高速铁路单线隧道Ⅳ级围岩台阶法施工参数选择

1

作者 宋鹏伟 薛马峰 高飞龙 《铁路技术创新》 2024年第1期134-142,共9页

为研究隧道台阶法施工时不同台阶高度及长度对隧道变形的影响,以西十高铁秦岭马白山单线隧道为工程依托,采用三维有限元计算模型,对不同台阶高度和长度下围岩变形及初支结构稳定性的变化规律进行研究。结果表明:台阶高度对掌子面变形、... 为研究隧道台阶法施工时不同台阶高度及长度对隧道变形的影响,以西十高铁秦岭马白山单线隧道为工程依托,采用三维有限元计算模型,对不同台阶高度和长度下围岩变形及初支结构稳定性的变化规律进行研究。结果表明:台阶高度对掌子面变形、塑性区分布、拱顶沉降及初支收敛有较大影响;不同台阶长度的掌子面纵向变形较小,随台阶长度增大,拱顶最大沉降量及初支收敛变形量逐渐增大,当台阶长度达到20 m后两者基本趋于稳定;Ⅳ级围岩地段,单线隧道台阶高度宜为6.5~8.0 m,综合考虑隧道施工机械设备排布情况,台阶长度取20~40 m较合适。隧道施工过程中,拱顶沉降、初支收敛等监测结果均满足施工安全要求,验证了研究结果的可行性,并可为相关工程台阶法施工提供参考。 展开更多

关键词 西十高铁 单线隧道 ⅳ级围岩 台阶法 台阶高度 台阶长度 掌子面变形 拱顶沉降

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Ⅳ级围岩铁路隧道抗震计算上覆土柱合理计算高度 被引量：14

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作者 何川 耿萍 晏启祥 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期144-150,共7页

我国越来越多的地下工程揭示了地震系数法用于抗震计算中的局限性。当隧道埋深很小时,其计算结果偏小;埋深超过一定值后,该方法由于夸大了隧道上覆土柱地震惯性力的影响,使计算结果急剧增加,与实际震害现象严重不符,因此迫切需要对地震... 我国越来越多的地下工程揭示了地震系数法用于抗震计算中的局限性。当隧道埋深很小时,其计算结果偏小;埋深超过一定值后,该方法由于夸大了隧道上覆土柱地震惯性力的影响,使计算结果急剧增加,与实际震害现象严重不符,因此迫切需要对地震系数法进行修正以适应实际工程的需要。首先依据地震系数法进行抗震计算,分析其特点和存在的局限。并在Ⅳ级围岩条件下,分别采用地震系数法﹑反应位移法和时程分析法,对不同跨度的洞室进行抗震计算,并通过振动台试验结果验证,最终获得Ⅳ级围岩条件不同跨度下地震系数法的上覆土柱合理计算高度,研究成果可供隧道工程抗震计算参考。 展开更多

关键词 铁路隧道 ⅳ级围岩 地震系数法 上覆土柱计算高度 振动台试验

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Ⅳ级围岩大进尺下全断面开挖可行性研究 被引量：6

3

作者 颜杜民 何平 +1 位作者 高红杰 王东 《铁道建筑》 北大核心 2016年第8期65-68,共4页

以吉林—图门—珲春客运专线水南隧道为研究背景,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,对Ⅳ级围岩大进尺下全段面开挖的可行性进行了探讨。研究结果表明：同为4 m进尺,2种开挖方法引起的拱顶沉降差异不大,全断面法引起的隧道水平收敛较... 以吉林—图门—珲春客运专线水南隧道为研究背景,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,对Ⅳ级围岩大进尺下全段面开挖的可行性进行了探讨。研究结果表明：同为4 m进尺,2种开挖方法引起的拱顶沉降差异不大,全断面法引起的隧道水平收敛较两台阶法小;施工监测数据和计算分析结果基本一致。4 m进尺全断面开挖隧道总体变形不大,最大沉降变形为5 mm,水平收敛为2.4-6.5 mm,围岩较稳定,表明Ⅳ级围岩大进尺下全断面开挖具有可行性。 展开更多

关键词 ⅳ级围岩 数值模拟 现场监测 全断面开挖 可行性

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高强钢筋格栅在Ⅳ级围岩隧道中的支护效果研究 被引量：6

4

作者 丁远振 谭忠盛 +2 位作者 马栋 范玫光 黄海洪 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第S2期98-104,共7页

热处理高强钢筋具有高强度、延性好、强屈比高、应变时效敏感性低、焊接和冷弯性能好等诸多优点,然而格栅拱架所用钢筋能否利用高强钢筋进行替代在国内尚未进行研究。文中依托成兰铁路柿子园隧道Ⅳ级围岩区间工程,分析了高强格栅支护抗... 热处理高强钢筋具有高强度、延性好、强屈比高、应变时效敏感性低、焊接和冷弯性能好等诸多优点,然而格栅拱架所用钢筋能否利用高强钢筋进行替代在国内尚未进行研究。文中依托成兰铁路柿子园隧道Ⅳ级围岩区间工程,分析了高强格栅支护抗弯刚度,并用18mm高强钢筋格栅拱架代替22mm普通格栅与工16型钢钢架,进行现场对比试验,对三种钢架的围岩压力,钢架应力与围岩变形进行监测,对比分析高强钢筋格栅在Ⅳ级围岩隧道中应用效果。研究表明:(1)三种钢架中,高强格栅抗弯刚度最小,支护呈现出一定柔性特点;(2)高强格栅能够最早地控制围岩压力,钢架应力,围岩收敛发展,支护性能最好;(3)高强格栅强度高,能够提供最高的支护安全储备。18mm高强格栅在Ⅳ级围岩隧道显示出很好的支护效果。 展开更多

关键词 高强钢筋格栅 ⅳ级围岩 对比试验 现场监测 支护效果

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水工隧洞Ⅳ类围岩拱架段爆破开挖超挖控制 被引量：1

5

作者 张金祥 《云南水力发电》 2023年第8期92-95,共4页

爆破开挖是水工隧洞开挖中最常见的开挖方法之一,由于隧洞开挖围岩岩性的不确定性,通常围岩岩性较差时,需要采用钢拱架、锚网喷联合支护。为确保施工安全,钢拱架支护要求紧跟掌子面,由于钢拱架的影响,隧洞开挖时,周边孔钻孔角度与隧洞... 爆破开挖是水工隧洞开挖中最常见的开挖方法之一,由于隧洞开挖围岩岩性的不确定性,通常围岩岩性较差时,需要采用钢拱架、锚网喷联合支护。为确保施工安全,钢拱架支护要求紧跟掌子面,由于钢拱架的影响,隧洞开挖时,周边孔钻孔角度与隧洞轴线形成夹角,隧洞成型开挖超挖控制难度增大,易造成孔底部位超挖增大。控制隧洞开挖成型质量、减少超挖对工程成本控制有着重要意义。如何减少孔底超挖,成为工程亟待解决的问题。 展开更多

关键词 水工隧洞 ⅳ类围岩 拱架段 超挖 成本控制

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水平砂岩层Ⅳ级围岩隧道二台阶法开挖技术

6

作者 郑寰宇 《西部交通科技》 2017年第9期68-71,共4页

文章结合梧州至柳州高速公路土建工程№A01-7标段枫木界隧道Ⅳ级围岩开挖工程实例,从开挖方法、钻爆设计、超欠挖情况、超前地质预报、监控量测及施工控制要点等方面详细介绍了在水平砂岩层隧道Ⅳ级围岩中采用二台阶法开挖的技术经验,... 文章结合梧州至柳州高速公路土建工程№A01-7标段枫木界隧道Ⅳ级围岩开挖工程实例,从开挖方法、钻爆设计、超欠挖情况、超前地质预报、监控量测及施工控制要点等方面详细介绍了在水平砂岩层隧道Ⅳ级围岩中采用二台阶法开挖的技术经验,为类似隧道钻爆法开挖施工提供一定的参考借鉴。 展开更多

关键词 水平层状 砂岩体 ⅳ级围岩 开挖 二台阶法

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不同围岩类别小间距隧道施工过程模拟研究 被引量：67

7

作者 李云鹏 王芝银 +2 位作者 韩常领 霍明 艾传志 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期11-16,28,共7页

从不同围岩类别出发,对3车道小间距隧道采用典型双侧导坑法的开挖施工过程进行了数值模拟研究。给出了不同围岩类型下的3车道小间距隧道在施工过程中的围岩破坏特征及其变形规律和变形规律的相似性,获得了洞周最大变形量值之间的相对比... 从不同围岩类别出发,对3车道小间距隧道采用典型双侧导坑法的开挖施工过程进行了数值模拟研究。给出了不同围岩类型下的3车道小间距隧道在施工过程中的围岩破坏特征及其变形规律和变形规律的相似性,获得了洞周最大变形量值之间的相对比值关系。通过中隔墙的变形与塑性破坏规律分析,比选出了3车道隧道中隔墙最小间距的工程设计参考值。分析表明:II类围岩合理间距不应小于0.45B,III类围岩应在0.35～0.45B之间,IV,V类围岩可在0.2～0.35B之间选择,对信息化反馈施工,指出了必须重点监控与关注的位置。为小间距隧道的发展和施工设计提供了较确切的参考数据和理论依据。 展开更多

关键词 公路 小间距隧道 围岩类别 数值仿真

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锦屏一级水电站地下厂房洞室群地质力学模型试验分析 被引量：2

8

作者 姜小兰 陈进 +1 位作者 操建国 孙绍文 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2005年第1期50-53,共4页

采用地质力学模型试验,通过模拟洞室岩体的地质构造、岩石物理力学性能指标、地应力场、洞室开挖过程及洞室喷锚支护,研究锦屏一级水电站地下洞室群开挖施工过程中的应力及稳定情况。比较了3种不同的开挖顺序及有无支护方案的作用效果... 采用地质力学模型试验,通过模拟洞室岩体的地质构造、岩石物理力学性能指标、地应力场、洞室开挖过程及洞室喷锚支护,研究锦屏一级水电站地下洞室群开挖施工过程中的应力及稳定情况。比较了3种不同的开挖顺序及有无支护方案的作用效果。结果表明锦屏一级水电站地下洞群不论采用哪个开挖方案,在技术上都是可行的。相比较而言,第二方案优于第一、第三方案。支护措施的效果较明显,可确保洞室的稳定安全。 展开更多

关键词 锦屏一级水电站 地下洞室 主厂房 围岩应力 围岩稳定 支护

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乌东德水电站导流洞围岩变形特征与处理措施 被引量：3

9

作者 王团乐 刘伟强 +2 位作者 罗玉华 井发坤 覃振华 《人民长江》 北大核心 2015年第14期4-7,共4页

乌东德水电站共布置5条导流洞（其中左岸2条，右岸3条）。高、低洞洞身段断面呈城门洞型。断面尺寸分别为12m×16m和16．5m×24m。2012年2月乌东德水电站导流洞开始施工，落雪组因民组极薄层～薄层大理岩化白云岩、层面附绢云... 乌东德水电站共布置5条导流洞（其中左岸2条，右岸3条）。高、低洞洞身段断面呈城门洞型。断面尺寸分别为12m×16m和16．5m×24m。2012年2月乌东德水电站导流洞开始施工，落雪组因民组极薄层～薄层大理岩化白云岩、层面附绢云母构成的Ⅳ类围岩洞段按5层开挖，在第一层开挖过程中因民组Ⅳ类围岩洞段左顶拱普遍出现塌方，第二层和第三层开挖时，导流洞左右边墙变形位移急剧增大。通过研究导流洞Ⅳ类围岩地质条件及变形失稳模式，分析变形过程与开挖支护的关系。在此基础上优化设计方案，确保了导流洞的安全施工。 展开更多

关键词 导流洞 ⅳ类围岩 变形破坏 变形监测 乌东德水电站

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考虑温度效应时深埋洞室围岩变形特性 被引量：7

10

作者 施毅 朱珍德 李志敬 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2008年第3期33-36,共4页

选取锦屏二级水电站引水隧洞围岩大理岩作为试样,进行不同温度条件下的单轴压缩试验,分析温度作用对大理岩弹性模量、泊松比等力学参数的影响。根据岩石热传导理论,在一定的简化假设条件下,建立了深埋洞室围岩体稳态温度场模型,得出温... 选取锦屏二级水电站引水隧洞围岩大理岩作为试样,进行不同温度条件下的单轴压缩试验,分析温度作用对大理岩弹性模量、泊松比等力学参数的影响。根据岩石热传导理论,在一定的简化假设条件下,建立了深埋洞室围岩体稳态温度场模型,得出温度应力和原岩应力耦合作用下深埋洞室围岩体应力场解析解,并探讨了温度作用对深埋洞室围岩体稳定性的影响。 展开更多

关键词 围岩变形特性 温度场 应力场 大理岩 锦屏二级水电站

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基于改进XGBoost不平衡围岩超前分类方法的隧洞工程施工仿真研究 被引量：3

11

作者 韩峰 余佳 +3 位作者 徐国鑫 张君 肖尧 王晓玲 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期150-157,共8页

为了在围岩类别不平衡的条件下实现围岩类别有效判断,进而提高隧洞工程施工仿真准确性,基于改进极限梯度提升(XGBoost)不平衡围岩超前分类方法进行隧洞工程施工仿真研究。采用自动邻域确定合成过采样(AND-SMOTE)方法优化围岩类别不平衡... 为了在围岩类别不平衡的条件下实现围岩类别有效判断,进而提高隧洞工程施工仿真准确性,基于改进极限梯度提升(XGBoost)不平衡围岩超前分类方法进行隧洞工程施工仿真研究。采用自动邻域确定合成过采样(AND-SMOTE)方法优化围岩类别不平衡性,并采用改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型进行围岩超前分类,进而优选仿真参数,提高仿真结果的准确性,其中,以模型交叉验证平均准确率为目标,采用哈里斯鹰优化(HHO)算法自动优化XGBoost超参数,以提高围岩分类精度。工程应用表明,相比未改进的XGBoost不平衡、KNN、SVC等6个模型,改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型分类精度更高;考虑围岩类别不平衡性后,改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型分类精度提高了8.6%;此外,基于围岩超前分类的隧洞工程施工仿真结果与实际进度的相对偏差相比传统仿真降低了11.3%,更符合工程实际。 展开更多

关键词 隧洞工程施工仿真 围岩超前分类 类别不平衡 XGBoost模型 哈里斯鹰优化算法 AND-SMOTE

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广昆铁路三棵树隧道光面爆破施工技术 被引量：6

12

作者 陈国平 葛斌 张光宇 《铁道建筑》 北大核心 2013年第5期76-79,共4页

成昆线广通至昆明段扩能改造工程三棵树隧道工程地质条件复杂,在岩石隧道掘进中普通爆破技术已不能满足施工要求,采用了光面爆破技术控制隧道开挖成型质量。介绍三棵树隧道采用光面爆破技术方案、特点、工艺流程、施工方法及安全保障措... 成昆线广通至昆明段扩能改造工程三棵树隧道工程地质条件复杂,在岩石隧道掘进中普通爆破技术已不能满足施工要求,采用了光面爆破技术控制隧道开挖成型质量。介绍三棵树隧道采用光面爆破技术方案、特点、工艺流程、施工方法及安全保障措施。三棵树隧道采用光面爆破明显缩短了作业时间,在每一个施工循环中清理危石或补炮缩短20 min,初期支护缩短20 min,装渣及出渣缩短20 min;减少超挖量15%,节省了火工品和因非光面爆破所造成的围岩破碎所需锚杆、钢筋网等初期支护的工程量,施工效果良好、经济效益明显。 展开更多

关键词 Ⅲ级围岩 长大隧道 光面爆破 新奥法 施工技术

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北疆某引水式电站引水隧洞衬砌结构的优化设计 被引量：2

13

作者 陆云才 《广西水利水电》 2018年第1期37-39,42,共4页

北疆某电站引水隧洞在开挖过程中,地质人员根据Ⅲ类围岩节理裂隙较发育的实际情况细化分为ⅢA、ⅢB,设计根据细化后的围岩类别对隧洞断面形式进行优化,调整为特征洞径6.5m×6.5m的平底马蹄形断面,并对支护及衬砌形式进行了优化设计... 北疆某电站引水隧洞在开挖过程中,地质人员根据Ⅲ类围岩节理裂隙较发育的实际情况细化分为ⅢA、ⅢB,设计根据细化后的围岩类别对隧洞断面形式进行优化,调整为特征洞径6.5m×6.5m的平底马蹄形断面,并对支护及衬砌形式进行了优化设计,优化后节约了投资,还缩短了施工工期,取得了良好的经济效益和时间效益,经过了两年多的运用检验和二次放空检查,隧洞安全可靠,证明优化方案可行,可供类似工程参考。 展开更多

关键词 Ⅲ类围岩 细化分类 隧洞断面 衬砌型式 优化设计

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某V级围岩巷道施工的稳定性分析

14

作者 王聪聪 王振昌 黄小彬 《矿业工程》 CAS 2017年第5期13-17,共5页

利用有限元法分析了某V级围岩巷道在使用三台阶开挖法和二台阶开挖法施工过程中巷道各部位位移情况,并对其安全性做探究和对比。计算结果表明:在该巷道地质条件下,开挖过程中应力变化主要集中在巷道的拱顶;该地质条件下采用三台阶开挖... 利用有限元法分析了某V级围岩巷道在使用三台阶开挖法和二台阶开挖法施工过程中巷道各部位位移情况,并对其安全性做探究和对比。计算结果表明:在该巷道地质条件下,开挖过程中应力变化主要集中在巷道的拱顶;该地质条件下采用三台阶开挖法是较为安全的做法。 展开更多

关键词 V级围岩 有限元法 稳定性分析

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超大跨度隧道上台阶CD法施工技术探讨 被引量：6

15

作者 臧春雷 余鸾鹦 《公路交通技术》 2018年第B09期154-159,共6页

为了解决传统CD法在大跨隧道Ⅳ级围岩施工过程中的低效率、误工期问题,以山东滨莱改扩建项目5座双向8车道隧道为工程背景,通过对乐疃隧道、佛羊岭隧道Ⅳ级围岩将传统CD法创造性改进为上台阶CD法开挖工艺,该法在保障安全质量前提下,确保... 为了解决传统CD法在大跨隧道Ⅳ级围岩施工过程中的低效率、误工期问题,以山东滨莱改扩建项目5座双向8车道隧道为工程背景,通过对乐疃隧道、佛羊岭隧道Ⅳ级围岩将传统CD法创造性改进为上台阶CD法开挖工艺,该法在保障安全质量前提下,确保了工期,大幅节约成本,应用成效突出,可供今后类似工程施工参考。 展开更多

关键词 超大跨隧道 ⅳ级围岩 CD法 上台阶CD法 技术探讨

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V类围岩条件下岔洞稳定性数值计算分析及综合支护评价 被引量：1

16

作者 何帅 《水利科技与经济》 2021年第7期38-44,共7页

破碎围岩条件下隧洞交叉部位稳定性是保证工程运行的关键因素,也是隧洞工程的研究热点。现以新疆某调水工程为例,采用有限差分计算软件,基于理想弹塑性本构模型,对V类破碎围岩条件下岔洞围岩及综合衬砌进行三维数值计算,得到围岩的应力... 破碎围岩条件下隧洞交叉部位稳定性是保证工程运行的关键因素,也是隧洞工程的研究热点。现以新疆某调水工程为例,采用有限差分计算软件,基于理想弹塑性本构模型,对V类破碎围岩条件下岔洞围岩及综合衬砌进行三维数值计算,得到围岩的应力分布、位移分布以及塑性分布特性,评价破碎围岩条件下岔洞的综合衬砌效果,并根据计算结果,提出岔洞的开挖及支护建议。研究结果可为岔洞开挖及支护提供参考。 展开更多

关键词 V类围岩 岔洞 围岩稳定 数值计算

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临时支护对连拱隧道中隔墙施工力学行为影响 被引量：1

17

作者 吕国栋 《广东交通职业技术学院学报》 2019年第3期47-52,共6页

采用中隔墙单侧临时支护可减轻非对称开挖对中隔墙受力和稳定性的影响。以粤西某双连拱隧道工程为依托,对Ⅳ级围岩区有无单侧临时支护、同一支护形式不同支护强度对调节中隔墙复杂应力状态分布的效果进行了对比研究,分析并得到了临时支... 采用中隔墙单侧临时支护可减轻非对称开挖对中隔墙受力和稳定性的影响。以粤西某双连拱隧道工程为依托,对Ⅳ级围岩区有无单侧临时支护、同一支护形式不同支护强度对调节中隔墙复杂应力状态分布的效果进行了对比研究,分析并得到了临时支护对中隔墙施工力学的影响规律,进而对中隔墙临时设计支护方案进行了优化。结果表明:临时支护应遵循中隔墙左右受力平衡的原则,对Ⅳ级围岩,与设计工况相比,工况三各监测点的位移、应力变化更为均衡,可作为临时支护的推荐方案。 展开更多

关键词 隧道工程 连拱隧道 非对称开挖 ⅳ级围岩 单侧临时支护 力学行为

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灵东水库除险加固工程输水隧洞施工 被引量：2

18

作者 陈敏柏 《广西水利水电》 2010年第1期36-38,54,共4页

广西灵山县灵东水库除险加固工程输水隧洞岩性破碎稳定性差,大部分为Ⅳ类围岩,为此,采用一次喷锚支护,二次永久砼衬砌和灌浆处理的施工方法,确保了输水隧洞工程的施工安全和质量。

关键词 ⅳ类围岩 隧洞施工 喷锚支护 砼衬砌 灌浆处理

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Timah Tasoh隧道大管棚与双排小导管数值计算分析 被引量：1

19

作者 范洪海 《路基工程》 2017年第6期156-159,164,共5页

针对Timah Tasoh输水隧道工程的Ⅳ级围岩洞口段(CH3+590^+633,CH4+315^+346),采用管棚、双排小导管对其进行预加固,运用有限差分软件FLAC3D进行计算,通过隧道拱顶位移、地表沉降及围岩应力、塑性区等变化,分析对比管棚与小导管支护效果... 针对Timah Tasoh输水隧道工程的Ⅳ级围岩洞口段(CH3+590^+633,CH4+315^+346),采用管棚、双排小导管对其进行预加固,运用有限差分软件FLAC3D进行计算,通过隧道拱顶位移、地表沉降及围岩应力、塑性区等变化,分析对比管棚与小导管支护效果的差异,结合国内的隧道工程经验,选出适合Timah Tasoh隧道工程的预加固措施。 展开更多

关键词 隧道工程 大管棚 双排小导管 ⅳ级围岩 预加固 FLAC3D

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高速公路三车道隧道Ⅲ级围岩钻爆设计探究 被引量：2

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作者 何文胜 《山西建筑》 2012年第13期205-206,共2页

结合具体工程实例,针对高速公路三车道隧道Ⅲ级围岩钻爆设计方案进行了介绍,分别阐述了施工工艺流程,相关爆破参数,光面爆破效果控制措施及施工质量安全控制要点,为今后同类工程积累了宝贵经验。

关键词 隧道 Ⅲ级围岩 钻爆设计 质量控制

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