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基于智能算法的水工隧洞围岩稳定可靠度分析
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作者 李梦瑶 王刚 +1 位作者 马震岳 康飞 《人民长江》 北大核心 2025年第5期162-168,共7页
收敛约束法多用于水工隧洞设计的初步阶段,但该方法中关于围岩变形的方程为隐式非线性函数,这使得传统的可靠度计算方法求解困难。鉴于此,基于可靠指标的几何含义,将水工隧洞围岩稳定可靠度计算问题转化为约束优化问题,并运用高斯过程... 收敛约束法多用于水工隧洞设计的初步阶段,但该方法中关于围岩变形的方程为隐式非线性函数,这使得传统的可靠度计算方法求解困难。鉴于此,基于可靠指标的几何含义,将水工隧洞围岩稳定可靠度计算问题转化为约束优化问题,并运用高斯过程回归拟合真实功能函数,再运用成吉思汗鲨鱼优化器进行优化求解,提出了基于高斯过程回归-成吉思汗鲨鱼优化器的水工隧洞围岩稳定可靠度智能算法。算例分析表明,该方法适用性强,计算效率和准确率高,只需少量调用数值模型即可获得可靠指标及失效概率,同时可求得验算点,从而进一步分析各因素对功能函数的敏感性。实例分析表明,拱顶围岩产生中等及以上程度挤压变形的概率为83.81%,产生流变变形的概率为14.46%。与确定性分析相比,可靠度分析可为确定性分析的结果赋予概率意义;就流变变形而言,可靠度分析结果比确定性分析结果更为保守。 展开更多
关键词 水工隧洞 围岩稳定 可靠度 收敛约束法 高斯过程回归 成吉思汗鲨鱼优化器
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基于矿坑开发的抽水蓄能电站下水库围岩稳定性分析
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作者 赵倩 孙清钟 +1 位作者 王丽娟 骆祖江 《煤炭学报》 北大核心 2025年第5期2423-2436,共14页
在矿井改建抽水蓄能电站中,下水库开挖后引起地下渗流场改变,将导致应力场重新调整,易引起围岩的失稳和变形,因此围岩稳定性成为石砀山铜矿地下空间改建的关键。基于此建立考虑流-固耦合的地下水渗流和地应力数学模型,利用COMSOL Multip... 在矿井改建抽水蓄能电站中,下水库开挖后引起地下渗流场改变,将导致应力场重新调整,易引起围岩的失稳和变形,因此围岩稳定性成为石砀山铜矿地下空间改建的关键。基于此建立考虑流-固耦合的地下水渗流和地应力数学模型,利用COMSOL Multiphysics软件和有限元方法构建数值模型,采用三维地质模型与二维剖面模型相结合的方式,开展石砀山拟建抽水蓄能电站中下水库围岩稳定性分析。结果表明:在下水库开挖后地下渗流场发生变化,渗流方向改变,水位呈漏斗状;下水库附近及顶部的孔隙水压力减小,高孔隙压力区分布在下水库两侧的模型底部。对比不考虑流-固耦合作用情况下,考虑流-固耦合后围岩应力、位移及塑性区发生变化,最大等效应力减小了0.9 MPa,最小等效应力增加了0.3 MPa,洞室两侧等效应力均呈减小趋势,边界洞室受孔隙水压力影响更大;整体洞室围岩的变形减小,边界洞室变形大于内部洞室;流-固耦合作用一定程度上减小了塑性区的分布。进一步基于流-固耦合数值模型,设计下水库在充/放水条件下围岩应力分布状态和稳定性,结果表明所设计的3种工况对围岩施加的静水压力、水位变化引起的孔隙水压力变化和软化效应引起的稳定性变化较小;软化效应在一定程度上减弱围岩稳定性,在下水库支护时需重视对洞室的衬砌,在设计工况下下水库围岩稳定性仍可以得到保证。综上在矿井改建抽水蓄能电站中运用数值模拟评价下水库的围岩稳定性,以提供数据支撑和保障工程的安全性。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 下水库 流-固耦合作用 围岩稳定 数值模拟
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白鹤滩水电站蓄水过程对左岸地下厂房围岩稳定性影响评价
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作者 童政 俞钟杰 +3 位作者 邱钦焱 张胡琦 谭尧升 荣冠 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第4期210-218,共9页
白鹤滩水电站是我国第二大水电站,左岸地质条件复杂,地下洞室规模巨大,蓄水后厂房区域存在渗水现象,渗流作用对围岩变形和稳定性具有一定影响。为研究左岸地下洞室在蓄水过程的围岩稳定性问题,采用现场监测数据和数值模拟相结合的方法,... 白鹤滩水电站是我国第二大水电站,左岸地质条件复杂,地下洞室规模巨大,蓄水后厂房区域存在渗水现象,渗流作用对围岩变形和稳定性具有一定影响。为研究左岸地下洞室在蓄水过程的围岩稳定性问题,采用现场监测数据和数值模拟相结合的方法,分析库水位抬升影响厂区围岩变形的作用机制。利用监测数据分析厂区地下水自由面、渗压、渗漏量等渗流场特征,揭示厂房围岩变形规律和应力变化趋势;基于稳定渗流理论,采用有限单元法模拟上库蓄水至640、775和816m水位时的左岸渗流场;通过有限差分数值仿真软件FLAC3D,研究地下水渗流对围岩变形的影响。数值模拟与监测结果对比反映两者变形规律基本一致,研究结果表明:蓄水过程中,白鹤滩水电站左岸地厂围岩变形与上库水位呈正相关,岩体变形量随库水位上升而逐渐增大,上游岩台最大位移可达8.27mm;上库水位提升导致厂区渗流场发生改变,在地质构造发育区域尤为明显,厂区渗流场改变是蓄水期地下厂房围岩变形的主要原因。整体而言,蓄水期白鹤滩左岸地下厂房围岩稳定性良好,可通过扩大错动带C_(2)截流洞长度或加密错动带C_(2)揭穿区域的排水孔的方式来减弱错动带C_(2)渗流对厂房围岩稳定的影响。 展开更多
关键词 白鹤滩水电站 围岩稳定 渗流 安全监测 数值模拟
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基于大型机械施工适应性的围岩稳定性判别分析
4
作者 徐君诚 《铁道建筑》 北大核心 2025年第6期128-135,共8页
近年来大型机械设备逐步应用到隧道工程的建设中。依托西渝(西安—重庆)高速铁路七星坪隧道工程,基于大型机械化施工特点,总结出了“三线协同-多机协调-人工协助”的施工方案,提出了改变施工工法和增设初期支护预留距离的建议,并利用数... 近年来大型机械设备逐步应用到隧道工程的建设中。依托西渝(西安—重庆)高速铁路七星坪隧道工程,基于大型机械化施工特点,总结出了“三线协同-多机协调-人工协助”的施工方案,提出了改变施工工法和增设初期支护预留距离的建议,并利用数值模拟分析了工法变化与预留距离对围岩稳定性的影响。结果表明:相比于长台阶工法,采用微台阶法和全断面法施工时,虽然拱腰水平收敛有所增大,但拱顶沉降稳定在(21.2±0.8) mm范围内,隧道变形均小于预警值40 mm;随着预留距离增加,围岩左拱肩和拱顶处的变形表现为前期增大、中期放缓、后期增大,同时,塑性区随之增加,其中受拉区增长更为明显;结合尖点突变理论和隧道变形预警值,提出了初期支护预留距离应控制在3.5 m以内的工程建议,为同类工程机械化施工时的参数优化提供依据。 展开更多
关键词 铁路隧道 数值计算 大型机械 围岩稳定 尖点突变理论
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抽水蓄能电站地下厂房围岩稳定性监测与分析
5
作者 王彦兵 王震洲 +2 位作者 童涛 黄仕鑫 许颜贺 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期177-181,共5页
鉴于围岩稳定性监测与分析在抽水蓄能电站地下厂房施工过程中扮演着重要角色,提出一种基于自优化变分模态分解(SoVMD)和循环重构Transformer(RRTransformer)的混合分析模型。首先,设计合理的监测方案,采集能够有效表征围岩稳定性的岩体... 鉴于围岩稳定性监测与分析在抽水蓄能电站地下厂房施工过程中扮演着重要角色,提出一种基于自优化变分模态分解(SoVMD)和循环重构Transformer(RRTransformer)的混合分析模型。首先,设计合理的监测方案,采集能够有效表征围岩稳定性的岩体变形位移数据;其次,考虑变形位移序列的非线性与波动性特征,利用SoVMD对其进行分解,提取多尺度频率分量(MsFCs);最后,基于滑动建模机制,以MsFCs作为RRTransformer的训练输入,经参数优化和模型重构得到最优的变形预测分析结果。选取国内某抽蓄电站地下厂房围岩稳定性分析过程为案例,结果表明所设计的监测方案可有效获取岩体变形位移数据,且所提预测分析模型具有优异的性能,预测分析结果对地下厂房围岩的安全管理具有重要意义。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 地下厂房 围岩稳定性监测与分析 VMD TRANSFORMER
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浅埋煤层上行开采动压巷道围岩稳定性研究
6
作者 程利兴 《中国煤炭》 北大核心 2025年第2期35-44,共10页
针对上行开采条件下巷道围岩稳定性分析及控制难题,以何家塔上组煤上行开采巷道为研究背景,测试了巷道围岩强度与裂隙发育,采用采动影响倍数法和“两带”判别法分析了上行开采的可行性,结合现场实测和数值模拟分析,分析了上行开采巷道... 针对上行开采条件下巷道围岩稳定性分析及控制难题,以何家塔上组煤上行开采巷道为研究背景,测试了巷道围岩强度与裂隙发育,采用采动影响倍数法和“两带”判别法分析了上行开采的可行性,结合现场实测和数值模拟分析,分析了上行开采巷道围岩稳定性。结果表明,采用影响倍数法K最小值为26.17,采用“两带”判别法计算其发育高度最大值为77.22 m,均满足上行开采技术要求;正常回采巷道超前采动影响范围在70.4~90.2 m,超前支承压力峰值位于前方21.7 m,辅运巷滞后工作面期间持续影响时间短,预计上行开采条件下巷道围岩矿压显现不强烈。采用数值模拟计算表明,上行开采条件下巷道仍具有较好的稳定性。提出了何家塔上组煤上行开采条件下巷道围岩控制技术原则,制定了巷道围岩变形控制技术方案,并开展了井下工业试验,取得了较好的应用效果,在监测期内顶底板移近量22 mm,两帮移近量12 mm,随后围岩变形趋于稳定,表明上行开采条件巷道围岩稳定性好,高预应力锚杆支护技术有效控制了巷道围岩变形。 展开更多
关键词 上行开采 围岩稳定 采动影响倍数法 “两带”判别法 高预应力支护
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植物根劈作用对洞室围岩稳定性影响研究
7
作者 高丙丽 黄钟琼 +1 位作者 杨志法 杨聪聪 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期2250-2263,共14页
岩体裂隙在植物根劈作用下会进一步扩展,裂隙扩展将导致岩体强度降低,进而影响洞室围岩稳定性。以浙江省三门县蛇蟠岛大型古地下洞室群为研究背景,开展植物根劈作用对洞室围岩稳定性影响研究。基于断裂力学理论,对主直根、散生根、水平... 岩体裂隙在植物根劈作用下会进一步扩展,裂隙扩展将导致岩体强度降低,进而影响洞室围岩稳定性。以浙江省三门县蛇蟠岛大型古地下洞室群为研究背景,开展植物根劈作用对洞室围岩稳定性影响研究。基于断裂力学理论,对主直根、散生根、水平根3种不同根系类型植物根劈作用机理进行分析;基于裂隙岩体内部裂纹尖端应力强度因子建立了植物根系临界膨胀力公式;基于数值分析方法,研究植物根系类型、裂隙岩体性质对洞室围岩根劈作用的影响规律。研究结果表明,主直根较散生根更容易使裂隙岩体产生破坏,而且破坏时变形值相对较大;砂岩较凝灰岩先破坏,并且砂岩破坏时变形值大于凝灰岩;应力强度因子数值模拟结果与理论计算结果较吻合,平均误差较小。研究成果为洞室围岩稳定性评估及防护提供理论依据,对地质灾害的防治具有重要的科学意义和应用价值。 展开更多
关键词 根劈作用 围岩稳定 断裂力学 临界膨胀力 应力强度因子 数值模拟
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小净距隧道先行洞爆破开挖对后行洞围岩稳定性影响研究 被引量:8
8
作者 李旭哲 李文杰 +1 位作者 毕志刚 梁斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期42-49,83,共9页
为研究小净距隧道先行洞爆破开挖对后行洞围岩稳定性的影响,以浙江义东高速防军隧道项目为工程背景,根据能量衰减规律推导出爆破施工中围岩振速计算公式,采用有限元软件MIDAS GTS NX模拟不同净距条件下围岩振速及应力的变化规律,将围岩... 为研究小净距隧道先行洞爆破开挖对后行洞围岩稳定性的影响,以浙江义东高速防军隧道项目为工程背景,根据能量衰减规律推导出爆破施工中围岩振速计算公式,采用有限元软件MIDAS GTS NX模拟不同净距条件下围岩振速及应力的变化规律,将围岩振速数值结果与理论值进行对比分析,验证了振速计算公式的准确性。根据振速与应力之间关系,提出保证隧道安全施工的振速阈值。结果表明:后行洞围岩振速大小理论值与模拟值最大相对误差为5.9%,与现场监测数据最大相对误差为7%,验证了理论公式的准确性;后行洞隧道振速峰值与先行洞隧道爆破中心距呈负相关,围岩迎爆侧面监测点振速峰值大于背爆侧,2 D为防军隧道爆破施工时最小安全净距(D为隧道净距),此时上台阶开挖最大振速峰值约为下台阶的1.2倍;爆破开挖后围岩应力峰值与振速峰值主要集中在拱腰及拱脚附近,随着净距增大,先行洞对后行洞的影响逐渐减弱,最终忽略不计;爆破作用下,围岩应力峰值和振速峰值具有一定线性关系,保证隧道爆破安全施工的振速控制阈值为1.9 cm/s,研究成果可为今后类似小净距隧道工程爆破施工提供借鉴。 展开更多
关键词 小净距隧道 隧道净距 爆破开挖 振动响应 围岩稳定 数值模拟
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近距离下伏煤层采动影响巷道围岩稳定性分析 被引量:4
9
作者 杨德群 张向阳 +3 位作者 段云刚 都航 杨伟昆 张帅 《中国矿业》 北大核心 2024年第9期119-129,共11页
针对近距离下伏煤层采动影响上部轨道大巷变形失稳、围岩稳定性较差的问题,本文以张集煤矿北区14148工作面上方12m左右南翼轨道“Y”型大巷为工程背景,运用“竖三带”经验公式分析得出巷道与工作面之间的层位关系,采用数值模拟与现场实... 针对近距离下伏煤层采动影响上部轨道大巷变形失稳、围岩稳定性较差的问题,本文以张集煤矿北区14148工作面上方12m左右南翼轨道“Y”型大巷为工程背景,运用“竖三带”经验公式分析得出巷道与工作面之间的层位关系,采用数值模拟与现场实践相结合的方法,研究了近距离下伏煤层回采过程中上覆巷道应力分布特征及位移演化规律,确定了巷道重点支护部位。研究结果表明:上覆巷道位于覆岩裂隙带影响范围,围岩应力受工作面超前支承压力集中影响,呈先增大后急剧减小的趋势;围岩呈非对称性变形,变形速率随工作面推进呈三段式规律;顶板深部离层呈逐渐增大后平稳趋势,浅部离层呈先增大后减小的趋势。在此基础上提出了采前锚杆索预加固+采后U型棚“补强”巷道支护技术,数值模拟对比结果显示,补强支护后巷道两帮应力增大了9MPa,顶板下沉减少了103mm,巷道薄弱点位移量大幅减小,补强支护控制效果显著。实测结果表明,该支护方案能有效地控制巷道围岩变形,保证了矿井安全生产。 展开更多
关键词 近距离煤层 下伏煤层 采动影响 预加固 围岩稳定
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物元可拓法在引水隧洞围岩稳定性评价中的应用 被引量:6
10
作者 张书豪 艾亚鹏 +2 位作者 陈健 靳春玲 姬照泰 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期10-18,共9页
为预防和控制引水隧洞中围岩失稳事故的发生,将物元可拓法应用于围岩稳定性评价中。以滇中引水工程为背景,选取滇中引水工程某隧洞段,构建引水隧洞围岩稳定性评价指标体系,划分围岩等级,选用灰色关联分析法(Grey Relational Analysis, G... 为预防和控制引水隧洞中围岩失稳事故的发生,将物元可拓法应用于围岩稳定性评价中。以滇中引水工程为背景,选取滇中引水工程某隧洞段,构建引水隧洞围岩稳定性评价指标体系,划分围岩等级,选用灰色关联分析法(Grey Relational Analysis, GRA)和因子分析法(Factor Analysis, FA)组合确定权重,基于物元可拓模型进行引水隧洞围岩稳定性评价,以期减少目前评价方法中一些不相容现象及其他问题所带来的影响,从而提升长距离特大输水工程围岩稳定性等级评价的精度。结果表明,GRA-FA-物元可拓模型围岩稳定性评价结果与实际等级基本相符,与逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS)相比,预测评价精度从62.5%提升到87.5%,准确性提升了约25百分点。因此,GRA-FA-物元可拓模型相较以往的评价模型可以更全面和客观地进行引水隧洞围岩稳定性评价,可为其他长距离特大引水工程施工风险评价提供理论支撑。 展开更多
关键词 安全工程 滇中引水工程 围岩稳定 灰色关联分析法 因子分析法 物元可拓模型
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基于关键块体的井巷围岩稳定性分析及支护研究 被引量:2
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作者 赵建海 李福佳 +1 位作者 刘艳章 黄诗冰 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期304-311,共8页
为了进一步研究关键块体对巷道围岩稳定性的影响及通过关键块体分析进行支护措施的设计。以蒙库铁矿地下开采某一巷道为研究对象,通过工程地质调查与现场测试工作,对围岩节理裂隙统计与分段,并进行岩块强度试验和岩体的波速测试,获得了... 为了进一步研究关键块体对巷道围岩稳定性的影响及通过关键块体分析进行支护措施的设计。以蒙库铁矿地下开采某一巷道为研究对象,通过工程地质调查与现场测试工作,对围岩节理裂隙统计与分段,并进行岩块强度试验和岩体的波速测试,获得了岩体完整性参数,依据此进行了详细的岩体工程分级,给出不同岩体的分级力学参数,再通过Unwedge进行关键块体分析,对不稳定岩块进行划定,确定了锚喷支护的参数及重点支护位置,然后采用有限元软件模拟开挖过程并分析了开挖过程中围岩及支护的应力应变变化情况,最后进行现场采动应力的监测与分析。研究结果表明:经过关键块体分析,更准确地辨别出可能导致巷道失稳的不稳定岩块,针对关键块体分析结果提出稳定性支护措施,并应用于现场,进行采动应力监测与分析,取得了良好的效果。研究结果在一定程度上为围岩稳定性分析及支护设计提供了可靠依据。 展开更多
关键词 围岩稳定性分析 关键块体 巷道支护 有限元法 体质量分级
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煤巷扩帮增跨围岩稳定性研究及支护参数设计 被引量:2
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作者 高亮 杜君武 王琳 《煤炭工程》 北大核心 2024年第9期56-64,共9页
井工煤矿开采过程中有时面临原有巷道断面尺寸不能满足正常生产而需要扩帮的情况,针对扩帮增跨存在巷道围岩稳定性降低、扩帮施工工艺及支护设计等问题,以汇兴煤矿5-2煤层北翼盘区带式输送机巷赋存情况和现有支护条件为背景,采用理论分... 井工煤矿开采过程中有时面临原有巷道断面尺寸不能满足正常生产而需要扩帮的情况,针对扩帮增跨存在巷道围岩稳定性降低、扩帮施工工艺及支护设计等问题,以汇兴煤矿5-2煤层北翼盘区带式输送机巷赋存情况和现有支护条件为背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了扩帮段围岩安全稳定性和顶板极限跨距,论证了北翼盘区带式输送机巷扩帮增跨可行性;对比分析了扩帮前后围岩应力演化规律、塑性区发育特征和护巷煤柱安全稳定性,并结合巷道支护极限自稳平衡拱理论得出北翼盘区带式输送机巷扩帮前后两帮破坏深度基本不变,扩帮后顶板破坏高度和极限平衡拱高度分别增加了13.1%和10.9%。基于此,确定了扩帮段支护参数,提出了“扩帮前顶板补打锚索、扩帮时及时支护新掘顶板及扩帮侧帮部”的施工工艺。最后,进行了扩帮施工及支护现场应用研究。结果表明,扩帮段围岩内部未见明显裂隙,围岩表面未出现明显片帮和移动变形,巷道整体安全稳定。 展开更多
关键词 煤层巷道 扩帮增跨 数值模拟 围岩稳定 支护设计 施工工艺
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水工隧洞围岩稳定可靠度计算的智能优化算法及其应用
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作者 李梦瑶 王刚 +1 位作者 马震岳 康飞 《水电能源科学》 北大核心 2024年第7期142-146,共5页
深埋水工隧洞围岩稳定的主要表现之一是岩体变形或应变能够控制在允许范围内,而隧洞设计中围岩变形或应变的求解一般可采用收敛约束法,但该方法对围岩变形的求解隐含在非线性方程组中,难以运用传统的可靠度算法进行计算。因此,根据可靠... 深埋水工隧洞围岩稳定的主要表现之一是岩体变形或应变能够控制在允许范围内,而隧洞设计中围岩变形或应变的求解一般可采用收敛约束法,但该方法对围岩变形的求解隐含在非线性方程组中,难以运用传统的可靠度算法进行计算。因此,根据可靠指标的几何涵义,将可靠度计算转化为约束优化问题的求解,提出了基于成吉思汗鲨鱼优化器的深埋水工隧洞围岩稳定可靠度计算方法,并对某深埋水工隧洞进行了验证分析。结果表明,该方法对隐式非线性功能函数的可靠度计算问题具有很好的适用性,在计算效率和计算准确性之间能够达到较好的平衡,可为深埋水工隧洞结构设计和围岩稳定可靠性评价提供技术支撑。 展开更多
关键词 水工隧洞 围岩稳定 可靠度 收敛约束法 成吉思汗鲨鱼优化器
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隧洞围岩稳定性与喷锚支护设计施工——以湖南椒花水库蕉溪岭隧洞为例 被引量:3
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作者 龚曙晖 喻玺 +1 位作者 陈光辉 庾江华 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第1期75-78,共4页
隧洞围岩稳定分析对工程设计与施工十分重要。蕉溪岭隧洞是湖南椒花水库供水工程的控制性工程,具有地质条件复杂,穿越多条断层带、浅埋段和破碎带,富水层多的特点。案例通过对蕉溪岭隧洞工程地质和水文地质进行分析,采用轴变理论与实践... 隧洞围岩稳定分析对工程设计与施工十分重要。蕉溪岭隧洞是湖南椒花水库供水工程的控制性工程,具有地质条件复杂,穿越多条断层带、浅埋段和破碎带,富水层多的特点。案例通过对蕉溪岭隧洞工程地质和水文地质进行分析,采用轴变理论与实践相结合的方法对隧洞围岩片帮和冒落极限高度进行预测,进而确定隧洞各段的支护设计。结果表明,根据围岩类型确定喷混凝土厚度和锚杆尺寸,结合地下水状况确定灌浆措施,效果较好。案例结果有助于为同类项目工程设计与施工提供科学参考。 展开更多
关键词 椒花水库 隧洞 围岩稳定
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考虑时空效应的岩溶隧道围岩稳定性分析 被引量:2
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作者 王楷翔 王晓涛 +1 位作者 宫亮 黄丹 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期717-726,共10页
采用全息三维激光扫描仪精确探查溶洞并获取三维点云数据,快速获取溶洞的几何特征和空间分布等基础数据,基于溶洞分布特征与隧道相对位置提出4种隧道岩溶处置措施。综合考虑施工工艺与工程经济效益,采用C20混凝土回填方案进行溶洞处治... 采用全息三维激光扫描仪精确探查溶洞并获取三维点云数据,快速获取溶洞的几何特征和空间分布等基础数据,基于溶洞分布特征与隧道相对位置提出4种隧道岩溶处置措施。综合考虑施工工艺与工程经济效益,采用C20混凝土回填方案进行溶洞处治。利用MIDAS/GTS-NX对毛家坡隧道岩溶段的溶洞处治及处治后隧道的开挖-支护进行数值模拟,以高精度三维激光扫描探测到的溶洞形态、位置及大小为基础建立空溶洞模型,溶洞处治完成后进行隧道开挖-支护模拟。通过收敛-约束法获取岩溶隧洞开挖推进过程中围岩的纵向变形规律,对岩溶段隧道开挖前后的围岩应力与破坏特征进行研究,分析岩溶段与非岩溶段的围岩支护稳定性。研究结果表明:对比隧道非岩溶段和岩溶段的拱顶沉降与周边收敛,处治后岩溶段的拱顶沉降与水平周边收敛减小,岩溶段的处理措施合理。对比岩溶隧道不同进尺下的围岩纵向变形,开挖进尺与支护结构力负相关。选择合理的开挖进尺,既能保证围岩变形满足规范要求,又能使得支护刚度得到合理运用。 展开更多
关键词 溶隧道 时空效应 三维激光扫描 围岩稳定
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基于多维联系云的巷道围岩稳定性评价模型 被引量:2
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作者 王政 朱彬 康虔 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第3期156-167,共12页
为提高地下金属矿山巷道围岩稳定性评估的准确性,根据工程实际,选取5个典型影响因素,构建了围岩稳定性评价指标体系,运用区间层次分析法(Improved Analytic Hierarchy Process, IAHP)和改进CRITIC法(Criteria Importance Though Intercr... 为提高地下金属矿山巷道围岩稳定性评估的准确性,根据工程实际,选取5个典型影响因素,构建了围岩稳定性评价指标体系,运用区间层次分析法(Improved Analytic Hierarchy Process, IAHP)和改进CRITIC法(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation, CRITIC)分别计算指标主、客观权重,基于博弈论思想,确定指标最优综合权重,结合多维联系云模型理论,建立了地下金属矿山巷道围岩稳定性综合评价模型。以国内14条巷道工程为样本数据进行模型检验,并与模糊综合、物元可拓判别结果及实际情况进行对比。最后,将模型应用到某金矿巷道围岩稳定性评估中。结果表明,基于博弈论-多维联系云的地下金属矿山巷道围岩稳定性评估结果与现场调查结论完全一致,验证了本模型在巷道围岩稳定性评价方面具有可行性和有效性,可以为地下金属矿山巷道围岩稳定性评估提供一种准确的、可量化分析的新思路。 展开更多
关键词 多维联系云模型 围岩稳定 区间层次分析法 博弈论 改进CRITIC法
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基于突变理论与SVCDE的抽蓄电站地下厂房围岩稳定监测
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作者 李本良 王震洲 +5 位作者 童涛 黄仕鑫 杨小光 王彦兵 陈曦 肖诗荣 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期490-496,共7页
针对抽蓄电站地下厂房围岩稳定性监测范围广、信息提取不全的问题,提出一种基于突变理论和变尺度复合散布熵(scale-variable composite dispersion entropy, SVCDE)的围岩稳定监测方法。首先,对围岩位移序列进行拟合,推求其非线性动力模... 针对抽蓄电站地下厂房围岩稳定性监测范围广、信息提取不全的问题,提出一种基于突变理论和变尺度复合散布熵(scale-variable composite dispersion entropy, SVCDE)的围岩稳定监测方法。首先,对围岩位移序列进行拟合,推求其非线性动力模型;其次,基于突变理论,建立围岩稳定性判别规则;最后,利用所设计的SVCDE方法,对围岩不同测点变形位移数据进行信息融合,提取整体特征,进而建立一条基于SVCDE的稳定性预警线。试验结果表明,所提方法可实现多通道围岩位移数据信息融合,有效提取变形特征值,进而完成基于SVCDE的围岩稳定性在线监测,对保障厂房施工安全具有重要意义。 展开更多
关键词 抽蓄电站 地下厂房 围岩稳定监测 突变理论 SVCDE
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乌东德水电站导流洞下闸封堵期^(#)5导流洞围岩稳定分析与评价
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作者 王科 李娇娜 +1 位作者 王洁 林紫婕 《水电能源科学》 北大核心 2024年第10期135-139,共5页
采用导流洞泄流的水利水电工程,蓄水期需将临时导流洞依次下闸封堵,蓄水后转换成永久泄水建筑物泄流,导流洞下闸封堵期上游水库水位不断提高,导流洞在高水头条件下能否安全下闸封堵,决定着工程能否按期蓄水,发挥工程效益。以金沙江乌东... 采用导流洞泄流的水利水电工程,蓄水期需将临时导流洞依次下闸封堵,蓄水后转换成永久泄水建筑物泄流,导流洞下闸封堵期上游水库水位不断提高,导流洞在高水头条件下能否安全下闸封堵,决定着工程能否按期蓄水,发挥工程效益。以金沙江乌东德水电站为例,针对导流洞下闸封堵期^(#)5导流洞围岩稳定与安全,采用三维数值分析方法对Ⅳ_(2)类围岩条件和F_(3)断层条件两种不同地质洞段进行对比分析,系统研究了两种地质洞段下,岩体渗流场、围岩增量变形、围岩应力、围岩塑性区、支护结构受力和衬砌应力;同时,考虑衬砌失效后,该洞段封堵施工期围岩稳定性,评价隧洞支护系统安全状态。结果表明,洞身排水孔排水效果明显,大幅降低了洞周孔隙水压力;洞周围岩整体呈向洞内变形趋势,围岩增量变形较小;围岩应力分布有一定调整,但总体变化不大,塑性区范围基本无扩展;支护系统均处于正常受力状态,断层附近的部分锚杆受力较大;衬砌受力较小,衬砌配筋满足衬砌受力要求,^(#)5导流洞下闸封堵期围岩稳定安全性较好。 展开更多
关键词 导流洞 下闸封堵期 围岩稳定 支护安全 三维数值计算 排水孔子模型
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基于安全系数的地下水封洞库主洞室围岩稳定性研究
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作者 朱杰 杨晨 +3 位作者 崔萌 付跃有 贾红岩 韩萌萌 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第S2期179-191,共13页
为探究地下水封洞库洞室断面形状、洞室间距及埋深对洞库围岩稳定性的影响,根据摩尔-库仑破坏准则的力学含义,建立可行的围岩稳定性判别指标,运用有限元模拟软件,以围岩安全系数、变形、应力为主要判别指标对各工况下围岩稳定性进行研... 为探究地下水封洞库洞室断面形状、洞室间距及埋深对洞库围岩稳定性的影响,根据摩尔-库仑破坏准则的力学含义,建立可行的围岩稳定性判别指标,运用有限元模拟软件,以围岩安全系数、变形、应力为主要判别指标对各工况下围岩稳定性进行研究。研究结果表明:1)在所模拟的单洞工况中,直墙形洞室竖向位移略小于曲墙圆拱形洞室,而水平位移要略大于曲墙形,曲墙形洞室应力分布相对均匀,更有利于围岩稳定。2)地下水封洞库主洞室各部位围岩稳定性不同,其中,洞室底部围岩稳定性较好,其次为顶部围岩,洞室两侧围岩稳定性较差。3)相邻洞室间距增加,围岩稳定性增加,但间距增加至2倍洞跨后,围岩稳定性改善效果不再明显。4)在地下洞室群中,中部洞室竖向位移明显高于边部洞室,边部洞室左右侧壁水平位移值相差较大。5)洞室埋深增加,洞周围岩稳定性会降低,尤其是在洞室埋深为150 m时需采取围岩加固措施,以保证洞室的稳定性。 展开更多
关键词 水封洞库 围岩稳定 安全系数 洞室间距 数值模拟
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基于多目标可变模糊评价法的导流隧洞围岩稳定性分级研究 被引量:3
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作者 罗宝力 王子茹 《水电能源科学》 北大核心 2009年第3期113-116,共4页
在分析隧洞围岩稳定性影响因素及各因素的重要性基础上,推导了基于可变模糊集理论的围岩稳定性级别划分的多目标可变模糊评价方法。以漫湾水电站#2导流隧洞围岩为例,先确定岩石质量指标、湿抗压强度、岩石完整性系数、结构面强度系数、... 在分析隧洞围岩稳定性影响因素及各因素的重要性基础上,推导了基于可变模糊集理论的围岩稳定性级别划分的多目标可变模糊评价方法。以漫湾水电站#2导流隧洞围岩为例,先确定岩石质量指标、湿抗压强度、岩石完整性系数、结构面强度系数、地下水渗水量,再按现行规范要求将围岩划分五等级,取围岩样品标号1的指标特征值进行多目标可变模糊评价。计算结果表明,围岩稳定性等级为2-4级,与实际情况相符。与可拓扑评价方法相比,采用多目标可变模糊评价结果更为合理可信。 展开更多
关键词 导流隧洞 多目标可变模糊评价方法 围岩稳定 围岩稳定性分级
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