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基于黏土地层剪切破坏理论直墙拱形冻结壁厚度初选方法研究
被引量:
1
1
作者
郑立夫
高永涛
+2 位作者
周喻
黄昌富
程业
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第S01期397-409,共13页
现行传统的冻结壁厚度初选方法是基于松散体假定推导而来的,在理论上并不适用于黏土地层,因而导致冻结壁厚度设计过于保守。由此,不仅造成了极大的时间和资源浪费,而且给实际施工带来诸多难题。针对上述问题,基于黏土地层剪切破坏理论,...
现行传统的冻结壁厚度初选方法是基于松散体假定推导而来的,在理论上并不适用于黏土地层,因而导致冻结壁厚度设计过于保守。由此,不仅造成了极大的时间和资源浪费,而且给实际施工带来诸多难题。针对上述问题,基于黏土地层剪切破坏理论,提出并构建了适用于深埋黏土地层直墙拱形冻结壁的厚度初选方法。从数值计算和工程应用的角度均验证了其合理性与适用性,并进一步结合传统设计方法对改进方法的优越性进行比较与分析。研究表明:(1)传统设计方法因不能客观、真实地反映黏土地层围岩破坏模式及冻结壁支护压力,从而难以对冻结壁厚度进行合理初选;(2)基于黏土地层剪切破坏理论,提出并构建了一套适用于深埋黏土地层直墙拱形冻结壁厚度初选的优化方法,经验证其计算结果作为初选方案有效、可行;(3)相较于传统方法,改进方法在理论上更加贴近工程实际,设计所得冻结壁厚度值均明显小于传统方法设计值,在确保安全性的同时,可有效地提高冻结法施工的经济性;(4)随着地层黏聚力和隧道埋置深度的增大,由改进方法得到的冻结壁厚度虽分别呈减小和增大的趋势,但均明显小于同等参数下传统方法设计值,且两者的增大对冻结壁厚度的优化程度呈正相关叠加关系;(5)推导并构建的一般公式和设计流程可为现有规范提供必要补充,同时可为同类型工程的冻结法设计与施工提供有益参考。
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关键词
黏土地层
剪切破坏理论
直墙拱形冻结壁
厚度初选方法
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职称材料
岩石强度条件分析的理论研究
被引量:
9
2
作者
李传亮
孔祥言
《应用科学学报》
CAS
CSCD
2001年第2期103-106,共4页
在岩石强度条件分析中 ,必须使用有效应力 .目前广泛应用的 Terzaghi方程只适用于胶结程度较低的疏松点接触多孔介质 ;而对于胶结程度较高的致密岩石 ,应使用结构有效应力 .用正应力进行岩石强度条件分析 ,结论过于安全 ;用 Terzaghi有...
在岩石强度条件分析中 ,必须使用有效应力 .目前广泛应用的 Terzaghi方程只适用于胶结程度较低的疏松点接触多孔介质 ;而对于胶结程度较高的致密岩石 ,应使用结构有效应力 .用正应力进行岩石强度条件分析 ,结论过于安全 ;用 Terzaghi有效应力进行分析 ,结论偏于破坏 ;用结构有效应力进行分析 。
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关键词
莫尔强度
理论
岩石
多孔介质
有效应力
强度条件分析
正应力
剪切破坏理论
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职称材料
掌子面前支撑压力带岩层变形破坏机制研究
被引量:
7
3
作者
钱岳红
王德荣
+1 位作者
李杰
陈文涛
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第10期3058-3064,共7页
利用岩石滑移破坏强度理论,研究地下开采时掌子面前方岩体中的应力和应变状态,分析引起支撑压力区岩体体积变化的主要因素,并通过对体积变形状态及变形结果的分析,得到深部围岩区域破裂现象的发生条件。结果显示,深部岩体工程中掌子面...
利用岩石滑移破坏强度理论,研究地下开采时掌子面前方岩体中的应力和应变状态,分析引起支撑压力区岩体体积变化的主要因素,并通过对体积变形状态及变形结果的分析,得到深部围岩区域破裂现象的发生条件。结果显示,深部岩体工程中掌子面前支撑压力区域体积变化的主要原因是最大支撑压力区域在各向不均匀压缩的条件下产生的"分层剥离",该机制可解释分区破裂化现象。同时,根据浅部与深部岩体工程的不同特征现象,给出以单轴抗压强度表示的界定浅部与深部工程的解析表达式,并认为对于较薄的岩层,普朗特解是一种很好的近似。
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关键词
支撑压力
剪切
滑移
破坏
理论
深部巷道
区域破裂现象
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职称材料
黏性地层中深埋直墙拱形隧道的支护压力及稳定性
被引量:
10
4
作者
程小虎
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期2034-2042,共9页
在剪切破坏理论基础上采用极限分析法对黏性地层中深埋直墙拱形隧道展开研究。首先基于加载试验提出了破裂区的理论模型,考虑隧道侧面剪切楔形体的双滑裂面作用建立了侧压力表达式,得出侧压力及竖向支护压力的近似解,并提出了隧道侧压...
在剪切破坏理论基础上采用极限分析法对黏性地层中深埋直墙拱形隧道展开研究。首先基于加载试验提出了破裂区的理论模型,考虑隧道侧面剪切楔形体的双滑裂面作用建立了侧压力表达式,得出侧压力及竖向支护压力的近似解,并提出了隧道侧压力与竖向土压力相互作用理论。根据剪切楔形体的稳定建立无支护深埋直墙拱形隧道的稳定性定量判别条件,得出极限承载力近似解。定义了基于极限分析法的稳定安全系数,并分析深埋隧道稳定性的影响因素。研究结果表明:本文提出的破裂区理论模型、极限承载力值与试验结果接近;基于双滑裂面作用的竖向支护压力、侧压力显著小于传统理论值;在良好地层中,拱形隧道极限状态下的竖向支护压力越小则侧压力越大,侧压力或侧压力系数?越大则竖向支护压力越小;黏聚力是无支护的深埋直墙拱形隧道稳定的必要条件稳定安全系数K随黏聚力、内摩擦角的增大而增大,随隧道跨度、高度的增大而减小;黏聚力对K的影响比内摩擦角大,跨度对K的影响比高度大,而埋深越大对深埋隧道稳定安全系数的影响越小。
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关键词
深埋隧道
剪切破坏理论
支护压力
相互作用
稳定性
安全系数
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职称材料
题名
基于黏土地层剪切破坏理论直墙拱形冻结壁厚度初选方法研究
被引量:
1
1
作者
郑立夫
高永涛
周喻
黄昌富
程业
机构
北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室
中铁十五局集团有限公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第S01期397-409,共13页
基金
国家自然科学基金(No.51674015)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(No.FRF-TP-18-016A3).
文摘
现行传统的冻结壁厚度初选方法是基于松散体假定推导而来的,在理论上并不适用于黏土地层,因而导致冻结壁厚度设计过于保守。由此,不仅造成了极大的时间和资源浪费,而且给实际施工带来诸多难题。针对上述问题,基于黏土地层剪切破坏理论,提出并构建了适用于深埋黏土地层直墙拱形冻结壁的厚度初选方法。从数值计算和工程应用的角度均验证了其合理性与适用性,并进一步结合传统设计方法对改进方法的优越性进行比较与分析。研究表明:(1)传统设计方法因不能客观、真实地反映黏土地层围岩破坏模式及冻结壁支护压力,从而难以对冻结壁厚度进行合理初选;(2)基于黏土地层剪切破坏理论,提出并构建了一套适用于深埋黏土地层直墙拱形冻结壁厚度初选的优化方法,经验证其计算结果作为初选方案有效、可行;(3)相较于传统方法,改进方法在理论上更加贴近工程实际,设计所得冻结壁厚度值均明显小于传统方法设计值,在确保安全性的同时,可有效地提高冻结法施工的经济性;(4)随着地层黏聚力和隧道埋置深度的增大,由改进方法得到的冻结壁厚度虽分别呈减小和增大的趋势,但均明显小于同等参数下传统方法设计值,且两者的增大对冻结壁厚度的优化程度呈正相关叠加关系;(5)推导并构建的一般公式和设计流程可为现有规范提供必要补充,同时可为同类型工程的冻结法设计与施工提供有益参考。
关键词
黏土地层
剪切破坏理论
直墙拱形冻结壁
厚度初选方法
Keywords
clay stratum
shear failure theory
straight-wall arched frozen wall
primary thickness selection method
分类号
TD265.3 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
岩石强度条件分析的理论研究
被引量:
9
2
作者
李传亮
孔祥言
机构
中国科学技术大学力学系
出处
《应用科学学报》
CAS
CSCD
2001年第2期103-106,共4页
文摘
在岩石强度条件分析中 ,必须使用有效应力 .目前广泛应用的 Terzaghi方程只适用于胶结程度较低的疏松点接触多孔介质 ;而对于胶结程度较高的致密岩石 ,应使用结构有效应力 .用正应力进行岩石强度条件分析 ,结论过于安全 ;用 Terzaghi有效应力进行分析 ,结论偏于破坏 ;用结构有效应力进行分析 。
关键词
莫尔强度
理论
岩石
多孔介质
有效应力
强度条件分析
正应力
剪切破坏理论
Keywords
Mohr strength theory
rock(porous media)
effective stress
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
掌子面前支撑压力带岩层变形破坏机制研究
被引量:
7
3
作者
钱岳红
王德荣
李杰
陈文涛
机构
解放军理工大学工程兵工程学院
解放军
解放军
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第10期3058-3064,共7页
基金
国家自然科学杰出青年基金资助(No.50825403)
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目资助(No.2010CB732003)
+1 种基金
国家自然科学创新研究群体科学基金资助(No.51021001)
水利部公益性行业科研专项项目资助(No.201001009)
文摘
利用岩石滑移破坏强度理论,研究地下开采时掌子面前方岩体中的应力和应变状态,分析引起支撑压力区岩体体积变化的主要因素,并通过对体积变形状态及变形结果的分析,得到深部围岩区域破裂现象的发生条件。结果显示,深部岩体工程中掌子面前支撑压力区域体积变化的主要原因是最大支撑压力区域在各向不均匀压缩的条件下产生的"分层剥离",该机制可解释分区破裂化现象。同时,根据浅部与深部岩体工程的不同特征现象,给出以单轴抗压强度表示的界定浅部与深部工程的解析表达式,并认为对于较薄的岩层,普朗特解是一种很好的近似。
关键词
支撑压力
剪切
滑移
破坏
理论
深部巷道
区域破裂现象
Keywords
supporting pressure
slippage failure theory
deep tunnel
zonal disintegration phenomenon
分类号
TD32 [矿业工程—矿井建设]
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
黏性地层中深埋直墙拱形隧道的支护压力及稳定性
被引量:
10
4
作者
程小虎
机构
中交铁道设计研究总院有限公司
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期2034-2042,共9页
文摘
在剪切破坏理论基础上采用极限分析法对黏性地层中深埋直墙拱形隧道展开研究。首先基于加载试验提出了破裂区的理论模型,考虑隧道侧面剪切楔形体的双滑裂面作用建立了侧压力表达式,得出侧压力及竖向支护压力的近似解,并提出了隧道侧压力与竖向土压力相互作用理论。根据剪切楔形体的稳定建立无支护深埋直墙拱形隧道的稳定性定量判别条件,得出极限承载力近似解。定义了基于极限分析法的稳定安全系数,并分析深埋隧道稳定性的影响因素。研究结果表明:本文提出的破裂区理论模型、极限承载力值与试验结果接近;基于双滑裂面作用的竖向支护压力、侧压力显著小于传统理论值;在良好地层中,拱形隧道极限状态下的竖向支护压力越小则侧压力越大,侧压力或侧压力系数?越大则竖向支护压力越小;黏聚力是无支护的深埋直墙拱形隧道稳定的必要条件稳定安全系数K随黏聚力、内摩擦角的增大而增大,随隧道跨度、高度的增大而减小;黏聚力对K的影响比内摩擦角大,跨度对K的影响比高度大,而埋深越大对深埋隧道稳定安全系数的影响越小。
关键词
深埋隧道
剪切破坏理论
支护压力
相互作用
稳定性
安全系数
Keywords
deep tunnel
shear failure theory
, earth pressure
interaction
stability
safety factor
分类号
TU432 [建筑科学—岩土工程]
U451.2 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于黏土地层剪切破坏理论直墙拱形冻结壁厚度初选方法研究
郑立夫
高永涛
周喻
黄昌富
程业
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
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职称材料
2
岩石强度条件分析的理论研究
李传亮
孔祥言
《应用科学学报》
CAS
CSCD
2001
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
掌子面前支撑压力带岩层变形破坏机制研究
钱岳红
王德荣
李杰
陈文涛
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
7
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职称材料
4
黏性地层中深埋直墙拱形隧道的支护压力及稳定性
程小虎
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
10
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职称材料
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