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高水压高速铁路盾构隧道管片泄水孔设置方案及优化分析
1
作者 邓朝辉 吴柏翰 +2 位作者 肖明清 陈运鹏 章怡 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第11期104-110,116,共8页
[目的]高水压高速铁路盾构隧道中,管片结构需要承受较高的外部荷载。为降低管片承载,可以设置泄水孔进行排水减压。合理的泄水孔位置有利于最大限度降低管片外部荷载,提高结构安全性。为此,探究了不同环向位置、纵向间距下的泄水孔设置... [目的]高水压高速铁路盾构隧道中,管片结构需要承受较高的外部荷载。为降低管片承载,可以设置泄水孔进行排水减压。合理的泄水孔位置有利于最大限度降低管片外部荷载,提高结构安全性。为此,探究了不同环向位置、纵向间距下的泄水孔设置方案,对工程建设具有重要意义。[方法]以广东省深圳市罗湖区的塘朗山高速铁路盾构隧道为案例,介绍了案例工程的概况,建立了案例工程的数值模型。将泄水孔环向布置点分为4个工况(拱顶拱底排水、拱肩排水、拱腰排水、拱脚排水),并与不排水工况进行对比,分析了泄水式管片在不同泄水孔位置下围岩渗流场、管片外水压力、泄水量的分布规律。随后选取5个纵向间距(10 m、8 m、6 m、4 m、2 m)工况,并与不排水工况进行对比,进一步研究不同泄水孔环向位置布置方案下围岩渗流场、管片外水压力、泄水量的分布规律。[结果及结论]泄水孔位于拱脚时,围岩渗流场被扰动的范围最大,管片的最大外水压力最小,泄水量最大。泄水孔纵向间距大于8 m时,相邻泄水孔相互无明显影响,泄水效果无明显差异。随着纵向间距减小,围岩渗流场被扰动的程度逐渐加大,最大外水压力逐渐减小,纵向外水压力不均匀性逐渐降低。纵向间距为4 m时,泄水量达到最大。泄压效果最优工况为泄水孔位于拱脚且纵向间距取2 m工况。 展开更多
关键词 高速铁路 盾构隧道 高水压 泄水式管片 泄水孔 纵向间距
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高水压和裂隙倾角对红砂岩超声波时域传播与衰减特性的影响
2
作者 金解放 刘希望 +3 位作者 阙海辉 熊慧颖 肖莜丰 袁伟 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期3884-3897,共14页
在水力耦合作用下,裂隙岩石的力学特性与超声波传播衰减特性均会发生显著变化,研究裂隙倾角和水压力对裂隙岩石超声波传播特性的影响有利于表征深部岩石赋存状态的反演与力学特性。首先,采用红砂岩制备具有相同长度、不同倾角的裂隙岩... 在水力耦合作用下,裂隙岩石的力学特性与超声波传播衰减特性均会发生显著变化,研究裂隙倾角和水压力对裂隙岩石超声波传播特性的影响有利于表征深部岩石赋存状态的反演与力学特性。首先,采用红砂岩制备具有相同长度、不同倾角的裂隙岩石试件;其次,基于自主研发的高水压高应力岩石超声波测试系统,开展固定轴向静应力和不同水压力的裂隙岩石超声波传播试验;再次,选取不同试验工况下的岩石超声波首波,研究裂隙岩石超声波波速、首波幅值随水压力和裂隙倾角的变化规律;最后,构建相应的演化经验模型,探索高水压力和裂隙倾角对岩石超声波传播与衰减特性的影响机理。研究结果表明:水压力与裂隙倾角对岩石超声波首波形状影响较小,而对超声波速和波幅的影响较明显;裂隙岩石超声波波速随水压力增加而先增加后减小,变化趋势符合高斯函数;当确定水压力时,裂隙倾角由0°增加至90°过程中,裂隙岩石超声波波速呈指数增加;岩石超声波首波幅值随水压力增加而单调减小,而随裂隙倾角增加,超声波传播受到的阻碍作用减弱,超声波首波幅值单调增加。相较于超声波速,首波幅值对水压力或裂隙倾角变化更敏感。 展开更多
关键词 高水压力 裂隙岩石 超声波传播 超声波波速 首波幅值
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高水压大直径盾构隧道破坏特征研究
3
作者 苏昂 何川 +3 位作者 周欣 王峻 封坤 张力 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期73-79,共7页
研究目的:为探明高水压大直径盾构隧道的破坏特征,以苏通GIL输电管廊盾构隧道工程为依托,采用“盾构隧道结构体加载装置”开展错缝拼装管片结构原型加载破坏试验,对管片结构的破坏过程进行分析,探明管片结构的破坏机理和承载性能,从而... 研究目的:为探明高水压大直径盾构隧道的破坏特征,以苏通GIL输电管廊盾构隧道工程为依托,采用“盾构隧道结构体加载装置”开展错缝拼装管片结构原型加载破坏试验,对管片结构的破坏过程进行分析,探明管片结构的破坏机理和承载性能,从而为高水压大直径盾构隧道的设计提供参考。研究结论:(1)管片结构形变呈“横鸭蛋”形,最大直径变化率为9.52‰,最大纵缝张开量为12.87 mm;(2)拱顶、拱底内弧面受拉开裂破坏,裂纹最大宽度分别为4.5 mm、11.5 mm,裂纹总长54.80 m,总数量为235条,以纵向裂纹为主;左拱脚、右拱肩外弧面受拉开裂破坏,裂纹总长64.70 m,总数量为65条,裂纹最大宽度0.1 mm;(3)管片破坏经历弹性、弹塑性及破坏三个阶段,管片开裂对结构整体刚度下降影响不明显,破坏机理为:裂缝深度增大,钢筋屈服,中心轴不断上移,核心混凝土有效承载面积减小,管片总体刚度不断减小,直到结构发展成为几何可变机构,使得弯矩和偏心距降低、位移增长,结构承载力下降,管片结构局部失稳破坏,管片极限承载荷载为2827.2 kN,极限承载力安全系数为1.632;(4)本研究成果可为高水压大直径盾构隧道的设计提供参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 原型试验 破坏特征 错缝拼装 高水压
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高水压大直径越江盾构隧道安全评价
4
作者 苏昂 何川 +3 位作者 王峻 周欣 封坤 张力 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期2884-2894,共11页
为评价高水压大直径越江盾构隧道的安全性,以苏通电力管廊长江盾构隧道工程为研究背景,采用自主研发的装置对错缝拼装盾构隧道开展原型加载破坏试验。首先,分析原型试验结果,揭示了高水压条件下管片结构破坏特征;其次,提出基于椭圆度控... 为评价高水压大直径越江盾构隧道的安全性,以苏通电力管廊长江盾构隧道工程为研究背景,采用自主研发的装置对错缝拼装盾构隧道开展原型加载破坏试验。首先,分析原型试验结果,揭示了高水压条件下管片结构破坏特征;其次,提出基于椭圆度控制的结构形变评价方法和基于M-N承载力曲线的结构强度评价方法,建立了基于管片结构形变和强度的安全综合评价方法;最后,对苏通电力管廊长江盾构隧道安全性进行综合评价。研究结果表明:管片内弧面裂纹出现在拱顶和拱底,最大宽度分别为4.5 mm和11.5 mm,外弧面裂纹出现左拱脚、右拱肩,裂纹最大宽度为0.1 mm;管片破坏特征为内弧面出现多条贯通裂纹,B3块钢筋达到屈服状态,主对拉方向顶底位移增大,管片结构局部失稳破坏;管片结构形变发展可分为一次递增和二次递增2个阶段,提出椭圆度8.17‰作为结构形变控制值,(3 595.52 kN·m,14 988.60 kN)为M/N内力组合发展控制值。苏通电力管廊长江盾构隧道安全综合系数为1.84~3.65,安全余量充足,但要重点加强3号断面的监测。 展开更多
关键词 越江盾构隧道 安全评价 原型加载试验 大直径 高水压
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高水压双层衬砌结构盾构隧道防水体系及性能试验研究
5
作者 王朋乐 马志富 +4 位作者 孟庆余 王乐明 李佳琪 刘撞撞 杨昊 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第10期298-307,共10页
针对高水压双层衬砌结构盾构隧道的防水问题,依托崇太长江隧道工程,建立一套“上下全封闭型弹性密封垫+半包裹型螺栓孔密封垫+导水泄压型嵌缝密封条”的新型接缝防水体系,通过防水模型试验和现场拼装试验对三处关键部位密封垫的防水能... 针对高水压双层衬砌结构盾构隧道的防水问题,依托崇太长江隧道工程,建立一套“上下全封闭型弹性密封垫+半包裹型螺栓孔密封垫+导水泄压型嵌缝密封条”的新型接缝防水体系,通过防水模型试验和现场拼装试验对三处关键部位密封垫的防水能力和拼装效果进行研究。研究表明:将传统一端封闭一端“齿状”的接缝弹性密封垫改为上下全封闭的型式,外侧密封垫在张开量8 mm、错台量25 mm时仍能满足短期1.8 MPa的防水要求,而内侧密封垫在张开量8 mm、错台量为21 mm时的防水性能无法满足要求;接缝弹性密封垫在100℃高温2 h后的防水能力较常温下还略有提高,之后随温度升高快速下降,在200℃下高温老化2 h后的防水能力已接近防水设计指标;由于内衬的存在,并考虑高水压要求,嵌缝封堵方案由传统密封胶改为具备泄压孔和排水通道的橡胶密封条,接缝渗漏水可通过嵌缝密封条和分段设置在拱脚的排水盲管排出,降低接缝内水压的同时实现分区防水。通过研究得到的弹性密封垫不同温度老化后的防水能力成果,可为控制隧道内发生火灾的规模及持续时间进行指导。 展开更多
关键词 盾构隧道 接缝防水 高水压 双层衬砌 模型试验 高温老化
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超高水压盾构盾尾密封性能试验及数值计算研究
6
作者 高文梁 吴浩 +2 位作者 闫阳 张琳 胡建立 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期61-70,共10页
为研究2000 kPa超高水压环境下盾构盾尾密封性能的关键影响因素及评价标准,设计一套模拟尾盾内径2000 mm的盾尾密封试验台,并开展最高2000 kPa的超高水压密封性能试验。通过分析盾尾密封原理,确定影响其性能的关键因素:保持最大油脂压... 为研究2000 kPa超高水压环境下盾构盾尾密封性能的关键影响因素及评价标准,设计一套模拟尾盾内径2000 mm的盾尾密封试验台,并开展最高2000 kPa的超高水压密封性能试验。通过分析盾尾密封原理,确定影响其性能的关键因素:保持最大油脂压力高于外部环境泥水压力,确保油脂充分填充盾尾间隙并有效抵抗外部泥水侵入。基于此,对试验台的盾尾密封系统和压力监测控制系统进行针对性改进。试验台采用6道尾刷设计,可在高压环境下有效传递环境压力并保障尾刷钢板的安全性;同时,在油脂腔圆周方向设置10个压力监测点,实现对油脂腔内部压力变化的实时监测与反馈。通过建立压力递增的试验方案,以油脂腔内部压力波动不超过100 kPa为密封性能达标的评价标准,成功完成了2000 kPa超高水压密封试验,验证了试验台设计的有效性。试验结果表明:通过实时监测油脂腔各监测点压力变化并实时调节油脂腔压力,保持最大油脂腔压力高于外部水压50 kPa,可实现盾尾密封系统在2000 kPa超高水压环境下的有效密封。此外,基于对试验数据和试验现象的分析,建立数值计算模型,重点研究注脂口数量和注脂压力对油脂腔压力的影响,推导出多组经验公式,可用于评估油脂腔从注脂开始到压力稳定所需时间,以及稳定压力相对注脂压力的压降值。 展开更多
关键词 高水压环境 盾构 盾尾密封 油脂腔数量 油脂腔压力 数值计算
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高围压高水压作用下脆性岩石强度变形特性试验研究 被引量：33
7
作者 邢福东 朱珍德 +2 位作者 刘汉龙 阮怀宁 王军 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期184-187,共4页
对锦屏二级水电站引水隧洞大理岩、砂岩进行高围压高水压条件下全应力应变过程三轴压缩试验,分析高围压高水压对脆性岩石变形、强度及脆延转化特性的影响,探讨围压变化范围较大时岩石强度与围压及高孔隙水压之间的关系.结果表明:在较大... 对锦屏二级水电站引水隧洞大理岩、砂岩进行高围压高水压条件下全应力应变过程三轴压缩试验,分析高围压高水压对脆性岩石变形、强度及脆延转化特性的影响,探讨围压变化范围较大时岩石强度与围压及高孔隙水压之间的关系.结果表明:在较大围压范围内,有无施加水压力2种条件下,σ1与σ3之间均呈非线性关系;高孔隙水压力加速了岩石的脆性破裂,降低了岩石的强度. 展开更多
关键词 脆性岩石 高围压 高水压 全应力一应变过程 强度 变形 引水隧洞
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高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合机制与数值实现 被引量：23
8
作者 赵延林 彭青阳 +2 位作者 万文 王卫军 张盛国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期556-564,共9页
采用渗流力学、断裂力学理论结合Monte Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究高水压作用下岩体原生裂纹的变形和翼形裂纹的萌生、扩展、贯通的渗流-断裂耦合作用机制,建立高水压作用下岩体裂纹的渗流-断裂耦合数学模型,给出该数学模型... 采用渗流力学、断裂力学理论结合Monte Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究高水压作用下岩体原生裂纹的变形和翼形裂纹的萌生、扩展、贯通的渗流-断裂耦合作用机制,建立高水压作用下岩体裂纹的渗流-断裂耦合数学模型,给出该数学模型的求解策略与方法,在Fortran95平台下开发高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合分析程序HWFSC.for。高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合体现在岩体裂纹网络和渗流初始条件都随渗流时步变化。对高压注水岩体裂纹扩展过程进行渗流-断裂耦合分析。结果表明,高压注水条件下,岩体裂纹扩展存在起动水压力,当水压力大于起动水压力时,裂纹尖端开始萌生翼形裂纹,随着裂纹水压力的增加,翼形裂纹扩展,进而与其他裂纹搭接贯通,停止扩展。渗流-断裂耦合分析考虑了裂纹动、静水压力对裂纹产生的法向扩张效应及翼形裂纹的扩展而形成新的渗流通道两方面的影响,连通裂纹数随渗流的发展而增加。岩体裂纹的渗流-断裂耦合分析,能较真实地再现岩体裂纹的水力劈裂现象,描述岩体裂纹的扩展、贯通过程及与之相耦合的渗流响应。 展开更多
关键词 岩石力学 高水压 渗流-断裂耦合 数值实现 水力劈裂
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高水压隧道围岩渗流-应力耦合作用模式研究 被引量：18
9
作者 王建秀 胡力绳 +2 位作者 张金 唐益群 杨坪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期237-240,共4页
近年来,我国修建的长大隧道经常遭遇高压地下水作用,隧道围岩中渗流场与应力场存在着耦合作用。对于高水压隧道而言,按照耦合过程中围岩的破坏情况,可以分为变形过程中的耦合作用和破裂过程中的耦合作用。如果只考虑隧道开挖后围岩的变... 近年来,我国修建的长大隧道经常遭遇高压地下水作用,隧道围岩中渗流场与应力场存在着耦合作用。对于高水压隧道而言,按照耦合过程中围岩的破坏情况,可以分为变形过程中的耦合作用和破裂过程中的耦合作用。如果只考虑隧道开挖后围岩的变形,则渗流-应力耦合作用可概括为天然充填物变形、无充填裂隙接触变形、裂隙时效变形和人工充填物变形等模式。考虑隧道开挖过程中围岩的破坏,则渗流-应力耦合作用可以概括为卸荷和水力劈裂裂隙模式。在隧道二次应力场中,变形和破裂过程相伴而生,耦合作用模式的建立可以为隧道设计、施工及地质灾害防治提供明确的概念模型和参考依据。 展开更多
关键词 高水压隧道 围岩 二次应力 耦合作用模式 数学模型
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高水压隧道衬砌背后水压力预测模型研究 被引量：11
10
作者 袁金秀 刘炳华 +4 位作者 高新强 惠云杰 黄启艳 曹玉斌 王道远 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第7期48-53,共6页
研究目的:以邢和铁路天河山隧道为依托,开展隧道衬砌背后水压力预测模型研究。首先结合地下水动力学理论,考虑"围岩-注浆层-衬砌-防水板-盲管"不同介质渗透特性,理论推导隧道衬砌背后水压力和排水量预测公式;其次通过3DEC离... 研究目的:以邢和铁路天河山隧道为依托,开展隧道衬砌背后水压力预测模型研究。首先结合地下水动力学理论,考虑"围岩-注浆层-衬砌-防水板-盲管"不同介质渗透特性,理论推导隧道衬砌背后水压力和排水量预测公式;其次通过3DEC离散元验证理论预测模型的合理性;最后对衬砌背后水压力影响因素进行参数敏感性分析。研究结论:(1)本文提出的衬砌背后水压力预测模型与数值计算结果误差不足10%,可准确预测高水压隧道衬砌背后水压力和排水量;(2)衬砌背后水压力P_(ll)与k_(ss)/k_(gg)和排水量Q_(w)均呈反比例线性关系;隧道排水量随k_(ss)/k_(gg)增大而减小,但非线性关系,其在k_(ss)/k_(gg)≤75范围内受k_(ss)/k_(gg)影响显著;(3)秉承"堵水限排"理念的高水压隧道施工过程中,可通过提升隧道排水量、减小注浆层渗透系数、增大注浆层厚度等组合措施来达到降低衬砌背后水压力的目的,其衬砌减压效果是"排"优于"堵";(4)本研究成果对高水压隧道设计及施工具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 隧道 高水压 预测模型 堵水限排 理论解析 3DEC
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高水压隧道修建过程中渗流场变化规律试验研究 被引量：33
11
作者 高新强 仇文革 孔超 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期50-58,共9页
以圆梁山隧道毛坝向斜高水压地段为工程背景,自行研制高水压隧道渗流场试验装置系统,通过室内模型试验,分析隧道修建过程中渗流场的变化规律及作用在二衬背后的水压力作用系数。结果表明:围岩边界不透水时,初始渗流场为静水场,围岩边界... 以圆梁山隧道毛坝向斜高水压地段为工程背景,自行研制高水压隧道渗流场试验装置系统,通过室内模型试验,分析隧道修建过程中渗流场的变化规律及作用在二衬背后的水压力作用系数。结果表明:围岩边界不透水时,初始渗流场为静水场,围岩边界透水时,初始渗流场为非静水场;隧道开挖后,水压力等值线是以隧道为中心的圆环形状,无注浆圈时在围岩内的分布较均匀,有5m注浆圈时,等值线在注浆圈内密度较大,在注浆圈外较稀疏;注浆的施作,明显减小了隧道内的排水量,增加了注浆圈外表面的水压力作用系数,注浆圈承担了较大的地下水压力;衬砌施作后,有注浆圈时,衬砌背后的水压力有明显的折减现象,在排水孔断面上的分布呈'葫芦'状,衬砌背后水压力作用系数最小,围岩内和注浆圈外表面的水压力作用系数几乎相同,衬砌背后的水压力在排水系统与水沟连通的位置处最小,在仰拱处较大,在其他位置分布较均匀;隧道排水比越大,衬砌背后的水压力作用系数越小。 展开更多
关键词 高水压隧道 模型试验 试验装置系统 渗流场 水压力 作用系数
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大埋深高水压裂隙岩体巷道底臌突水试验研究 被引量：14
12
作者 许延春 陈新明 +1 位作者 李见波 姚依林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期124-128,共5页
随着煤炭开采向深部发展,高地压和高水压矿井破碎岩体巷道发生底臌突水灾害越来越多。为进一步研究该类巷道底臌突水机理与特点,笔者运用相似模拟试验和现场巷道底板增压注水试验不同手段综合研究深部巷道底臌突水的临界突变规律。运用... 随着煤炭开采向深部发展,高地压和高水压矿井破碎岩体巷道发生底臌突水灾害越来越多。为进一步研究该类巷道底臌突水机理与特点,笔者运用相似模拟试验和现场巷道底板增压注水试验不同手段综合研究深部巷道底臌突水的临界突变规律。运用相似试验模拟了承压水作用下,巷道底板发生破坏的特征;通过现场注水试验分析巷道底臌量和底板物性变化规律,发现了深部巷道底臌突水的突变性规律。 展开更多
关键词 大埋深 高水压 裂隙岩体 巷道 底臌突水
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山岭隧道高水压下衬砌结构平面数值分析 被引量：22
13
作者 高新强 仇文革 高扬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期365-369,共5页
采用平面有限元数值模型分析高水压作用下衬砌结构受力特征和围岩稳定性,研究了水压力大小、注浆加固圈厚度、水压力折减系数对衬砌结构受力和围岩塑性区的影响。研究结果表明:衬砌内力与塑性区随着外水压力折减系数的增大明显增大,随... 采用平面有限元数值模型分析高水压作用下衬砌结构受力特征和围岩稳定性,研究了水压力大小、注浆加固圈厚度、水压力折减系数对衬砌结构受力和围岩塑性区的影响。研究结果表明:衬砌内力与塑性区随着外水压力折减系数的增大明显增大,随着总水压力的增加而增大,随着加固圈厚度的增大而减小;外水压力折减系数是影响衬砌内力和围岩塑性区的重要因素。 展开更多
关键词 山岭隧道 高水压 衬砌结构 数值分析
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高围压高水压条件下岩石卸荷强度特性试验研究 被引量：12
14
作者 李志敬 朱珍德 +1 位作者 施毅 倪骁慧 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期162-165,共4页
为了探讨高围压、高水压对岩石卸荷强度特性的影响,取锦屏二级水电站引水隧洞岩石(大理岩、砂岩及板岩)分别进行高围压、无水压峰前卸荷,高围压、无水压峰后卸荷及高围压、高水压峰前卸荷3种工况下的三轴压缩对比试验.试验结果表明,高... 为了探讨高围压、高水压对岩石卸荷强度特性的影响,取锦屏二级水电站引水隧洞岩石(大理岩、砂岩及板岩)分别进行高围压、无水压峰前卸荷,高围压、无水压峰后卸荷及高围压、高水压峰前卸荷3种工况下的三轴压缩对比试验.试验结果表明,高围压、无水压工况下,岩石达到峰值强度后,与峰前卸荷相比,已经有很多的细小裂纹,其损伤程度远远大于峰值前岩石的损伤程度.高围压、无水压峰后卸荷时的黏聚力c、内摩擦角φ与峰前卸荷的黏聚力c、内摩擦角φ相比,有很大程度的降低.而高水压力的存在相当于降低了初始围压,也就是降低了岩石裂隙面及破坏面上的有效正应力,加速了岩石的破裂,从而降低了岩石的强度,因此高围压、高水压峰前卸荷的黏聚力c、内摩擦角φ与高围压、无水压峰前卸荷相比,有很大程度的降低,且黏聚力c比内摩擦角φ更加敏感. 展开更多
关键词 锦屏水电站 卸荷 高围压 高水压 黏聚力
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地下水环境平衡的理念在高水压隧道设计中的应用 被引量：9
15
作者 傅钢 曹延平 +2 位作者 张林 张承宇 刘恒伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期474-478,共5页
将维持地下水环境平衡的设计理念应用于高水压隧道的设计中。对设计中防排水参数和抗水压衬砌计算方法进行了探讨。以梨树湾隧道为实例介绍了具体设计方法。该隧道施工结果表明:应用地下水环境平衡的理念设计高水压隧道,对于保护环境、... 将维持地下水环境平衡的设计理念应用于高水压隧道的设计中。对设计中防排水参数和抗水压衬砌计算方法进行了探讨。以梨树湾隧道为实例介绍了具体设计方法。该隧道施工结果表明:应用地下水环境平衡的理念设计高水压隧道,对于保护环境、降低隧道造价、加快施工速度都是合理、安全和有效的。 展开更多
关键词 地下水 环境 平衡 高水压 设计 抗水压衬砌
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山岭隧道高水压下衬砌结构三维数值模拟 被引量：14
16
作者 高新强 仇文革 高扬 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期29-33,共5页
采用三维有限元数值模型,分析圆梁山隧道高水压条件下衬砌结构受力及变形特征。研究结果表明,高水压对隧道衬砌结构影响显著,在高水压作用下衬砌结构的受力和变形都较大,衬砌结构上存在较大的纵向弯矩。水荷载是隧道衬砌结构的主要荷载... 采用三维有限元数值模型,分析圆梁山隧道高水压条件下衬砌结构受力及变形特征。研究结果表明,高水压对隧道衬砌结构影响显著,在高水压作用下衬砌结构的受力和变形都较大,衬砌结构上存在较大的纵向弯矩。水荷载是隧道衬砌结构的主要荷载之一,应引起足够的重视。 展开更多
关键词 山岭隧道 衬砌结构 高水压 数值模拟
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高水压岩质盾构隧道二次注浆压力的控制 被引量：14
17
作者 李围 何川 谢红强 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期32-37,共6页
采用梁—弹簧模型模拟盾构隧道管片衬砌结构,针对不同的二次注浆方式,包括注浆孔的布置、充填空隙的长度和注浆压力,进行力学分析。结果表明:不同注浆方式下管片结构的力学特征不同,在注浆压力及所填充空隙长度相同的条件下,不对称注浆... 采用梁—弹簧模型模拟盾构隧道管片衬砌结构,针对不同的二次注浆方式,包括注浆孔的布置、充填空隙的长度和注浆压力,进行力学分析。结果表明:不同注浆方式下管片结构的力学特征不同,在注浆压力及所填充空隙长度相同的条件下,不对称注浆对管片结构的受力最不利;在注浆方式相同、注浆压力和所充填空隙长度不同的条件下,管片结构的内力和变形形状相同,但内力和变形的大小不同,随着注浆压力和所充填空隙长度的减小,管片结构的内力和变形减小。在岩质盾构隧道施工中,二次注浆所充填的空隙长度是不确定的,故从安全出发,最大二次注浆压力应控制在0.6 MPa以内,注浆压力的下限值可由能注入浆液进行控制。 展开更多
关键词 岩质盾构隧道 二次注浆 高水压 控制压力 注浆方式 梁-弹簧模型
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高水压条件下泥水盾构隧道开挖面支护压力特性分析 被引量：10
18
作者 陈孟乔 刘建坤 +1 位作者 肖军华 田泽野 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期163-169,共7页
高水压条件下,泥水盾构隧道施工过程中开挖面支护压力对开挖面稳定性和地层变形的影响很大。结合南京地铁3号线浦珠路站—滨江路站区间过江隧道工程,建立了模拟盾构隧道开挖面失稳过程的数值模型,研究了开挖面支护压力与土体变形之间的... 高水压条件下,泥水盾构隧道施工过程中开挖面支护压力对开挖面稳定性和地层变形的影响很大。结合南京地铁3号线浦珠路站—滨江路站区间过江隧道工程,建立了模拟盾构隧道开挖面失稳过程的数值模型,研究了开挖面支护压力与土体变形之间的关系以及相关参数对其影响。研究表明,相比于无水压的情况,高水压条件下开挖面前方土体发生较小位移时开挖面支护压力就达到极限值,且极限值增大约一个量级,开挖面更易失稳。随着内摩擦角、水位和隧道直径的增大,开挖面极限支护压力比增大,开挖面稳定性降低,但变化趋势逐渐变缓,开挖面极限支护压力比与内摩擦角、水位呈抛物线形式,与隧道直径呈幂函数形式。随着黏聚力、埋深的增大,开挖面极限支护压力比减小,开挖面稳定性升高,但变化趋势逐渐变缓,呈抛物线形式。弹性模量对开挖面稳定性几乎没有影响。研究结果可为高水压条件下盾构隧道施工中合理确定支护压力提供参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 开挖面稳定 支护压力 高水压
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铁路隧道管片衬砌承受高水压分界值研究 被引量：8
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作者 周济民 何川 张增 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1583-1589,共7页
铁路隧道一般位于山岭或水下的复杂地质环境中,面临着地下水的威胁,国内工程界对于管片衬砌所能承受的高水压一直没有明确的分界值。针对管片衬砌结构型式的特点,从接缝防水及结构受压承载能力两方面对高水压分界值展开研究。提出了管... 铁路隧道一般位于山岭或水下的复杂地质环境中,面临着地下水的威胁,国内工程界对于管片衬砌所能承受的高水压一直没有明确的分界值。针对管片衬砌结构型式的特点,从接缝防水及结构受压承载能力两方面对高水压分界值展开研究。提出了管片衬砌结构高水压限界的定义及判定方法,求解了不同围岩级别、不同管片设计参数(混凝土强度等级、厚度)条件下的管片衬砌高水压承载能力。最后通过大比例尺模型试验对衬砌受水压作用的力学特征进行分析。研究结果表明:管片接缝在允许的张开量和错位量的前提下,同时考虑设计材料的应力松弛与老化,密封垫设计承受的最大水压能力约在0.8～1.0 MPa之间;管片环不同位置处的受压承载能力安全系数近似呈正弦曲线分布,拱顶及拱底位置为衬砌结构受力控制点,提高混凝土强度等级或加大管片厚度可以显著增加管片衬砌的受压承载能力;高水压条件下结构呈受压破坏,低水压条件下呈受拉破坏,一定范围内提升管片的外水压力,衬砌结构的轴力值增加明显,弯矩值变化幅度不大,对于结构受力是有利的。 展开更多
关键词 铁路隧道 管片衬砌 高水压分界值 接缝防水 模型试验
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高水压工作面底板注浆加固技术研究 被引量：23
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作者 李振华 许延春 陈新明 《煤炭工程》 北大核心 2013年第5期32-35,共4页
作为焦作矿区的新建矿井,赵固二矿底板富水性强,水压大,隔水层薄,严重影响工作面安全生产。为了保证工作面安全生产,在简单分析试验工作面概况的基础上,提出了底板加固技术及其具体的技术指标,设计了"分散制浆、细管输浆、双重固... 作为焦作矿区的新建矿井,赵固二矿底板富水性强,水压大,隔水层薄,严重影响工作面安全生产。为了保证工作面安全生产,在简单分析试验工作面概况的基础上,提出了底板加固技术及其具体的技术指标,设计了"分散制浆、细管输浆、双重固管防喷、反复透孔注浆"的超高压注浆方法,直流电法探测结果表明,注浆对底板加固改造效果理想,该成果对高水压工作面注浆加固具有一定的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 高水压工作面 注浆加固 超高压注浆方法 直流电法
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