大盾构管片最不利上浮状态下三维形变特征模型试验方案设计 被引量：3

1

作者 李明宇 王越 +4 位作者 李庆民 陈健 王承震 蔺云宏 田应飞 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期101-112,共12页

隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定,壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害,通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模... 隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定,壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害,通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模型试验系统,对大直径管片最不利上浮状态下的瞬时变形进行分析。试验装置由围压加载装置和非均布上浮力加载装置组成,可实现单点或多点同步加卸载;模型试验采用不同刚度弹簧模拟上浮期隧道与地层之间的相互作用;根据相似理论对管片模型和连接螺栓进行精细化设计和加工;根据实际工程中试验段的围压对模型围压初始值进行换算,并将动、静态上浮力相结合,提出更符合工程实际的盾构隧道横、纵向上浮力分析模型。结果表明:在拱底非均布上浮力的作用下,拱底竖向位移和收敛变形沿纵向均近似呈对数正态分布,其最大值均出现在脱出盾尾后第3环;各环管片的收敛变形与拱底竖向位移近似呈线性关系,斜率介于0.63~1.49之间;模型试验结果与实测数据相吻合。研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计和施工提供一定的技术支持。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片上浮 三维形变 模型试验 非均布上浮力

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分岔隧道模型试验与数值模拟超载安全度研究 被引量：22

2

作者 王汉鹏 李术才 张强勇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2521-2526,共6页

超载试验能得到隧道的超载安全度,通过大型地质力学模型对分岔隧道进行了超载试验,模拟了分岔隧道在不同侧压系数下围岩的变形、应力分布和破坏情况。同时,应用三维数值分析软件对模拟区域进行了模拟。模型试验和数值模拟结果分析表明,... 超载试验能得到隧道的超载安全度,通过大型地质力学模型对分岔隧道进行了超载试验,模拟了分岔隧道在不同侧压系数下围岩的变形、应力分布和破坏情况。同时,应用三维数值分析软件对模拟区域进行了模拟。模型试验和数值模拟结果分析表明,随着侧压系数K的增加,分岔隧道的侧向位移增加,拱顶位移由向下变为向上;当侧压系数为K=3.5时,应力达到极限;当侧压系数K≥4.0时,位移突变,最终最大位移达到100 mm;塑性区骤增,隧道拱顶围岩开始开裂,且有块体掉落。分岔隧道的拱顶和两帮是最易破坏的区域,隧道超载安全度为3.5。 展开更多

关键词 分岔隧道 模型试验 数值模拟 超载安全度

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双隧道对群桩影响的三维离心模型试验研究 被引量：10

3

作者 马少坤 吕虎 +2 位作者 Wong K S 吴宏伟 赵乃峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1337-1342,共6页

在膨胀土地基中进行了双隧道对群桩影响的三维离心模型试验,目标地层损失比为2%,着重研究引起的地基沉降槽、附加弯矩、轴力的变化规律。试验得出:膨胀土地基中每个隧道开挖形成的地表沉降槽仍符合Peck高斯曲线,双隧道共同作用形成的沉... 在膨胀土地基中进行了双隧道对群桩影响的三维离心模型试验,目标地层损失比为2%,着重研究引起的地基沉降槽、附加弯矩、轴力的变化规律。试验得出:膨胀土地基中每个隧道开挖形成的地表沉降槽仍符合Peck高斯曲线,双隧道共同作用形成的沉降槽可以看作是每个隧道单独作用形成的沉降槽的叠加;两个隧道开挖引起的前后桩弯矩规律类似,最大附加弯矩均出现在拱冠附近,但存在明显的前桩遮拦效应;随着第一个隧道开挖的临近及远离,前后桩轴力会发生明显不同变化,而第二个隧道影响明显不同,附加轴力最大值约为工作荷载的10%。 展开更多

关键词 双隧道 三维离心模型试验 群桩 膨胀土

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组合式地质力学模型试验系统及其在分岔隧道工程中的应用 被引量：16

4

作者 张强勇 李术才 郭晓红 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1337-1343,共7页

地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法。地质模型是客观物理实体的再现,在满足相似原理的条件下,能够真实反映岩土介质的基本力学变形特性。要进行模型试验,就必须有相应的模型试验装置。根... 地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法。地质模型是客观物理实体的再现,在满足相似原理的条件下,能够真实反映岩土介质的基本力学变形特性。要进行模型试验,就必须有相应的模型试验装置。根据地质力学模型试验的特点,本文研制出一种能实施同步非均匀加载的组合式地质力学模型试验系统。该系统主要由盒式台架装置、变荷加载板和液压加载控制试验台组成,其具有尺寸可调、加载规模大、持荷稳定的显著优点。应用该系统对一大型分岔隧道工程进行了三维地质力学模型试验研究,有效揭示了分岔隧道围岩位移场、应力场的变化规律和岩锚支护效应。 展开更多

关键词 相似原理 组合式地质力学模型试验系统 分岔隧道 位移场 应力场 支护效应

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纵向风作用下隧道火灾烟气分岔流动试验研究 被引量：13

5

作者 钟委 端木维可 +1 位作者 李华琳 梁天水 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期56-63,共8页

采用小尺寸模型地铁隧道火灾试验,研究不同纵向风速和不同火源功率下隧道内的烟气层形态特征、烟气温度分布,验证隧道火灾烟气分岔流动机理,分析分岔流动临界风速和临界Richardson数的变化规律;采用数值模拟方法验证分岔流动临界风速和... 采用小尺寸模型地铁隧道火灾试验,研究不同纵向风速和不同火源功率下隧道内的烟气层形态特征、烟气温度分布,验证隧道火灾烟气分岔流动机理,分析分岔流动临界风速和临界Richardson数的变化规律;采用数值模拟方法验证分岔流动临界风速和临界Richardson数的变化规律。结果表明:随着纵向风速的增大,羽流撞击区上游的烟气回流逐渐减少,烟气层产生向上的凹陷,当烟气回流完全消失时将发生烟气分岔流动现象;在较大纵向风速下,烟气分岔流动的发生将导致隧道中部烟气量减少,造成火源下游段隧道中心形成低温区;分岔流动无量纲临界风速随无量纲火源热释放速率1/3次方呈线性增长规律;烟气分岔流动临界Richardson数基本不受无量纲火源热释放速率变化的影响,可视为常数0.095。试验得到的烟气分岔流动临界风速和临界Richardson数变化规律与数值模拟结果吻合良好。 展开更多

关键词 隧道火灾 小尺寸模型试验 纵向风 烟气层 烟气温度 分岔流动

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大型地下结构下修建盾构隧道模型试验 被引量：66

6

作者 李围 何川 张志强 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期478-483,共6页

采用三维相似模型试验,研究了在南京玄武湖公路隧道下新建地铁盾构隧道时,两重叠隧道间的相互影响.试验结果表明:盾构隧道施工对玄武湖隧道周围土体的扰动十分有限,不会产生因下方土体变形过大导致玄武湖隧道出现“漂移”现象;对玄武湖... 采用三维相似模型试验,研究了在南京玄武湖公路隧道下新建地铁盾构隧道时,两重叠隧道间的相互影响.试验结果表明:盾构隧道施工对玄武湖隧道周围土体的扰动十分有限,不会产生因下方土体变形过大导致玄武湖隧道出现“漂移”现象;对玄武湖隧道下方土体进行加固和加设抗拔桩后,结构附加内力和变形值明显减小;地表下沉很小,不会造成路面结构破坏.最后,用有限元计算进行了对比分析,表明盾构隧道施工中,玄武湖隧道和盾构隧道是安全的,不需进行特殊处理. 展开更多

关键词 地铁 盾构隧道 大型地下结构物 三维模型试验 有限元法

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陆路交通隧道-滑坡平行体系模型建立与试验验证 被引量：8

7

作者 牌立芳 赖天文 吴红刚 《铁道建筑》 北大核心 2018年第12期64-68,共5页

基于武罐(武都—罐子沟)高速公路圆台子隧道、宝兰客专洪亮营隧道典型工点,从中抽象出试验模型,定性分析隧道-滑坡平行体系单滑面情况下隧道纵向平行穿越滑坡体时,在隧道与滑移面相交区段坡体蠕滑对隧道的作用机制及隧道变形破坏模式。... 基于武罐(武都—罐子沟)高速公路圆台子隧道、宝兰客专洪亮营隧道典型工点,从中抽象出试验模型,定性分析隧道-滑坡平行体系单滑面情况下隧道纵向平行穿越滑坡体时,在隧道与滑移面相交区段坡体蠕滑对隧道的作用机制及隧道变形破坏模式。通过模型试验建立了隧道-滑坡平行体系的力学简化三维图示。研究结果表明:滑坡推力的影响随着隧道距离滑带的远近而变化,在滑带处滑坡推力影响最为严重,隧道变形明显。所建立的力学简化模型对隧道-滑坡平行体系的进一步研究具有借鉴意义。 展开更多

关键词 高速公路 隧道滑坡平行体系 力学模型 模型试验 三维图示 滑坡推力 滑带

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新型岩土地质力学模型试验系统的研制及应用 被引量：12

8

作者 张强勇 李术才 尤春安 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期100-103,107,共5页

根据地质力学模型试验的特点,研制出一种新型岩土地质力学模型试验系统,该系统主要由盒式台架装置、带扁千斤顶的变荷加载板、液压加载控制试验台组成。其中盒式台架装置用于容纳试验模型并作为加载反力装置,带扁千斤顶的变荷加载板用... 根据地质力学模型试验的特点,研制出一种新型岩土地质力学模型试验系统,该系统主要由盒式台架装置、带扁千斤顶的变荷加载板、液压加载控制试验台组成。其中盒式台架装置用于容纳试验模型并作为加载反力装置,带扁千斤顶的变荷加载板用于给试验模型施加非均布荷载,液压加载控制试验台用于试验模型的自动加压与稳压。该系统具有规模大、整体稳定性好、尺寸可调、能进行同步非均匀加载,并具有加荷高、升压快速、持荷稳定的优点。将该系统应用于某一高速公路大型分岔隧道的三维地质力学模型试验研究,试验结果有效指导和优化了工程的设计和施工。 展开更多

关键词 地质力学模型试验系统 盒式台架装置 变荷加载板 液压加载控制试验台 分岔隧道三维试验模型

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多同性源阵列电阻率法隧道超前探测方法与物理模拟试验研究 被引量：31

9

作者 李术才 聂利超 +5 位作者 刘斌 田明禛 王传武 宋杰 刘征宇 王世睿 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1434-1446,共13页

直流电阻率法以其对含水构造响应敏感且适应性强的特点,是隧道施工期超前地质预报的常用方法.针对目前定点源三极观测方式易受到测线附近旁侧异常干扰与聚焦观测方式探测距离过短无法三维成像的问题,提出了一种基于多同性源阵列电阻率... 直流电阻率法以其对含水构造响应敏感且适应性强的特点,是隧道施工期超前地质预报的常用方法.针对目前定点源三极观测方式易受到测线附近旁侧异常干扰与聚焦观测方式探测距离过短无法三维成像的问题,提出了一种基于多同性源阵列电阻率的隧道超前探测新方法,利用环形布置的多同性源供电压制隧道掌子面后方的异常体的干扰,同时增强掌子面前方远处异常体的敏感度,阵列电极测量可为含水构造的三维反演成像提供三维数据.首先,开展了含水构造超前探测的数值正演模拟,发现多同性源方法的视电阻率纵向微分曲线极小值以及与横轴的交点位置可对异常体位置进行定性判断,探讨了多同性源方法对后方及侧向异常干扰的响应特征及识别方法.其次,将电阻率光滑约束与轨迹光滑策略引入蚁群反演算法,提出了一种最小二乘方法与改进蚁群算法相结合的混合反演算法,反演数值算例表明混合反演算法能够实现含水构造的三维成像,较好地反演出不同距离的含水构造位置,并使其边界较为清晰.为了验证多同性源探测方法的探测效果开展了物理模型试验,多同性源阵列电阻率法能较好的反映含水构造的存在,与实际含水构造的位置较为相符. 展开更多

关键词 隧道超前地质预报 多同性源电极阵列 三维电阻率反演 改进蚁群算法 混合反演 物理模型试验

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地铁盾构分岔式隧道数值模拟及应用 被引量：10

10

作者 黄欣 贾宝新 +2 位作者 李祁 聂颖 罗浩 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第7期943-946,共4页

为研究地铁盾构分岔隧道问题,采用FLAC3D三维模拟技术以原始隧道经过简化得到计算分析三维模型,分析了不同分岔角度下的应力、变形问题.研究结果表明:分岔隧道的应力、变形随分岔隧道夹角的增大而减小,应力叠加越来越小,当分叉角度较大... 为研究地铁盾构分岔隧道问题,采用FLAC3D三维模拟技术以原始隧道经过简化得到计算分析三维模型,分析了不同分岔角度下的应力、变形问题.研究结果表明:分岔隧道的应力、变形随分岔隧道夹角的增大而减小,应力叠加越来越小,当分叉角度较大时,应力集中峰值开始分岔变为两个峰值;通过与现场监测结果对比,现场监测值与数值模拟结果吻合. 展开更多

关键词 地铁盾构 分岔隧道 数值模拟 应力集中 三维模型 FLAC3D 应力监测 管片单元

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盾构隧道管片接头三维精细化数值模拟研究 被引量：26

11

作者 张力 封坤 +3 位作者 何川 徐培凯 张景轩 廖楚天 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第8期1169-1175,共7页

针对现有盾构隧道管片接头构造数值模拟难以准确反映接头实际受力和变形过程的问题,以苏通GIL工程管片接头为研究对象,建立三维精细化接头数值模型,模型采用实体单元模拟接头混凝土、螺栓、套筒、垫片等构造并在螺栓上施加预紧力,采用... 针对现有盾构隧道管片接头构造数值模拟难以准确反映接头实际受力和变形过程的问题,以苏通GIL工程管片接头为研究对象,建立三维精细化接头数值模型,模型采用实体单元模拟接头混凝土、螺栓、套筒、垫片等构造并在螺栓上施加预紧力,采用梁单元模拟钢筋。通过接头抗弯足尺试验验证数值模型计算结果的准确性,进而分析螺栓连接状态对于接头抗弯性能的影响。结果表明:1)所建立的接头三维精细化模型能较好地反映接头在压弯荷载作用下的变形规律,与接头抗弯足尺试验结果的对比表明其具有较好的计算准确度;2)正负弯矩作用下,无螺栓时接头总体上更易发生张开和竖向变形,正弯矩下有无螺栓对于接头张开、竖向变形的影响较大且与轴力和弯矩有关,负弯矩下两者之间的差距较小且基本不变;3)接头采用斜螺栓连接时,正弯矩下有无螺栓对于接头抗弯刚度的影响较负弯矩下更大。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片接头 三维精细化模型 抗弯性能 接头足尺试验 无螺栓

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基于神经网络的直接线性变换在地质力学模型试验中的应用 被引量：1

12

作者 陈继光 张强勇 +2 位作者 李术才 马国梁 张建国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期897-900,共4页

三维地质力学模型的变形数据主要由岩体内部变形和收敛变形两部分构成。寻找满足高精度位移测量的收敛变形观测方法已成为三维地质力学模型试验数据采集的重要研究方向。修正了传统的数码相机摄影测量基于图像坐标变换的计算思路,改善... 三维地质力学模型的变形数据主要由岩体内部变形和收敛变形两部分构成。寻找满足高精度位移测量的收敛变形观测方法已成为三维地质力学模型试验数据采集的重要研究方向。修正了传统的数码相机摄影测量基于图像坐标变换的计算思路,改善了试验中5×5小模板作业方式,采用大模板标准点布设方案和标志点相邻坐标数据点的选择方法,有效地减小了镜头畸变对标准点、标志点的影响。基于BP神经网络的直接线性变换原理进行了图像间的坐标识别和试验阶段测量观测点的坐标比较,实现了三维地质力学模型的收敛变形观测。将数码相机数字近景摄影方法应用于某大型分岔隧道的三维地质力学模型试验研究,取得了满意的研究成果。 展开更多

关键词 收敛变形 神经网络 直接线性变换 分岔隧道 三维地质力学模型试验

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径向让压系统对软岩隧道围岩力学特性影响研究 被引量：8

13

作者 陈秋雨 黄璐 +5 位作者 潘虎 陈杰 谢强 李秋铃 疏梓宸 张旭皓 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期146-156,共11页

为处理深部软岩隧道存在的大变形问题,一般采取强支护或支护后进行修复,但收效甚微。在三维地质力学模型的基础上,提出以径向让压为核心的主动支护,先释放围岩应力,后抵抗围岩变形,改善挤压型大变形隧道的力学特性,有效地控制隧道开挖... 为处理深部软岩隧道存在的大变形问题,一般采取强支护或支护后进行修复,但收效甚微。在三维地质力学模型的基础上,提出以径向让压为核心的主动支护,先释放围岩应力,后抵抗围岩变形,改善挤压型大变形隧道的力学特性,有效地控制隧道开挖过程中的位移变形。文章以公路隧道典型大变形段为研究对象,建立三维地质力学模型,分析径向让压支护对围岩变形和支护承载能力的控制效果。结果表明:径向让压支护段相对正常支护段能有效控制围岩相对变形,从锚杆变形看出,最大拉应变减小了75.8%,最大压应变减小了67.6%;从围岩与初支接触压力看,将拱底、拱脚压力降低80%,验证了径向让压支护对于围岩塑性区发展和应力释放的有效控制。研究成果可为同类深部软岩隧道围岩控制技术提供数据参考。 展开更多

关键词 三维地质模型试验 软岩隧道 变形特征 径向让压 支护措施

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基于ABAQUS和正交试验的隧道围岩稳定性分析 被引量：11

14

作者 王军祥 孙姣姣 陈四利 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第4期474-480,共7页

在城市地铁施工过程中,为了保证围岩的稳定性,以某市地铁10号线某车站区间作为研究对象,采用CRD法进行施工,利用有限元软件ABAQUS建立隧道三维模型,经过数值模拟计算得到在不同施工时步下围岩应力场、位移场和衬砌的受力情况.在数值模... 在城市地铁施工过程中,为了保证围岩的稳定性,以某市地铁10号线某车站区间作为研究对象,采用CRD法进行施工,利用有限元软件ABAQUS建立隧道三维模型,经过数值模拟计算得到在不同施工时步下围岩应力场、位移场和衬砌的受力情况.在数值模拟的基础上运用正交设计法分析影响围岩稳定性的因素.结果表明,随着隧道在不同施工时步下进行开挖,围岩的应力呈现逐渐降低的趋势,围岩的位移呈现逐渐增大的趋势.通过极差和方差分析,得到影响围岩稳定性因素的重要性排序依次为弹性模量、粘聚力、泊松比、内摩擦角和膨胀角. 展开更多

关键词 地铁隧道 数值模拟 正交试验 三维模型 应力场 位移场 极差法 方差法

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基于kinect的隧道三维重建技术及其应用研究 被引量：2

15

作者 徐辉 周磊生 +2 位作者 刘银凤 朱世超 冉令强 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第A02期202-208,共7页

为解决传统地质素描技术在隧道中施作效率低、数据不连续且原始数据难以再现的问题,采用基于kinect传感器和kintinuous算法的隧道岩体三维重建方法,基于物理模型试验,确定三维重建过程中光源、TSDF立方体等主要参数指标,将模型试验重建... 为解决传统地质素描技术在隧道中施作效率低、数据不连续且原始数据难以再现的问题,采用基于kinect传感器和kintinuous算法的隧道岩体三维重建方法,基于物理模型试验,确定三维重建过程中光源、TSDF立方体等主要参数指标,将模型试验重建误差控制在1.9%～2.5%,并将该参数指标应用于现场试验,重建出良好的隧道三维模型。结果表明,该方法在重建模型的全局鲁棒性和细节还原方面较好,具有可视化程度高、数据连续性强、操作简易等优点,有效改善了传统地质素描对裂缝、结构面等数据记录不够准确和不完善的问题。 展开更多

关键词 隧道地质三维建模 kinect传感器 地质素描 kintinuous算法 物理模型试验

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新型岩土相似材料的力学试验研究及应用 被引量：28

16

作者 李勇 朱维申 +2 位作者 王汉鹏 李术才 张强勇 《隧道建设》 2007年第S2期197-200,共4页

介绍了国内外近几十年来岩土工程地质力学模型试验相似材料的研究现状,并分析了它们的优缺点。结合西部几个重大的隧道及地下厂房的地质力学模型试验研究,给出了一种新型的岩土工程相似材料,由铁精粉、重晶石粉、石英砂、松香酒精溶液... 介绍了国内外近几十年来岩土工程地质力学模型试验相似材料的研究现状,并分析了它们的优缺点。结合西部几个重大的隧道及地下厂房的地质力学模型试验研究,给出了一种新型的岩土工程相似材料,由铁精粉、重晶石粉、石英砂、松香酒精溶液等材料经一定的配比研制而成。通过实验室的单轴抗压强度试验、假三轴试验、巴西试验等经典力学试验研究这种复合材料在不同配比条件下的力学特性,从而使这种复合材料能用于不同工程的物理模型试验,并成功用于某大型分岔式隧道的三维地质力学模型试验中。试验结果证明,这种新型岩土相似材料能很好的满足不同工程物理模拟的需要,值得在以后的模型试验中得到推广。 展开更多

关键词 岩土工程 相似材料 力学试验 分岔式隧道 地质力学模型试验

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不同埋深盾构双隧道及开挖顺序对临近管线的影响研究 被引量：18

17

作者 马少坤 邵羽 +2 位作者 刘莹 冯野 韦朝华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2487-2495,共9页

以不同埋深双隧道、不同开挖顺序对临近地埋管线的影响为研究目的,在离心模型试验中同时考虑隧道开挖所致地层损失效应和质量损失效应,并采用考虑土体非线性小应变特性的HP(Hypoplasticity亚塑性)模型和基于地层损失比的位移控制法进行... 以不同埋深双隧道、不同开挖顺序对临近地埋管线的影响为研究目的,在离心模型试验中同时考虑隧道开挖所致地层损失效应和质量损失效应,并采用考虑土体非线性小应变特性的HP(Hypoplasticity亚塑性)模型和基于地层损失比的位移控制法进行有限元模拟分析。研究结果表明,不同埋深双隧道、不同开挖顺序对地表沉降、管线沉降及管线弯曲应变的影响较大。双隧道开挖完成后管线下凸区(管线底部受拉区)分布范围为-2.5D_T^1.5D_T(DT为隧道外径),且管线下凸区最大弯曲应变约为管线上凸区(管线底部受压区)最大弯曲应变的2倍。不应简单采用叠加原理对不同埋深先后开挖双隧道所致地表沉降、管线沉降及管线弯曲应变进行预测,应合理考虑后继隧道开挖所致土体的累积剪切应变及管-土相对刚度对预测结果的影响。 展开更多

关键词 三维离心模型试验 三维数值模拟 双隧道 开挖顺序 隧道-管-土相互作用

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盾构双隧道不同开挖顺序及不同布置形式对管线的影响研究 被引量：23

18

作者 马少坤 刘莹 +2 位作者 邵羽 段智博 吕海波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期689-697,共9页

在离心模型试验中同时考虑隧道开挖所致地层损失效应和质量损失效应,研究不同开挖顺序及不同布置形式下双隧道开挖对管线的影响规律。同时采用基于地层损失比的位移控制有限单元法对离心模型试验及其他4组拓展工况进行分析,其中土体本... 在离心模型试验中同时考虑隧道开挖所致地层损失效应和质量损失效应,研究不同开挖顺序及不同布置形式下双隧道开挖对管线的影响规律。同时采用基于地层损失比的位移控制有限单元法对离心模型试验及其他4组拓展工况进行分析,其中土体本构模型采用考虑土体小应变特性的HP（Hypoplasticity model）模型,并将试验结果与已有的解析方法进行对比。研究结果表明,双隧道不同开挖顺序及不同布置形式对地表沉降、管线沉降、管线弯曲应变的影响显著;管线存在所产生的＂遮拦＂效应对管线正上方地表沉降的影响程度随着自由场最大地表沉降的增加而逐渐加剧;双隧道开挖所致管线沉降的主要影响区域为-1.2DT～1.2DT;实际工程中应加强浅埋后继隧道开挖时管线工作性状的监测工作,且不应简单采用叠加原理对不同施工工序及不同布置形式的双隧道开挖所致地表沉降、管线沉降及管线弯曲应变进行预测,应合理考虑后继隧道开挖所致土体的累计剪切应变及上覆隧道的遮拦效应对管–土相对刚度的影响。 展开更多

关键词 双隧道 管线 三维离心模型试验 三维数值模拟 隧道-管-土相互作用

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盾构隧道近接下穿地下大型结构施工影响研究 被引量：91

19

作者 李围 何川 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1277-1282,共6页

建立了盾构掘进三维有限元模型,针对不同的盾构推进力和同步注浆未及时起到支撑作用的施工工况,采用数值模拟和室内相似模型试验方法进行了盾构隧道近接下穿地下大型结构施工的影响研究。研究结果表明,盾构掘进对地下结构周围土体扰动有... 建立了盾构掘进三维有限元模型,针对不同的盾构推进力和同步注浆未及时起到支撑作用的施工工况,采用数值模拟和室内相似模型试验方法进行了盾构隧道近接下穿地下大型结构施工的影响研究。研究结果表明,盾构掘进对地下结构周围土体扰动有限,不会产生隧道整体漂移。抗拔桩对地下结构的支撑作用明显,使得地下结构底板的拉应力和压应力交替出现,从而减小了应力量值。新建隧道和既有隧道衬砌结构受力是安全的,不需进行特殊设计。建议在近接地下结构之前10m处,调整盾构机姿态,放慢掘进速度,并将推进力控制在10000kN以内,以确保施工的安全进行。 展开更多

关键词 盾构隧道 地下大型结构 近接施工 三维模型试验 盾构掘进模型 有限元法

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基于GPU混合反演的隧道电阻率超前探测成像研究 被引量：8

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作者 聂利超 张欣欣 +5 位作者 刘斌 刘征宇 王传武 郭谦 刘海东 王厚同 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4916-4927,共12页

隧道施工期超前探测对于避免突涌水灾害的发生具有重要作用,为满足隧道三维电阻率超前探测快速化解译与成像的要求,本文提出了一种基于GPU并行的蚁群算法与最小二乘方法相结合的混合反演算法.该方法结合线性反演与非线性反演的优点,利... 隧道施工期超前探测对于避免突涌水灾害的发生具有重要作用,为满足隧道三维电阻率超前探测快速化解译与成像的要求,本文提出了一种基于GPU并行的蚁群算法与最小二乘方法相结合的混合反演算法.该方法结合线性反演与非线性反演的优点,利用蚁群算法全局搜索能力强的优点为最小二乘反演提供较优的初始模型,以克服最小二乘算法容易陷入局部最优的缺点,提高了隧道三维电阻率反演成像的精度.同时,基于蚁群算法的天然并行性,提出了CUDA环境下的GPU并行策略,实现了三维电阻率反演的快速化成像.其次,开展了基于GPU混合反演的数值算例,与传统最小二乘线性反演进行了对比,基于GPU并行计算的混合反演计算效率得到了显著提高,对含水构造的位置、形态有较好的反映,压制了三维反演的多解性.最后开展了物理模型试验,结果表明基于GPU混合反演探测的低阻异常体与实际含水构造的位置较为相符,发现基于GPU加速的混合反演方法在提高探测精度与加快反演速度方面具有显著优势,为三维电阻率混合反演方法在隧道超前探测实际工程中的应用奠定了基础. 展开更多

关键词 隧道含水构造 三维电阻率超前探测 GPU并行计算 混合反演 蚁群算法 模型试验

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