复杂，在修筑过程中，将会发生一系列特殊的灾害地质问题。如：高压涌水、高地应力及岩爆、高地温问题等。本文根据大量深埋隧道工程实例，分析了这些灾害地质问题发生条件和影响因素。

关键词 隧道 深埋隧道 高地温 高地应力 岩爆 灾害地质

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高寒地区铁路隧道高地应力地段仰拱病害分析与处治措施——以兰渝铁路木寨岭隧道工程为例 被引量：12

18

作者 魏立 周希涛 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第S02期249-255,共7页

为解决地处高原、严寒地区及高地应力地段的铁路隧道仰拱病害对隧道施工进度和后期运营安全的影响,以兰渝铁路木寨岭隧道仰拱病害为例,通过对病害类型及造成病害发生原因进行详细分析,得出仰拱病害主要分为表面裂缝、开裂隆起、渗水3种... 为解决地处高原、严寒地区及高地应力地段的铁路隧道仰拱病害对隧道施工进度和后期运营安全的影响,以兰渝铁路木寨岭隧道仰拱病害为例,通过对病害类型及造成病害发生原因进行详细分析,得出仰拱病害主要分为表面裂缝、开裂隆起、渗水3种类型,影响因素主要为人为原因、外部环境原因2种。通过对病害形成原因分析及不同病害类型针对性的处理,结果表明:1)在施工阶段通过严控施工工艺、加强设备保障、提高对高寒地区高地应力的认识,可以提前预防病害;2)在整治阶段,根据病害类型及发展程度,采取环氧砂浆嵌补处理、仰拱桁架加固、基底钢管桩加固、渗水段打设泄压孔注浆加固、水沟优化为双层盖板及洞口段加设自动温控电伴热带装置等一种或几种措施相结合的方式,能杜绝或减少仰拱病害的出现,并解决已经发生的病害。 展开更多

关键词 高原严寒地区 铁路隧道 高地应力 仰拱病害

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高地应力软岩隧道预留变形量设计方法 被引量：4

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作者 韩常领 徐晨 +2 位作者 夏才初 郑卜豪 应轶微 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第11期1916-1923,共8页

在弹塑性岩体中开挖隧道,若围岩无明显的流变性,支护施作太早将承受非常大的荷载,但支护结构并非越晚施作越好。如果支护结构刚度和强度设计不足,即使预留了变形空间,隧道仍可能因支护反力不足而发生大变形破坏。为确定合理的支护刚度... 在弹塑性岩体中开挖隧道,若围岩无明显的流变性,支护施作太早将承受非常大的荷载,但支护结构并非越晚施作越好。如果支护结构刚度和强度设计不足,即使预留了变形空间,隧道仍可能因支护反力不足而发生大变形破坏。为确定合理的支护刚度和支护时机,基于GZZ强度准则采用大应变分析理论,考虑隧道扩挖影响,修正高地应力软岩隧道的围岩特征曲线。修正后的特征曲线与原始曲线有共同的起点,但随着变形增大逐渐偏离原始曲线;增大开挖半径会使特征曲线更高,这意味着支护结构需要提供更大的反力。因此,在工程设计时需要根据修正后的围岩特征曲线进行支护结构设计,避免因为支护刚度不足而发生大变形破坏。其次,基于初始地应力、围岩强度等参数对修正围岩特征曲线形态的影响,提出高地应力软岩隧道围岩最佳预留变形量的设计方法。当地应力较低时,特征曲线有明显的“最低点”,该点对应的支护反力最小,为最佳支护时机;在高地应力条件下,即使变形很大,围岩特征曲线也仍然未达到最低点,这是因为形变压力占主导,松散压力远小于形变压力。因此,在高地应力条件下,采用应力释放措施是有必要的,可通过特征曲线的曲率寻找最佳预留变形量。 展开更多

关键词 高地应力 软岩隧道 大变形 预留变形量 修正围岩特征曲线

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引汉济渭秦岭输水隧洞4~#支洞微震监测系统及工程应用 被引量：11

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作者 黄志平 阎石 +3 位作者 刘福生 唐烈先 李立民 王斌 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期102-109,共8页

引汉济渭工程秦岭特长输水隧洞岩性复杂、水平地应力高,开挖过程中岩爆灾害频发。为确保人员与设备安全,在"亚洲第一长斜井"4#支洞斜4+179. 2—斜4+346. 4范围安装微震监测系统,进行岩爆风险分析与预测。根据现场实时监测数据... 引汉济渭工程秦岭特长输水隧洞岩性复杂、水平地应力高,开挖过程中岩爆灾害频发。为确保人员与设备安全,在"亚洲第一长斜井"4#支洞斜4+179. 2—斜4+346. 4范围安装微震监测系统,进行岩爆风险分析与预测。根据现场实时监测数据,进行信号滤波分析,确定有效岩体破裂信息。分析花岗岩中微震事件的时序特征,以及时空演化分布特征,结合现场实际岩爆特点,对比分析岩爆发生等级及破坏特征。结果显示:隧洞岩体微震时序类型主要为2类,即主震-后震型、前震-主震-余震型;岩爆等级以中等岩爆为主,呈现片状拉伸破坏为主与剪切破坏形成塌腔的组合破坏特征。发生中等岩爆临界值为当日累计微震事件30次以上。结果表明,该微震监测系统的设计和实施满足支洞深部岩体稳定性分析的监测要求,能够为岩爆风险监测提供一个有效的分析工具。研究成果为隧洞施工中岩体稳定性分析提供有价值的参考依据。 展开更多

关键词 引汉济渭工程 微震监测 岩爆 时序特征 预警 深部地下岩体 隧道工程建设 高地应力

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