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基于分数阶模型的隧道周围土体非线性流变固结分析 被引量:2
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作者 胡安峰 姜浩 +3 位作者 肖志荣 谢森林 龚昭祺 李文乾 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2227-2234,共8页
考虑隧道周围饱和软土压缩性和渗透性非线性变化,建立二维非线性固结控制方程,引入分数阶Merchant模型考虑土体流变特性影响,采用Douglas-Jone格式的交替隐式差分法对方程进行求解.通过与现有解析解进行对比,验证了本研究解的正确性.利... 考虑隧道周围饱和软土压缩性和渗透性非线性变化,建立二维非线性固结控制方程,引入分数阶Merchant模型考虑土体流变特性影响,采用Douglas-Jone格式的交替隐式差分法对方程进行求解.通过与现有解析解进行对比,验证了本研究解的正确性.利用得到的差分解进行参数分析,研究隧道周围饱和软土的非线性流变固结特性.结果表明,隧道渗漏模式、初始渗透系数和渗透指数对土体固结速率影响较大,透水通道越多、初始渗透系数越大、渗透指数越小,土体固结速率越快,而压缩指数对固结速率的影响较小;渗透各向异性系数对固结速率有较大影响,在进行固结性状分析时,应当充分考虑土体不同方向渗透系数的差异;当考虑土体流变特性时,土体固结速率显著减小,但当初始渗透系数增大到一定程度时,土体流变特性对土层固结速率的影响可以忽略. 展开更多
关键词 隧道 饱和软土 非线性流变固结 有限差分法 分数阶模型
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分离岛式地铁车站交叉洞群施工的周边环境效应分析 被引量:3
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作者 阮艳妹 李进 +4 位作者 袁炳祥 凌程坤 罗旭 吴朋波 赵津 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第26期11405-11413,共9页
为研究分离岛式车站交叉洞群的周边环境效应,以广州市某暗挖地铁车站为工程背景,采用数值模拟的分析方法,建立了正线隧道、联络通道和站台横通道的多洞室数值计算模型,同时考虑左右线隧道穿越不同岩性的地层,有限元模型地层为不均匀地... 为研究分离岛式车站交叉洞群的周边环境效应,以广州市某暗挖地铁车站为工程背景,采用数值模拟的分析方法,建立了正线隧道、联络通道和站台横通道的多洞室数值计算模型,同时考虑左右线隧道穿越不同岩性的地层,有限元模型地层为不均匀地层。通过数值模拟研究了隧道交叉洞群施工引起的地表沉降、围岩应力应变特征、支护变形受荷规律等,并将模拟结果与相应的现场监测数据对比分析。计算结果表明:中洞施工会引起围岩应力场位移场重分布,上覆围岩会向两侧滑动,造成洞间土体呈受压状态,侧洞会向两侧位移;支护结构最大应力值出现在隧道与联络通道的接口处,并且隧道支护结构应力值大小与距交叉段远近成负相关,离交叉段越远,支护应力值越小。研究成果为今后类似工程条件下城市地铁隧道施工提供参考。 展开更多
关键词 分离岛式车站 交叉洞群 数值模拟 不均匀地层
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中风化泥、砂岩复合地层盾构滚刀磨损机理及预测分析 被引量:5
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作者 汪海波 朱庆海 +2 位作者 杨永庆 卢文东 罗柯柯 《工具技术》 北大核心 2023年第3期92-96,共5页
针对盾构施工过程中滚刀的磨损机理及磨损量预测展开研究,确定合理的开仓换刀时机,基于磨粒磨损、黏着磨损和疲劳磨损三种滚刀磨损机理,结合CSM理论公式计算得到滚刀法向力,建立滚刀径向磨损高度理论计算模型,将滚刀径向磨损高度拟合数... 针对盾构施工过程中滚刀的磨损机理及磨损量预测展开研究,确定合理的开仓换刀时机,基于磨粒磨损、黏着磨损和疲劳磨损三种滚刀磨损机理,结合CSM理论公式计算得到滚刀法向力,建立滚刀径向磨损高度理论计算模型,将滚刀径向磨损高度拟合数据与现场实测数据进行对比分析。结果表明:滚刀磨损量中,磨粒磨损占比最高,黏着磨损其次,疲劳磨损占比最低。预测滚刀磨损数据与现场实测磨损数据相对误差不超过14.5%,说明该模型对于中风化泥、砂岩复合地层预测滚刀磨损有较好的准确性。 展开更多
关键词 盾构滚刀 破岩性能 磨损机理 磨损预测
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土岩地层扶梯通道施工对围岩作用机制研究
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作者 李进 阮艳妹 +4 位作者 袁炳祥 凌程坤 罗旭 吴朋波 赵津 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第4期775-787,共13页
为了研究土岩地层扶梯通道施工对围岩作用机理,以广州市某暗挖地铁车站为工程背景,建立扶梯通道、正线隧道和联络通道的数值模型,通过对数值模拟与相应的现场监测数据进行对比分析,探究了扶梯通道从上至下施工和从下至上施工引起的围岩... 为了研究土岩地层扶梯通道施工对围岩作用机理,以广州市某暗挖地铁车站为工程背景,建立扶梯通道、正线隧道和联络通道的数值模型,通过对数值模拟与相应的现场监测数据进行对比分析,探究了扶梯通道从上至下施工和从下至上施工引起的围岩应力-应变特征和支护结构受荷变形规律。研究结果表明,扶梯通道的拱顶围岩沉降主要集中在上半部分的倾斜段,支护结构应力主要集中在扶梯通道由倾斜段变为平直段的拐角处;相比于硬岩地层,软岩地层对施工扰动更加敏感,通道开挖时应力释放的程度更小,开挖面的空间效应更不明显;相比于从上至下开挖,从下至上开挖通道会使支护结构承受的应力更大,同时通道上半部分倾斜段的围岩沉降峰值更小,分布范围更广,更容易使下部围岩受拉。 展开更多
关键词 土岩地层 扶梯通道 施工顺序 围岩作用机制 数值模拟
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