隧道初期衬砌支护系统的可靠度分析 被引量：9

1

作者 朱彦鹏 陈思阳 +1 位作者 欧华文 张天宇 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第4期125-129,共5页

针对隧道初期衬砌结构,构建考虑综合安全系数的功能函数,将隧道初期喷射混凝土支护结构作为串联体系,采用区间估计的"宽界限法"对隧道衬砌结构的体系进行分析,在此基础上确定体系的失效模式.将极限位移条件下轴力和弯矩所对... 针对隧道初期衬砌结构,构建考虑综合安全系数的功能函数,将隧道初期喷射混凝土支护结构作为串联体系,采用区间估计的"宽界限法"对隧道衬砌结构的体系进行分析,在此基础上确定体系的失效模式.将极限位移条件下轴力和弯矩所对应的位移与施工监测中的位移进行对比;考虑材料性能参数、几何尺寸等的随机性影响,分析中采用蒙特卡罗有限元方法,结合典型工程实例对隧道结构体系的可靠指标进行计算.计算结果表明在工程实例中,隧道衬砌结构在某些局部截面的可靠指标较小,但整个支护体系可靠指标符合设计要求,整个隧道衬砌结构处于安全状态. 展开更多

关键词 隧道结构 初期衬砌支护 失效概率 系统可靠度

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硫酸盐-冻融共同作用下隧道衬砌支护喷射混凝土劣化性能研究 被引量：6

2

作者 席红兵 李柏生 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第7期1219-1226,共8页

为研究地铁隧道衬砌支护结构在恶劣环境下的劣化问题,以西部地区地铁隧道服役过程中典型的气候条件和腐蚀环境为背景,研究冻融和盐溶液侵蚀情况下隧道衬砌支护结构的耐久性能。依据兰州秋冬环境温度和地下水中硫酸盐的离子质量浓度设计... 为研究地铁隧道衬砌支护结构在恶劣环境下的劣化问题,以西部地区地铁隧道服役过程中典型的气候条件和腐蚀环境为背景,研究冻融和盐溶液侵蚀情况下隧道衬砌支护结构的耐久性能。依据兰州秋冬环境温度和地下水中硫酸盐的离子质量浓度设计室内硫酸盐-冻融侵蚀试验,研究不同掺量的粉煤灰和玄武岩纤维对衬砌支护喷射混凝土在不同冻融循环次数作用下的质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数的影响,并根据试验结果建立考虑粉煤灰掺量和玄武岩纤维掺量的抗压强度衰减模型。结果表明:(1)粉煤灰和玄武岩纤维对衬砌支护喷射混凝土性能提升的最优掺量分别为20%和0.1%。(2)混凝土的质量损失率随冻融循环先增大后降低,到后期又持续增大;随着粉煤灰和玄武岩纤维掺量的增大,衬砌支护喷射混凝土的质量损失率降低,当粉煤灰和玄武岩掺量分别达到30%和0.15%时,对质量损失率的降低出现负效应。(3)喷射混凝土的相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数随着冻融循环次数的增大在初期损失较小,之后迅速增大。 展开更多

关键词 地铁隧道 衬砌支护结构 喷射混凝土 硫酸盐侵蚀 冻融循环 耐久性

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地面荷载和衬砌支护作用下浅埋隧道的围岩应力解 被引量：2

3

作者 石雷 吴勇 郭剑锋 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第12期105-111,共7页

为研究地面荷载对有衬砌支护的浅埋隧道围岩应力的影响,在Verruijt研究复杂边界条件下浅埋隧道围岩应力问题的基础上,考虑隧道衬砌支护及地面荷载共同作用对浅埋隧道围岩应力稳定性的影响,求得了浅埋隧道围岩应力解并分析了多个因素对... 为研究地面荷载对有衬砌支护的浅埋隧道围岩应力的影响,在Verruijt研究复杂边界条件下浅埋隧道围岩应力问题的基础上,考虑隧道衬砌支护及地面荷载共同作用对浅埋隧道围岩应力稳定性的影响,求得了浅埋隧道围岩应力解并分析了多个因素对隧道围岩应力场的影响。结果表明:地面荷载越大,隧道腰部环向应力越大、底部环向应力越小;衬砌支护作用越大,隧道腰部环向应力越小、底部环向应力越大。地面荷载和衬砌支护作用不会改变浅埋隧道周边环向应力的分布规律及其受力最不利位置,但会改变其大小及作用方向。开挖过程中隧道拱腰处易出现土体失稳破坏。 展开更多

关键词 浅埋隧道 衬砌支护 地面荷载 围岩应力 复变函数 解析解

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国内外隧道掘进机多模式衬砌支护系统应用案例

4

作者 《隧道建设(中英文)》编辑部 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第5期710-710,共1页

2020年4月28日, 2台压注工法新型TBM在中交天和下线。这种TBM具备2种掘进方式、3种支护模式,具有自动化程度高、施工安全系数高、地质适应性强、施工速度快等优点。这种多模式衬砌支护系统在日本被称为SENS工法,是指采用密闭型盾构掘进... 2020年4月28日, 2台压注工法新型TBM在中交天和下线。这种TBM具备2种掘进方式、3种支护模式,具有自动化程度高、施工安全系数高、地质适应性强、施工速度快等优点。这种多模式衬砌支护系统在日本被称为SENS工法,是指采用密闭型盾构掘进并保持掌子面稳定,同时通过现浇混凝土衬砌(ECL)作为一次衬砌进行隧道支护,经测量确认一次衬砌的稳定性后,进行防漏水处理施工及无荷载的二次衬砌施工(NATM(新奥法))来完成隧道施工的工法,由每个词的开头字母组成"SENS"(shield tunneling method(盾构法),extruded concrete lining(挤压混凝土衬砌法),new Austrian tunneling method(新奥法),system(系统))。 展开更多

关键词 隧道掘进机 挤压混凝土衬砌 掌子面稳定 衬砌支护 地质适应性 密闭型

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隧道预衬砌支护施工法

5

作者 马骊骅 《铁道建筑》 北大核心 1996年第8期35-36,共2页

隧道预衬砌支护施工法【日】藤下幸三等日本横浜市保土谷公路隧道，全长１９３ｍ，由双车道扩建为三车道，开挖断面积约１４０ｍ２，距旁侧既有隧道仅２．５ｍ。所在地层为软弱的团结粉土层，层厚１０～１５ｍ，单轴抗压强度仅０．５～... 隧道预衬砌支护施工法【日】藤下幸三等日本横浜市保土谷公路隧道，全长１９３ｍ，由双车道扩建为三车道，开挖断面积约１４０ｍ２，距旁侧既有隧道仅２．５ｍ。所在地层为软弱的团结粉土层，层厚１０～１５ｍ，单轴抗压强度仅０．５～０．８ＭＰａ。隧道埋深２～１７ｍ，... 展开更多

关键词 隧道 衬砌 预衬砌支护 工程施工

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基于解析模型和机器学习的隧道衬砌压力预测模型

6

作者 徐于杰 王华宁 +1 位作者 胡韬 宋飞 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期169-177,共9页

在流变软岩中进行水工隧道施工时,围岩-衬砌相互作用将在接触面处产生与时间相关的支护力。合理预测支护力对衬砌结构设计和围岩稳定性分析至关重要。然而,黏弹塑性问题的数值模拟需要长时间的计算迭代和复杂的前后处理,而解析方法则面... 在流变软岩中进行水工隧道施工时,围岩-衬砌相互作用将在接触面处产生与时间相关的支护力。合理预测支护力对衬砌结构设计和围岩稳定性分析至关重要。然而,黏弹塑性问题的数值模拟需要长时间的计算迭代和复杂的前后处理,而解析方法则面临公式推导与程序实现的难题,限制了推广应用。基于衬砌支护隧道的黏弹塑性解析模型生成大量数据集,将围岩和衬砌材料特性及几何参数等6个核心参数作为特征,利用LightGBM机器学习方法建立了稳态支护力的数据驱动预测模型。结果表明:该模型在测试集上的预测效果稳定,训练集与测试集的校正决定系数均超过0.9,平均绝对百分比误差低于4.2%,显著优于XGBoost及SVR等其他机器学习算法。此外,利用SHAP方法分析了输入特征与预测结果之间的依赖性,增强了模型的可解释性。该预测模型不仅能快速准确地进行稳态支护力预测,还能应用于衬砌设计和其他反分析工作,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 隧道衬砌支护力 黏弹塑性 LightGBM算法 机器学习 数据驱动预测模型

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变更TBM设备选型和支护衬砌方式的比较论证 被引量：4

7

作者 杜士斌 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2008年第1期52-56,59,共6页

大伙房输水隧洞TBM施工段,在初步设计阶段推荐采用双护盾TBM和预制混凝土管片衬砌。在招标设计阶段经深入比较论证后,决定改用开敞式TBM和锚喷支护、模筑混凝土衬砌。本文根据双护盾和开敞式TBM的结构特点及其适用性,从本工程的工程地... 大伙房输水隧洞TBM施工段,在初步设计阶段推荐采用双护盾TBM和预制混凝土管片衬砌。在招标设计阶段经深入比较论证后,决定改用开敞式TBM和锚喷支护、模筑混凝土衬砌。本文根据双护盾和开敞式TBM的结构特点及其适用性,从本工程的工程地质条件、现代隧洞工程支护系统的设计理念、衬砌结构设计对施工质量的影响及技术经济等方面,对两种TBM型式及支护衬砌方式进行了比较论证。开敞式TBM和锚喷支护、模筑混凝土衬砌,是本工程最优的选择。 展开更多

关键词 大伙房输水隧洞 隧洞工程 设备选型 TBM 支护衬砌

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长距离隧洞施工过程中渗透孔压演化规律研究

8

作者 苏凯 龚仁煌 +2 位作者 魏元基 王盟 董斌 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第8期165-170,176,共7页

依托某长距离供水隧洞工程实际,建立三维有限元渗流数值分析模型,考虑隧洞开挖和支护过程中的动态特性,研究隧洞施工期的渗透孔压演化规律。隧洞开挖过程中孔压的时空演化曲线可以分为3个阶段:缓慢变化阶段、急剧变化阶段和逐渐稳定阶... 依托某长距离供水隧洞工程实际,建立三维有限元渗流数值分析模型,考虑隧洞开挖和支护过程中的动态特性,研究隧洞施工期的渗透孔压演化规律。隧洞开挖过程中孔压的时空演化曲线可以分为3个阶段:缓慢变化阶段、急剧变化阶段和逐渐稳定阶段。同时依托隧洞施工开挖期掌子面逐步推进及衬砌管片安装支护(含豆砾石回填与灌浆等)过程中孔压的时空演化特征,探讨了隧洞开挖过程中的渗流场扰动范围。结果表明:在隧洞尚未开挖到监测断面时,洞周孔压已经开始变化,且在监测断面附近约5πD(D为隧洞直径)范围内,洞周孔压开始发生剧烈变化,而管片拼装支护对洞周孔压的影响范围略小,约为3πD,且其影响具有一定的滞后性;基于瞬态渗流计算模式的平面模型,可以提供三维计算模型中某施工环节(开挖或支护)完成后对应稳定时刻的计算结果,但无法模拟孔压的时空演化过程。 展开更多

关键词 TBM隧洞 渗透孔压 数值分析 衬砌支护 时空效应

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岩质隧洞支护结构设计计算方法探索 被引量：9

9

作者 杨臻 郑颖人 +2 位作者 张红 王谦源 肖安保 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期148-154,共7页

依靠模型试验与力学计算,分析了隧洞破坏机制与型式,提出将基于有限元强度折减法求出的围岩安全系数作为稳定分析判据。现有各种围岩分类中都有一些标志围岩稳定性的标志性说明,在前人基础上,提出了各级岩体的稳定性标志,尤其提出了一... 依靠模型试验与力学计算,分析了隧洞破坏机制与型式,提出将基于有限元强度折减法求出的围岩安全系数作为稳定分析判据。现有各种围岩分类中都有一些标志围岩稳定性的标志性说明,在前人基础上,提出了各级岩体的稳定性标志,尤其提出了一种新的定量标志,即将隧洞在无衬砌情况下的围岩安全系数作为隧洞稳定性定量标志。由此,在给出的相应稳定安全系数基础上反算出各级岩体的强度参数,以提高强度参数的准确性。提出了岩质隧洞的设计计算方法,采用有限元强度折减法计算围岩安全系数,采用有限元法计算衬砌安全系数,并对青岛市某地下工程进行数值模拟,分别计算了围岩和衬砌的安全系数。初步建议岩体隧洞的设计标准:初期支护后,围岩安全系数不小于1.15～1.2,初衬的安全系数不小于1.3;二次支护后围岩安全系数高于1.25,衬砌的安全系数大于2.0～2.4,以确保隧洞在施工和运行过程中的安全。 展开更多

关键词 隧洞 围岩稳定性 强度参数 安全系数 衬砌支护结构 初期支护 二次支护

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地铁过街隧道施工中的支护措施 被引量：2

10

作者 冯华琦 《铁道建筑》 北大核心 2003年第9期44-46,共3页

介绍在广州地铁二号线东风路过街隧道采用浅埋暗挖法施工中 ,根据过街隧道的地质和环境特点 ,对各工序采用了不同的支护方法 ,取得了良好的效果。

关键词 地铁 过街隧道 施工方法 支护措施 浅埋暗挖法 复合衬砌支护 地下铁道

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深埋隧道全长黏结锚杆加固等效方法研究 被引量：3

11

作者 和晓楠 周晓敏 +1 位作者 徐衍 才士武 《铁道建筑》 北大核心 2021年第1期65-68,共4页

为定量描述全长黏结锚杆对深埋隧道围岩的加固作用及其对衬砌支护抗力的影响,结合全长黏结锚杆中性点理论改进了等效计算因子,基于Mohr-Coulomb屈服准则推导出施加锚杆后岩体强度参数的解析表达式;基于新奥法围岩衬砌共同承载理念,建立... 为定量描述全长黏结锚杆对深埋隧道围岩的加固作用及其对衬砌支护抗力的影响,结合全长黏结锚杆中性点理论改进了等效计算因子,基于Mohr-Coulomb屈服准则推导出施加锚杆后岩体强度参数的解析表达式;基于新奥法围岩衬砌共同承载理念,建立深埋隧道全长黏结锚杆等效加固的力学模型,推导了围岩施加锚杆后等效复合体临界破坏时衬砌结构所需提供的最小支护抗力的表达式。结合工程实例,利用改进的等效计算因子分别计算了施加锚杆后围岩强度参数和支护抗力。结果表明,该等效方法可以有效量化设计方案的支护效果。 展开更多

关键词 深埋隧道 等效方法 理论分析 全长黏结锚杆 围岩强度参数 衬砌支护抗力

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渗流损伤耦合作用下深埋圆形隧道的弹塑性解 被引量：1

12

作者 王刚 管辉 +5 位作者 王鹏举 袁文鹏 张书博 贺鹏 陈慧源 刘廷方 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期173-181,共9页

为了研究深埋圆形隧道在考虑渗流损伤耦合作用下的弹塑性解,选择Drucker-Prager屈服准则,基于Biot有效应力原理推导具有衬砌支护的深埋圆形隧洞在施工阶段和运行阶段下的弹塑性解,得到塑性半径和衬砌围岩应力的公式,分析不同因素对塑性... 为了研究深埋圆形隧道在考虑渗流损伤耦合作用下的弹塑性解,选择Drucker-Prager屈服准则,基于Biot有效应力原理推导具有衬砌支护的深埋圆形隧洞在施工阶段和运行阶段下的弹塑性解,得到塑性半径和衬砌围岩应力的公式,分析不同因素对塑性半径和衬砌围岩应力的影响。结果表明:在施工阶段,围岩损伤对塑性区的扩展起到促进作用,同时塑性半径与渗流力呈现正相关趋势,环向应力在衬砌与围岩交界处出现突变并最终趋于地应力;在运行阶段,塑性半径与损伤因子呈线性增加关系,与渗流力呈负相关趋势;随着内压力的进一步增加,对塑性半径的影响分为5个阶段,即低内压力阶段、中低内压力阶段、第一高内压力阶段、第二高内压力阶段、高内压力阶段等。研究结果可为深埋圆形隧道工程建设提供指导和帮助。 展开更多

关键词 圆形隧道 Drucker-Prager屈服准则 渗流损伤耦合 衬砌支护 弹塑性解

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小净距公路隧道施工力学效应研究 被引量：5

13

作者 徐林生 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期685-688,共4页

通过有限元数值模拟，分析了小净距公路隧道中夹岩柱的受力特性、围岩屈服接近度、锚杆轴力、二次衬砌混凝土内力特征等。研究结果表明：净距较小为B／3时，研究区中夹岩柱围岩会受到左右双洞开挖应力场重叠作用的严重影响，受力状态十... 通过有限元数值模拟，分析了小净距公路隧道中夹岩柱的受力特性、围岩屈服接近度、锚杆轴力、二次衬砌混凝土内力特征等。研究结果表明：净距较小为B／3时，研究区中夹岩柱围岩会受到左右双洞开挖应力场重叠作用的严重影响，受力状态十分不利，屈服区也贯通中夹岩柱，中夹岩柱两侧的隧道支护衬砌结构都应有所加强；当净距为（0．85～1．5）B时，中夹岩柱受力状态受净距的影响已很小。 展开更多

关键词 小净距隧道 施工力学 围岩 支护衬砌结构 数值模拟

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《铁路隧道设计规范》修订的重点内容简介 被引量：1

14

《铁道标准设计》 2004年第7期20-20,共1页

关键词 铁路隧道 设计规范 修订内容 支护衬砌 行车速度

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