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新建隧道小净距斜下穿既有隧道变形多因素分析 被引量:1
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作者 赵耀 黄长鑫 +6 位作者 张青 邵靖淇 高子明 张连震 陈健 王宠 于雷 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期58-63,共6页
[目的]在极小净空间条件下实施新建隧道下穿既有隧道作业时,新建隧道极易遭遇变形、塌方等安全风险,进而威胁既有线路的正常运营。因此,有必要对新建隧道小净距斜下穿既有隧道变形因素进行分析。[方法]基于青岛地铁8号线青岛北站—沧口... [目的]在极小净空间条件下实施新建隧道下穿既有隧道作业时,新建隧道极易遭遇变形、塌方等安全风险,进而威胁既有线路的正常运营。因此,有必要对新建隧道小净距斜下穿既有隧道变形因素进行分析。[方法]基于青岛地铁8号线青岛北站—沧口站区间隧道斜下穿既有运营地铁3号线隧道的实际施工案例,采用ABAQUS有限元软件对开挖过程进行数值模拟,深入探讨了开挖工法、开挖进尺及围岩条件三大要素对既有隧道受力变形特性的影响。[结果及结论]相较于全断面法,采用台阶法施工会导致既有隧道的最大竖向位移和水平位移分别增加24%,这充分表明全断面法在控制隧道变形方面具有更优的表现。同时,开挖进尺增大和围岩条件恶化均显著加剧既有隧道位移,进尺从0.5 m增至1.5 m时,竖向位移增加13%,水平位移增加28%,归因于穿越形态、应力释放、重分布及变形约束。围岩等级从Ⅲ级劣化至Ⅴ级,竖向位移增加302%,水平位移增加205%,影响远超开挖工法和进尺。在开挖里程-位移曲线中,工法决定曲线形态,进尺和围岩条件决定位移大小。针对小净距斜下穿工程,建议围岩条件良好时,优先采用全断面法和小进尺施工,以减轻既有隧道应力和变形。 展开更多
关键词 地铁 隧道工程 小净距斜下穿 有限元模拟 隧道变形
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中老铁路高地应力软岩隧道大变形控制技术研究 被引量:23
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作者 谭忠盛 杨旸 +1 位作者 陈伟 李松涛 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期171-178,共8页
中老铁路是泛亚铁路中线的重要组成部分,由北向南穿越老挝境内,沿线隧道工程因受板块缝合带构造影响,多段引发大变形问题,严重制约施工进度和安全性。缝合带区域水平构造应力显著,大变形多发于软弱围岩隧道,整体变形特征表现为水平收敛... 中老铁路是泛亚铁路中线的重要组成部分,由北向南穿越老挝境内,沿线隧道工程因受板块缝合带构造影响,多段引发大变形问题,严重制约施工进度和安全性。缝合带区域水平构造应力显著,大变形多发于软弱围岩隧道,整体变形特征表现为水平收敛大于拱顶沉降,大变形等级以轻微—中等为主,支护结构破坏以侧墙的屈曲破坏为主,并表现出明显的渐进过程。针对以上变形破坏特征,采用主动控制理念,从支护结构和施工方法两方面提出软岩隧道大变形控制技术:增大单线铁路断面侧墙曲率,增设长锚杆,提高全环支护钢拱架刚度;控制台阶长度、初期支护及时封闭成环,合理缩短仰拱与掌子面距离。通过采用以上变形控制技术,有效降低隧道变形量,为中老铁路缝合带软岩隧道大变形安全施工提供技术支持。 展开更多
关键词 板块缝合带 软岩隧道 隧道大变形 变形控制技术
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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
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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 围岩稳定性 灰色关联分析法 因子分析法 物元可拓模型
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碳排放约束下的水工隧洞施工机群配置优化 被引量:11
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作者 靳春玲 苏旸 +2 位作者 贡力 刘晶晶 魏健周 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期84-90,120,共8页
考虑碳排放约束条件,基于水工隧洞施工机群配置优化和碳减排双赢的改进路径,构建基于工期-成本-质量-碳排放量的多目标优化函数;选择模拟退火算法改进后的粒子群算法,参考施工机械台班费用定额和《IPCC国家温室气体排放清单指南》计算... 考虑碳排放约束条件,基于水工隧洞施工机群配置优化和碳减排双赢的改进路径,构建基于工期-成本-质量-碳排放量的多目标优化函数;选择模拟退火算法改进后的粒子群算法,参考施工机械台班费用定额和《IPCC国家温室气体排放清单指南》计算施工机械的台班碳排放量;将新型机械配置纳入碳排放因素,建立以工期、成本、质量和碳排放为一级指标和14个二级指标的水工隧洞施工机群配置目标偏好权重评价指标体系,并构建考虑碳排放的机群配置优化模型,以滇中引水工程万家隧洞3号支洞为例开展多目标约束下的施工机群配置优化分析。结果表明:建立的水工隧洞施工机群配置目标偏好权重评价指标体系可以较全面地考量施工机群对环境的影响性;计算得出该施工机群主要碳排放源为隧道多功能作业台车和混凝土搅拌站,碳排放量(以CO 2计)达到1000 kg/台班。改进后的粒子群算法可以有效增强全局寻优的搜索能力,识别施工机械中碳排放关键风险源,模型优化结果与现场施工情况相符,验证了模型的可行性。 展开更多
关键词 水工隧洞 碳排放 粒子群算法 多目标优化 施工机群配置
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新建隧道近距离小角度斜下穿既有隧道稳定性分析——以青岛地铁8号线隧道工程为例 被引量:11
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作者 张青 王洪超 +6 位作者 赵耀 邵靖淇 高子明 张连震 陈健 王宠 于雷 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2021年第S02期199-208,共10页
为解决2条交叠隧道小角度近距离交叉穿越时,下穿隧道施工对既有隧道稳定性影响显著的问题,依托青岛地铁8号线青沧区间隧道斜下穿既有地铁3号线隧道作为典型的近距离小角度斜下穿工况,通过ABAQUS建立有限元计算模型,分析新建隧道开挖过... 为解决2条交叠隧道小角度近距离交叉穿越时,下穿隧道施工对既有隧道稳定性影响显著的问题,依托青岛地铁8号线青沧区间隧道斜下穿既有地铁3号线隧道作为典型的近距离小角度斜下穿工况,通过ABAQUS建立有限元计算模型,分析新建隧道开挖过程中既有隧道竖向位移、水平位移及应力演化规律。施工过程中对上部既有隧道结构沉降位移实时监测,并对比分析监测数据与模拟结果的差异性。研究结果表明,在以微风化和中风化花岗岩为主的地层中,当新建隧道以小角度近距离斜下穿既有隧道时:1)以下穿隧道与既有隧道线路交点处在既有隧道中对应的断面为最危险断面,下穿隧道对既有隧道最危险断面变形影响显著的开挖范围为,以既有隧道最危险断面在下穿隧道中的垂直投影为中心,沿开挖轴线前后20 m范围内;2)同一隧道断面中,下穿隧道开挖导致既有隧道断面内拱顶和左腰、拱底和右腰向相反方向位移,既有隧道结构断面有扭转变形的趋势;3)新建隧道开挖对既有隧道最大主拉应力和主压应力影响很小,应力值较大区域位于隧道底板处。 展开更多
关键词 地铁隧道 近接下穿 小角度斜下穿 数值模拟 围岩稳定性
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极小覆岩厚度条件下地铁隧道逆台阶法开挖稳定性分析 被引量:2
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作者 王建辉 高萌 +10 位作者 王润生 阳凯 黄长鑫 张连震 张青 赵耀 韩旭 赵军云 王安妮 李志鹏 翁贤杰 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第4期690-697,共8页
为减少台阶法施工时爆破扰动对隧道上覆围岩稳定性的影响,针对极小覆岩厚度条件下的隧道塌方问题,提出适用于极小覆岩厚度条件下的逆台阶开挖工法(下台阶先行开挖,再通过爆破控制技术开挖上台阶),并依托青岛地铁某区间隧道,通过有限元软... 为减少台阶法施工时爆破扰动对隧道上覆围岩稳定性的影响,针对极小覆岩厚度条件下的隧道塌方问题,提出适用于极小覆岩厚度条件下的逆台阶开挖工法(下台阶先行开挖,再通过爆破控制技术开挖上台阶),并依托青岛地铁某区间隧道,通过有限元软件FLAC 3D对逆台阶法开挖稳定性进行数值模拟分析。模拟结果与工程实践表明,在极小覆岩厚度条件下,采用逆台阶法先行开挖下台阶可额外为上台阶提供开挖临空面,从而有效减少上台阶爆破扰动对上覆围岩力学性能和完整度的影响,充分保护上覆围岩的承载能力,保障地铁隧道开挖安全。 展开更多
关键词 隧道工程 爆破扰动 极小覆岩厚度 逆台阶法 数值模拟 开挖稳定性
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V10搭载DV-LiDAR10助力复杂困难测区地形图测绘生产 被引量:5
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作者 潘俊华 吴碧昆 +3 位作者 李明涛 何呤梅 毛冲锋 付道凯 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第S01期1-5,共5页
高海拔山区地形复杂、高差巨大、植被茂密、地形破碎,传统的无人机摄影测量很难保证精度,尤其是高程方向,无法满足工程要求,因此宜采用激光探测及测距技术,利用无人机变高飞行功能获取海量点云数据,进行地形图绘制。本文以飞马V10-LiDA... 高海拔山区地形复杂、高差巨大、植被茂密、地形破碎,传统的无人机摄影测量很难保证精度,尤其是高程方向,无法满足工程要求,因此宜采用激光探测及测距技术,利用无人机变高飞行功能获取海量点云数据,进行地形图绘制。本文以飞马V10-LiDAR10长测程激光雷达为例,通过在西藏左贡峡谷地区的地形测量,利用检查点对点云的精度进行分析,验证了国产激光雷达能够满足1∶2000地形图测量生产需求,在复杂恶劣的地形环境中具有良好的适应性。 展开更多
关键词 激光雷达 点云 测绘 无人机
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