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中小断面引水隧洞软弱围岩钻爆开挖超挖控制技术研究
1
作者
薛乙彰
田冲良
+7 位作者
张玉
周雨晖
郭述强
陆进华
张玉斌
武哲华
李绍凯
王智强
《施工技术(中英文)》
2025年第1期92-97,共6页
超挖现象是软岩隧洞钻爆开挖的一大通病,对工程的安全、质量、成本和进度等会产生严重影响。以某中小断面引水隧洞钻爆开挖为例,首先描述其爆破设计和开挖效果,然后结合爆破参数和地质条件分析超挖的主要影响因素,最后从技术和管理层面...
超挖现象是软岩隧洞钻爆开挖的一大通病,对工程的安全、质量、成本和进度等会产生严重影响。以某中小断面引水隧洞钻爆开挖为例,首先描述其爆破设计和开挖效果,然后结合爆破参数和地质条件分析超挖的主要影响因素,最后从技术和管理层面提出优化爆破参数、改善地质条件、动态精细管理三大控制技术,建立以“周边孔、辅助孔、超前支护、超前注浆”为优化改善对象的递进式超挖控制技术。通过现场实践对比研究了不同技术下的超挖深度和各自贡献。结果表明:超挖控制无需同时对多个因素进行优化改善,可采用以“周边孔、辅助孔”为优化对象的爆破参数优化控制技术,一般优先通过该方法进行超挖控制;在爆破参数优化后仍无法控制超挖的情况下,可采用以“超前支护、超前注浆”为改善对象的地质条件改善控制技术,和爆破参数优化控制技术形成“递进式超挖控制技术”;按照超挖控制贡献大小依次为超前注浆、超前支护、周边孔和辅助孔,但地质条件改善成本较高,在满足工程要求的前提下,建议优先选用爆破参数优化控制技术。
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关键词
引水隧洞
软岩
爆破
超挖
注浆
支护
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职称材料
中小断面水工隧洞光面爆破开挖动态精细设计方法研究
2
作者
陈波
张玉
+1 位作者
石怡安
陆进华
《水利水电工程设计》
2024年第4期44-49,共6页
为规范爆破方案设计、寻求高效建造技术,从而提高炮孔利用率、增大循环进尺、保证爆破效果和过程安全,以体形系数小、岩石钳制作用大的Ⅱ~Ⅲ级围岩中小断面水工隧洞为研究对象,在考虑爆破过程对隧洞自身和周围环境影响的基础上,基于“能...
为规范爆破方案设计、寻求高效建造技术,从而提高炮孔利用率、增大循环进尺、保证爆破效果和过程安全,以体形系数小、岩石钳制作用大的Ⅱ~Ⅲ级围岩中小断面水工隧洞为研究对象,在考虑爆破过程对隧洞自身和周围环境影响的基础上,基于“能量-影响-控制-设计-评价”的系统方法(简称“EICDE”法),首先梳理分析了爆破开挖全过程的物质能量、环境作用、控制对象、设计要素、设计准则和效果评价等内容。然后结合建造方法并运用PDCA循环管理法建立了其动态精细设计方法框架,形成了从设计到建造、评价、改进的动态精细设计方法。最后通过工程实例验证该设计方法的科学性和可行性。研究结果表明:采用该设计方法可保证爆破效果和过程安全,亦可为中小断面水工隧洞光面爆破开挖方案设计和高效建造提供参考和借鉴。
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关键词
水工隧洞
光面爆破
精细设计
设计方法
高效建造
效果评价
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职称材料
铁路桥墩通用计算平台任意截面形变刚度与温度初载法研究
3
作者
王雨权
国巍
+3 位作者
苏伟
廖立坚
李林安
周俊龙
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2923-2933,共11页
为了提高铁路桥墩及基础批量化设计中桥墩外力及变形的计算精度,解决复杂墩形的外力及墩顶位移等设计指标的高效精准求解难题,研制了适用于计算任意横截面、沿墩高形变的铁路桥墩通用计算平台,构建一套基于任意截面形变单元加载技术为...
为了提高铁路桥墩及基础批量化设计中桥墩外力及变形的计算精度,解决复杂墩形的外力及墩顶位移等设计指标的高效精准求解难题,研制了适用于计算任意横截面、沿墩高形变的铁路桥墩通用计算平台,构建一套基于任意截面形变单元加载技术为核心的铁路桥墩仿真计算方法。该方法的关键步骤有:1)通过自定义任意桥墩截面输入格式及基于泊松方程的有限元网格剖分求解方法,搭建任意截面几何特性计算功能;2)通过基于力的平衡及余能定理、卡氏第二定理,推导形变刚度矩阵,利用结构力学法得到等效节点荷载,进而建立形变单元加载算法;3)通过自定义温度场,并引入初轴力、初弯矩概念,然后基于单元力学平衡关系,得到形变单元的等效温度节点力,从而创建温度效应的初载法;4)据此编制完成铁路桥墩通用计算平台,并分别采用商业有限元软件Midas对(60+100+60)m高铁连续梁桥墩地震力、采用Abaqus对圆端形形变构件空心墩温度作用墩顶位移进行验证。研究结果表明:平台的地震力计算结果与Midas的最大误差为0.18%,表明形变刚度及任意截面几何特性计算功能满足工程精度要求;温度作用下,当墩高超过21 m时,平台计算墩顶位移与Abaqus的最大误差为0.52%,误差随墩高增加而减小,表明温度效应的初载法准确度高。研究成果可为研制相同类型铁路桥墩设计仿真平台提供一种精度高且技术路线可行的简便方法。
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关键词
桥墩
形变刚度
任意截面
温度初载法
计算平台
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职称材料
题名
中小断面引水隧洞软弱围岩钻爆开挖超挖控制技术研究
1
作者
薛乙彰
田冲良
张玉
周雨晖
郭述强
陆进华
张玉斌
武哲华
李绍凯
王智强
机构
中建
六
局
水利水电建设集团
有限公司
技术
中心
中国建筑第六工程局有限公司工程技术研究院
北京交通大学城市地下
工程
教育部重点实验室
出处
《施工技术(中英文)》
2025年第1期92-97,共6页
基金
中建股份科技研发计划(CSCEC-2022-Q-53)
中建六局科技研发计划(CSCEC6B-2020-Z-12,CSCEC6B-2021-Z-21)。
文摘
超挖现象是软岩隧洞钻爆开挖的一大通病,对工程的安全、质量、成本和进度等会产生严重影响。以某中小断面引水隧洞钻爆开挖为例,首先描述其爆破设计和开挖效果,然后结合爆破参数和地质条件分析超挖的主要影响因素,最后从技术和管理层面提出优化爆破参数、改善地质条件、动态精细管理三大控制技术,建立以“周边孔、辅助孔、超前支护、超前注浆”为优化改善对象的递进式超挖控制技术。通过现场实践对比研究了不同技术下的超挖深度和各自贡献。结果表明:超挖控制无需同时对多个因素进行优化改善,可采用以“周边孔、辅助孔”为优化对象的爆破参数优化控制技术,一般优先通过该方法进行超挖控制;在爆破参数优化后仍无法控制超挖的情况下,可采用以“超前支护、超前注浆”为改善对象的地质条件改善控制技术,和爆破参数优化控制技术形成“递进式超挖控制技术”;按照超挖控制贡献大小依次为超前注浆、超前支护、周边孔和辅助孔,但地质条件改善成本较高,在满足工程要求的前提下,建议优先选用爆破参数优化控制技术。
关键词
引水隧洞
软岩
爆破
超挖
注浆
支护
Keywords
hydraulic tunnel
soft rock
blasting
overbreak
grouting
supports
分类号
TV672 [水利工程—水利水电工程]
TV554 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
中小断面水工隧洞光面爆破开挖动态精细设计方法研究
2
作者
陈波
张玉
石怡安
陆进华
机构
中建
六
局
水利水电建设集团
有限公司
技术
中心
中国建筑第六工程局有限公司工程技术研究院
出处
《水利水电工程设计》
2024年第4期44-49,共6页
文摘
为规范爆破方案设计、寻求高效建造技术,从而提高炮孔利用率、增大循环进尺、保证爆破效果和过程安全,以体形系数小、岩石钳制作用大的Ⅱ~Ⅲ级围岩中小断面水工隧洞为研究对象,在考虑爆破过程对隧洞自身和周围环境影响的基础上,基于“能量-影响-控制-设计-评价”的系统方法(简称“EICDE”法),首先梳理分析了爆破开挖全过程的物质能量、环境作用、控制对象、设计要素、设计准则和效果评价等内容。然后结合建造方法并运用PDCA循环管理法建立了其动态精细设计方法框架,形成了从设计到建造、评价、改进的动态精细设计方法。最后通过工程实例验证该设计方法的科学性和可行性。研究结果表明:采用该设计方法可保证爆破效果和过程安全,亦可为中小断面水工隧洞光面爆破开挖方案设计和高效建造提供参考和借鉴。
关键词
水工隧洞
光面爆破
精细设计
设计方法
高效建造
效果评价
Keywords
hydraulic tunnel
smooth blasting
refined design
designmethod
efficient construction
effectiveness evaluation
分类号
TV554 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
铁路桥墩通用计算平台任意截面形变刚度与温度初载法研究
3
作者
王雨权
国巍
苏伟
廖立坚
李林安
周俊龙
机构
中国
铁路设计集团
有限公司
土建
工程
设计
研究院
中南大学土木
工程
学院
天津大学力学系
中国建筑第六工程局有限公司工程技术研究院
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2923-2933,共11页
基金
中国铁路设计集团有限公司科研项目(2021A240602)。
文摘
为了提高铁路桥墩及基础批量化设计中桥墩外力及变形的计算精度,解决复杂墩形的外力及墩顶位移等设计指标的高效精准求解难题,研制了适用于计算任意横截面、沿墩高形变的铁路桥墩通用计算平台,构建一套基于任意截面形变单元加载技术为核心的铁路桥墩仿真计算方法。该方法的关键步骤有:1)通过自定义任意桥墩截面输入格式及基于泊松方程的有限元网格剖分求解方法,搭建任意截面几何特性计算功能;2)通过基于力的平衡及余能定理、卡氏第二定理,推导形变刚度矩阵,利用结构力学法得到等效节点荷载,进而建立形变单元加载算法;3)通过自定义温度场,并引入初轴力、初弯矩概念,然后基于单元力学平衡关系,得到形变单元的等效温度节点力,从而创建温度效应的初载法;4)据此编制完成铁路桥墩通用计算平台,并分别采用商业有限元软件Midas对(60+100+60)m高铁连续梁桥墩地震力、采用Abaqus对圆端形形变构件空心墩温度作用墩顶位移进行验证。研究结果表明:平台的地震力计算结果与Midas的最大误差为0.18%,表明形变刚度及任意截面几何特性计算功能满足工程精度要求;温度作用下,当墩高超过21 m时,平台计算墩顶位移与Abaqus的最大误差为0.52%,误差随墩高增加而减小,表明温度效应的初载法准确度高。研究成果可为研制相同类型铁路桥墩设计仿真平台提供一种精度高且技术路线可行的简便方法。
关键词
桥墩
形变刚度
任意截面
温度初载法
计算平台
Keywords
bridge piers
tapered stiffness
arbitrary cross-section
method of temperature initial load
calculation platform
分类号
U443.22 [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
中小断面引水隧洞软弱围岩钻爆开挖超挖控制技术研究
薛乙彰
田冲良
张玉
周雨晖
郭述强
陆进华
张玉斌
武哲华
李绍凯
王智强
《施工技术(中英文)》
2025
0
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职称材料
2
中小断面水工隧洞光面爆破开挖动态精细设计方法研究
陈波
张玉
石怡安
陆进华
《水利水电工程设计》
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
铁路桥墩通用计算平台任意截面形变刚度与温度初载法研究
王雨权
国巍
苏伟
廖立坚
李林安
周俊龙
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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