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深部重大工程灾害监测与防控技术研究现状及发展趋势 被引量:62
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作者 李利平 贾超 +2 位作者 孙子正 刘洪亮 成帅 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2539-2556,共18页
在系统整理国内外资料的基础上,分别从深部工程强突涌水、高强度岩爆、软岩大变形、巨石垮塌和煤矿冲击地压灾害等问题出发,探讨其灾变机理、监测预警方法及防控关键技术。研究结果表明:解决相关重大工程灾害防控难题需重点开展孕灾地... 在系统整理国内外资料的基础上,分别从深部工程强突涌水、高强度岩爆、软岩大变形、巨石垮塌和煤矿冲击地压灾害等问题出发,探讨其灾变机理、监测预警方法及防控关键技术。研究结果表明:解决相关重大工程灾害防控难题需重点开展孕灾地质判别、灾变机理明晰和靶向精细调控等几方面研究,重点突破方向在于岩体信息高精度探查、灾变过程演化信息捕捉、监测模式设计、监测预警装备智能化与信息化等方面,为深部重大工程灾害预防与控制领域的研究提供参考。 展开更多
关键词 深部工程 岩石工程 重大地质灾害 监测预警 灾害防控
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超大断面炭质千枚岩隧道新型支护结构长期稳定性研究 被引量:27
2
作者 原小帅 张庆松 +2 位作者 李术才 李利平 刘钦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期556-561,共6页
针对兰渝铁路两水隧道岩质软、跨度大的特点,采用加厚初喷、二衬和双层型钢拱架的新型支护方式。通过对现场岩样的室内三轴蠕变试验,研究炭质千枚岩蠕变特性。试验结果表明,伯格斯蠕变模型能比较准确地描述其长期流变行为。运用大型岩... 针对兰渝铁路两水隧道岩质软、跨度大的特点,采用加厚初喷、二衬和双层型钢拱架的新型支护方式。通过对现场岩样的室内三轴蠕变试验,研究炭质千枚岩蠕变特性。试验结果表明,伯格斯蠕变模型能比较准确地描述其长期流变行为。运用大型岩土工程分析软件FLAC3D,结合现场新型支护方式,模拟隧道建成后DK357+976处围岩的流变力学行为,分析隧道在运营过程中围岩的变形和支护结构的受力情况。结果表明:在隧道100 a的使用期限内,二次衬砌能有效地减小围岩蠕变变形,支护结构中仅拱顶初喷在后期产生破坏,现场支护方式可以保证隧道的长期稳定性。 展开更多
关键词 超大断面 炭质千枚岩 三轴蠕变试验 长期稳定性
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新型岩土相似材料的力学试验研究及应用 被引量:29
3
作者 李勇 朱维申 +2 位作者 王汉鹏 李术才 张强勇 《隧道建设》 2007年第S2期197-200,共4页
介绍了国内外近几十年来岩土工程地质力学模型试验相似材料的研究现状,并分析了它们的优缺点。结合西部几个重大的隧道及地下厂房的地质力学模型试验研究,给出了一种新型的岩土工程相似材料,由铁精粉、重晶石粉、石英砂、松香酒精溶液... 介绍了国内外近几十年来岩土工程地质力学模型试验相似材料的研究现状,并分析了它们的优缺点。结合西部几个重大的隧道及地下厂房的地质力学模型试验研究,给出了一种新型的岩土工程相似材料,由铁精粉、重晶石粉、石英砂、松香酒精溶液等材料经一定的配比研制而成。通过实验室的单轴抗压强度试验、假三轴试验、巴西试验等经典力学试验研究这种复合材料在不同配比条件下的力学特性,从而使这种复合材料能用于不同工程的物理模型试验,并成功用于某大型分岔式隧道的三维地质力学模型试验中。试验结果证明,这种新型岩土相似材料能很好的满足不同工程物理模拟的需要,值得在以后的模型试验中得到推广。 展开更多
关键词 岩土工程 相似材料 力学试验 分岔式隧道 地质力学模型试验
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地下工程开挖面空间效应特征研究及应用 被引量:21
4
作者 乔丽苹 刘杰 +3 位作者 李术才 王者超 姜彦彦 王子豪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期481-487,共7页
地下工程开挖面对围岩变形具有约束作用,在该约束作用下开挖面表现出显著的空间效应。通过开展地下工程开挖面空间效应现场试验,获得了开挖面空间效应特征。根据现场试验结果,提出了描述开挖面空间效应的双曲正切函数经验公式。利用上... 地下工程开挖面对围岩变形具有约束作用,在该约束作用下开挖面表现出显著的空间效应。通过开展地下工程开挖面空间效应现场试验,获得了开挖面空间效应特征。根据现场试验结果,提出了描述开挖面空间效应的双曲正切函数经验公式。利用上述经验公式,开展了洞室围岩稳定性控制研究,获得了不同预警等级条件下拱顶沉降值控制标准。研究发现,对某特定断面,空间效应最显著时并非开挖面透过该断面时;地下工程围岩稳定性越差,开挖面空间约束效应越不明显;若采用常规先开挖再监测的方法,不能监测到围岩全部位移,从而影响参数反分析的准确性;利用开挖面空间效应原理可以获得地围岩稳定性位移控制标准。研究结果为深入了解地下工程空间效应和开展地下工程稳定性控制提供了借鉴和参考。 展开更多
关键词 地下工程 开挖面 空间效应 稳定性 参数反分析 位移控制标准 经验公式
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岩土工程监测信息管理与数据分析网络系统开发及应用 被引量:20
5
作者 张强勇 陈晓鹏 +3 位作者 刘大文 胡建忠 李杰 蔡德文 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期362-366,373,共6页
针对目前水电边坡工程海量的监测信息和监测数据,为减轻监测信息管理与数据分析的劳动强度,提高劳动生产率,采用Microsoft Visual C++网络编程技术和SQL Server网络数据库开发出具有先进性、可靠性、通用性和可扩充性的岩土工程安全监... 针对目前水电边坡工程海量的监测信息和监测数据,为减轻监测信息管理与数据分析的劳动强度,提高劳动生产率,采用Microsoft Visual C++网络编程技术和SQL Server网络数据库开发出具有先进性、可靠性、通用性和可扩充性的岩土工程安全监测信息管理与数据分析远程可视化网络系统。将该系统应用于龙滩水电站大坝左、右岸边坡及导流洞监测资料的分析处理,实现了监测信息和数据的远程实时共享及网络化的管理和分析,使监测分析成果能够及时、准确地反馈给设计人员,对规避设计和施工风险、保证边坡施工和运行安全起到了重要的作用。 展开更多
关键词 龙滩水电边坡工程 监测信息管理与数据分析 MICROSOFT VISUAL C++网络编程技术 SQL Server网络数据库 监测数据分析网络系统
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基于功效系数法的隧道结构健康监测系统预警研究 被引量:20
6
作者 李明 陈卫忠 +1 位作者 杨建平 肖正龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期729-736,共8页
引入功效系数法完成健康监测系统中多个传感器监测数据的加权综合,实现隧道结构稳定性的实时预警(评价)。结合健康监测系统特点,提出利用同一时刻各传感器监测数据支持度来确定预警指标体系(最佳融合数据组)的方法,解决了功效系数法中... 引入功效系数法完成健康监测系统中多个传感器监测数据的加权综合,实现隧道结构稳定性的实时预警(评价)。结合健康监测系统特点,提出利用同一时刻各传感器监测数据支持度来确定预警指标体系(最佳融合数据组)的方法,解决了功效系数法中指标体系选取困难的问题。选择三标度法确定指标权重,有效克服了1~9标度法主观性强、判断矩阵一致性差的缺点。将所提方法应用于武汉长江隧道健康监测系统预警中,首先,从4只表面应变计、6只测缝计监测数据中选择支持度大于0.1的数据构成预警指标体系。然后,利用三标度法确定各指标权重。最后,计算得到总功效系数值完成隧道预警,预警结果与隧道实际运营状况相符。功效系数法在隧道结构健康监测预警中具有很好的适用性。 展开更多
关键词 隧道 功效系数法 支持度 指标权重 健康监测 预警
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公路路基粉土工程特性试验研究 被引量:13
7
作者 武科 马国梁 +2 位作者 马明月 李树忱 李术才 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1724-1731,共8页
为研究公路路基粉土的工程力学特性,评价粉土路基的稳定性,通过室内击实试验、渗透试验、三轴试验和微观结构分析,分析粉土作为公路路基填料的工程力学性质,对比分析不同击实功作用下粉土的干密度特性,探讨压实度和孔隙比之间的变化规... 为研究公路路基粉土的工程力学特性,评价粉土路基的稳定性,通过室内击实试验、渗透试验、三轴试验和微观结构分析,分析粉土作为公路路基填料的工程力学性质,对比分析不同击实功作用下粉土的干密度特性,探讨压实度和孔隙比之间的变化规律以及不同级配粉土的压实性能,研究不同压实度粉土的渗透特性及其力学效应,阐述不同击实度的粉土微观结构排列形式。研究结果表明:在公路路基填土压实过程中,对于粉土,可采用现行重型击实标准,但压实标准偏低;路基填土的渗透系数随着压实度的增大而呈非线性减小;随着压实度增加,粉土填充孔隙的效果较差。 展开更多
关键词 粉土 击实试验 渗透试验 三轴试验
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预应力锚索锚固效应的三维数值模拟及其工程应用研究 被引量:16
8
作者 张思峰 周健 +1 位作者 宋修广 李术才 《地质力学学报》 CSCD 2006年第2期166-173,共8页
预应力锚固技术在岩土加固的各个领域中得到了广泛的应用,但是关于其锚固机理的研究仍处于探索阶段。本文采用快速拉格朗日分析法(FLAC3D)对预应力单、群锚体系作用下锚固段、自由段以及锚头部位的受力、变形和破坏机理进行了三维数值... 预应力锚固技术在岩土加固的各个领域中得到了广泛的应用,但是关于其锚固机理的研究仍处于探索阶段。本文采用快速拉格朗日分析法(FLAC3D)对预应力单、群锚体系作用下锚固段、自由段以及锚头部位的受力、变形和破坏机理进行了三维数值模拟分析,探讨了影响锚固段剪应力分布的一些因素,在此基础上得出了一些有益的结论,可为预应力锚固的工程设计和理论研究提供参考。最后,将其应用到工程实践中,证明了其有效性。 展开更多
关键词 预应力锚索 锚固效应 数值模拟 工程应用
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采场空间结构模型及相关动力灾害控制研究 被引量:33
9
作者 文志杰 景所林 +10 位作者 宋振骐 蒋宇静 汤建泉 赵仁乐 肖庆华 张同俊 王洪涛 赵洪宝 孙国权 张桐桐 孔超 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期52-61,共10页
基于社会对煤炭行业安全生产的重视,煤矿灾害事故控制研究显得愈发重要,尤其现阶段煤矿灾害事故多发,安全形势愈发严峻。为了有效控制预防煤矿动力灾害事故,提出了采场空间结构模型;探讨了采场空间结构模型中应力分布和结构发育的力学特... 基于社会对煤炭行业安全生产的重视,煤矿灾害事故控制研究显得愈发重要,尤其现阶段煤矿灾害事故多发,安全形势愈发严峻。为了有效控制预防煤矿动力灾害事故,提出了采场空间结构模型;探讨了采场空间结构模型中应力分布和结构发育的力学特征,以及采动时上覆岩层的运动变化规律和矿压显现特征;以采场空间结构模型和采动应力孕育力学特征为基础,提出了采场顶板、巷道顶板控制、冲击地压、顶板水害,以及地表沉陷等煤矿灾害事故致灾条件及其控制措施,构建了相关采场灾害控制结构力学模型。建立的采场空间模型解释了"裂断拱"和"应力拱"结构演化规律以及采动应力与覆岩空间结构演化的相关性;指出了导水裂隙带高度与"裂断拱"高度范围基本一致,是顶板水害治理依据;建立了基于"应力拱"拱外岩梁下沉预测地表沉陷的方法;提出了对直接顶采取"给定载荷"控制方式,对基本顶采取"给定变形"和"限定变形"控制方式的支护方案;预测了冲击地压可能发生位置并提出了控制措施;提出了透水判据和不发生透水事故的合理工作面长度和开切眼位置的计算方法;建立了以开采工作面长度和覆岩裂断步距相关性为核心的采动沉陷模型,从力学的角度解释并计算分析了地表沉陷范围。实践证明,正确建立决策模型是实现煤矿灾害事故控制的基础,模型的建设有效实现了煤矿灾害事故控制从定性到定量的发展,可为煤矿灾害事故的有效预测和科学控制提供指导。 展开更多
关键词 采场空间结构 动力灾害 决策模型 应力场
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基于连续介质模型的隧道衬砌结构可靠性研究 被引量:9
10
作者 伍国军 陈卫忠 +1 位作者 刘豆豆 谭贤君 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期359-363,共5页
基于连续介质力学模型,提出了一种简单易行的可靠性分析方法,该方法能利用现行通用的有限元程序,能得到显式的功能函数,但又不同于响应面法。以公路隧道圆形隧洞的开挖支护为例,采用此方法将围岩参数 c(黏聚力)、E,φ和二次衬砌厚度 D ... 基于连续介质力学模型,提出了一种简单易行的可靠性分析方法,该方法能利用现行通用的有限元程序,能得到显式的功能函数,但又不同于响应面法。以公路隧道圆形隧洞的开挖支护为例,采用此方法将围岩参数 c(黏聚力)、E,φ和二次衬砌厚度 D 作为随机变量,采用有限元程序得到单一变量变化下的衬砌轴应力值,进而拟合出衬砌轴应力关于单一随机变量的关系式,并通过多元线性或非线性回归得到衬砌轴应力关于所有随机变量的显示表达式,再对圆形隧洞的衬砌结构进行了敏感性和可靠性分析,得到了一些有意义的结论。 展开更多
关键词 隧道 连续介质力学 可靠性 有限元法
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波形钢腹板箱梁体外预应力隔板式转向结构试验研究 被引量:4
11
作者 李树忱 董旭 彭元诚 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期17-22,共6页
为了解大跨波形钢腹板箱梁体外预应力横隔板式转向结构的受力性能,以港珠澳大桥连接线工程前山河特大桥主桥[(90+160+90)m波形钢腹板连续箱梁桥]为依托,采用现场试验与有限元分析相结合的方法,研究转向结构的受力特点、应力分布及易开... 为了解大跨波形钢腹板箱梁体外预应力横隔板式转向结构的受力性能,以港珠澳大桥连接线工程前山河特大桥主桥[(90+160+90)m波形钢腹板连续箱梁桥]为依托,采用现场试验与有限元分析相结合的方法,研究转向结构的受力特点、应力分布及易开裂区域,并提出设计构造建议。结果表明:横隔板式转向结构的竖向受力主要为转向器上部区域受压、下部区域受拉;横隔板式转向结构配筋受拉计算时应考虑1.25倍的体外预应力相互影响系数;转向装置对横隔板的局部影响集中在转向孔道直径的1倍范围内;混凝土抗拉面积应按1倍转向孔道尺寸计算,转向孔道水平间距应不小于2倍转向孔道直径;在孔道附近设置环向钢筋、增加横隔板与箱梁底板连接部位的宽度可降低局部拉应力。 展开更多
关键词 箱梁桥 波形钢腹板 体外预应力 横隔板式转向结构 力学性能 现场试验 有限元法
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吸力式桶形基础多桶组合结构承载力特性研究 被引量:8
12
作者 武科 薛洪福 +1 位作者 陈榕 李术才 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第4期484-491,共8页
海洋采油平台结构中一般采用多桶组合基础型式,然而迄今对多桶组合结构尚缺乏理论分析和实验研究。本文针对我国第一座吸力式桶形基础采油平台CB20B,基于单桶基础在复合加载模式下的承载力特性,建立了双桶、四桶组合基础的三维有限元数... 海洋采油平台结构中一般采用多桶组合基础型式,然而迄今对多桶组合结构尚缺乏理论分析和实验研究。本文针对我国第一座吸力式桶形基础采油平台CB20B,基于单桶基础在复合加载模式下的承载力特性,建立了双桶、四桶组合基础的三维有限元数值计算模型,探讨了对称多桶基础结构与单桶基础结构的承载力特性之间的相互关系,阐述了不同桶间距的多桶组合结构地基破坏机制,为工程设计提供参考依据。 展开更多
关键词 桶形基础 有限元分析 承载力 复合加载
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双江口工程地下洞室群围岩损伤及稳定性研究 被引量:2
13
作者 项吕 朱维申 +1 位作者 马庆松 张乾兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期551-555,561,共6页
对四川省双江口水电站工程的地下洞群的节理岩体围岩稳定性进行研究,分别采用了弹塑性模型、节理岩体断裂损伤模型进行数值分析。在弹塑性模型中,采用锚固等效法来模拟锚杆及锚索的支护效果。断裂损伤模型以损伤及断裂力学原理为基础,... 对四川省双江口水电站工程的地下洞群的节理岩体围岩稳定性进行研究,分别采用了弹塑性模型、节理岩体断裂损伤模型进行数值分析。在弹塑性模型中,采用锚固等效法来模拟锚杆及锚索的支护效果。断裂损伤模型以损伤及断裂力学原理为基础,运用损伤本构模型和损伤演化方程在FLAC3D软件的框架下开发出子程序,考虑了岩体中节理裂隙对洞室围岩稳定性的影响,进而得到用上述的模型和计算程序分析出的围岩塑性区、损伤演化区和位移规律。将两种模型的计算结果与相应工程模型试验的结果进行了比较分析。研究结果表明,损伤模型更接近工程实际情况,与模型试验结果更为接近。 展开更多
关键词 节理岩体 地下洞群 损伤断裂模型 数值分析 地质力学模型实验
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工程类比法在海底隧道岩石覆盖厚度研究中的应用 被引量:3
14
作者 李术才 王燕 李树忱 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期279-282,共4页
海底隧道岩石覆盖层厚度是海底隧道选线中的关键因素,其确定方法目前还没有统一的标准。结合海底隧道岩石覆盖层厚度确定中的关键因素,应用隧道设计常用的工程类比方法,借鉴已有的海底隧道工程或类似工程的设计经验对隧道岩石覆盖层厚... 海底隧道岩石覆盖层厚度是海底隧道选线中的关键因素,其确定方法目前还没有统一的标准。结合海底隧道岩石覆盖层厚度确定中的关键因素,应用隧道设计常用的工程类比方法,借鉴已有的海底隧道工程或类似工程的设计经验对隧道岩石覆盖层厚度的初步确定进行了研究,并将其应用于实际工程,得出合理的隧道岩石覆盖层厚度的范围。研究方法对同类工程的初步设计有参考价值。 展开更多
关键词 海底隧道 岩石覆盖层厚度 工程类比
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加筋锈蚀膨胀诱导深埋地下工程锚固结构起裂模式分析 被引量:1
15
作者 丁万涛 刘金慧 +2 位作者 李术才 徐帮树 张乐文 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期1152-1158,共7页
基于弹性理论和最大拉应力破坏准则假定,结合深埋地下工程锚固结构系统施工工序和锚杆锈胀临界过程分析,简化深埋地下工程锚固结构加筋锈胀力学模型,得到不同应力作用下锚固结构系统不同起裂模式的弹性判据。研究结果表明:砂浆和围岩的... 基于弹性理论和最大拉应力破坏准则假定,结合深埋地下工程锚固结构系统施工工序和锚杆锈胀临界过程分析,简化深埋地下工程锚固结构加筋锈胀力学模型,得到不同应力作用下锚固结构系统不同起裂模式的弹性判据。研究结果表明:砂浆和围岩的开裂顺序取决于它们的材料参数、地应力、砂浆握裹层的厚度;不考虑地应力影响时不同介质起裂条件与考虑地应力影响情况(K=3或K=1/3时)的起裂条件相同。并由工程算例分析可知,在不同应力组合下,存在3种不同的起裂模式。研究结果可为分析深埋地下工程结构锚固系统的力学性能劣化机理及深埋地下工程支护结构设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 加筋锈蚀 弹性理论 最大拉应力破坏准则 临界起裂模式 锚固结构系统
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隧道土建结构数据分类与编码研究 被引量:1
16
作者 刘日成 张芹 王育奎 《隧道建设》 2011年第1期71-75,共5页
为了满足沪蓉西高速公路隧道(群)运营管理系统中数据库的建设需求,对隧道土建结构数据进行分类和编码研究。根据隧道建设的全生命周期,将数据按勘查阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段进行分类,并采用层次代码结构进行编码。实践表明:... 为了满足沪蓉西高速公路隧道(群)运营管理系统中数据库的建设需求,对隧道土建结构数据进行分类和编码研究。根据隧道建设的全生命周期,将数据按勘查阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段进行分类,并采用层次代码结构进行编码。实践表明:该数据分类与编码体系基本可以涵盖隧道全生命周期中所有的土建结构元素数据;可以满足隧道(群)运营管理系统中数据库建设的需要;可以为其他系统数据的分类与编码提供有益参考。 展开更多
关键词 隧道土建结构 隧道(群)运营管理系统 数据分类 编码
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适用于致密碎粉岩富水地层的高强丙烯酸盐注浆材料研发及渗透加固特性研究 被引量:4
17
作者 杨磊 宓祥云 +4 位作者 李召峰 屠文锋 谢云鹏 胡浩 王康 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期525-534,共10页
针对富水致密软弱围岩致灾性强、常规注浆材料适用性弱的问题,开展了新型高强丙烯酸盐注浆材料研发,分析了其聚合反应机理及工作性能影响规律,研究了该新型材料对致密碎粉岩的渗透加固特性。基于有机-无机互穿网络方法,研发了高强丙烯... 针对富水致密软弱围岩致灾性强、常规注浆材料适用性弱的问题,开展了新型高强丙烯酸盐注浆材料研发,分析了其聚合反应机理及工作性能影响规律,研究了该新型材料对致密碎粉岩的渗透加固特性。基于有机-无机互穿网络方法,研发了高强丙烯酸盐注浆材料,由主剂、无机改性剂、引发剂、促进剂、交联剂等原料组成,具有高强、高渗的显著特点;高强丙烯酸盐材料两组分混合后聚合反应充分,无机网络结构均匀穿插于丙烯酸盐有机凝胶网络中;基于正交试验获得了不同组成的新型材料胶凝时间、凝胶体抗压强度及吸水膨胀率特征指标及组分影响规律,浆液胶凝时间范围为45~201 s,凝胶体单轴抗压强度范围为1.2~2.1 MPa、吸水膨胀率范围为16%~51%,并进一步阐明了新型材料主要工作性能的影响因素敏感性排序;基于室内试验及微观分析,研究了浆液在致密碎粉岩中的渗透加固特性,结果表明高强丙烯酸盐浆液与纯丙烯酸盐浆液的渗透扩散能力接近,远大于水泥浆液,且高强丙烯酸盐材料对碎粉岩颗粒起到明显的包裹强化作用,加固体强度达2.31 MPa,是纯丙烯酸盐材料加固强度的5.4~11.0倍,可为隧洞灾害注浆治理与安全掘进提供有力的安全保障。 展开更多
关键词 富水软弱围岩 碎粉岩 注浆材料 高强丙烯酸盐 有机-无机网络穿插技术 渗透加固
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盾构穿越对圆形风井结构的变形内力影响分析——以南京纬三路过江通道工程盾构穿越梅子洲风井为例 被引量:7
18
作者 姚占虎 伍国军 +1 位作者 陈卫忠 袁敬强 《隧道建设》 北大核心 2015年第11期1127-1133,共7页
盾构进出工作井是盾构安全施工的关键。以南京市纬三路过江通道工程梅子洲圆形风井盾构穿越为研究背景,建立复杂的大型三维计算模型,对盾构穿越区域采用实体单元模拟、土弹簧释放开挖荷载的特殊模拟方法,首先对盾构破除素混凝土强度的... 盾构进出工作井是盾构安全施工的关键。以南京市纬三路过江通道工程梅子洲圆形风井盾构穿越为研究背景,建立复杂的大型三维计算模型,对盾构穿越区域采用实体单元模拟、土弹簧释放开挖荷载的特殊模拟方法,首先对盾构破除素混凝土强度的选取进行优化分析,建议采用C15混凝土,既能减小盾构穿越施工的难度,又能保证围护结构的安全稳定;然后对盾构穿越前后风井地连墙、内衬墙和冠梁等重要围护结构的变形和内力变化规律进行了研究分析,盾构穿越前后,地连墙的变形和内力变化很大,最大增幅分别为45%和228%,内衬墙的环向弯矩和竖向最大正弯矩均存在较大变化,环向弯矩最大增幅200%,竖向弯矩最大增幅54%,冠梁的最大环向弯矩变化很大,最大增幅为1 160%。因此,工程设计时应对地连墙、内衬墙和冠梁内力较大区域加强配筋,以保证盾构安全顺利地通过。 展开更多
关键词 南京纬三路过江通道 盾构 进出工作井 风井 围护结构 稳定性
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超大断面隧道施工围岩-支护结构稳定性研究 被引量:9
19
作者 齐辉 商成顺 +4 位作者 胡超 李利平 张田涛 周宗青 宋曙光 《人民长江》 北大核心 2020年第9期135-141,共7页
通过设计和实施现场监测试验,对姚家峪超大断面隧道施工过程力学进行研究。结合数学统计分析方法,研究了超大断面隧道以半步CD法施工过程中围岩-支护结构的稳定性。通过对围岩荷载、初支结构应力和锚杆轴力的时空演化规律进行分析得到... 通过设计和实施现场监测试验,对姚家峪超大断面隧道施工过程力学进行研究。结合数学统计分析方法,研究了超大断面隧道以半步CD法施工过程中围岩-支护结构的稳定性。通过对围岩荷载、初支结构应力和锚杆轴力的时空演化规律进行分析得到以下结论:①掌子面开挖到监测断面后的第0~10天为隧道施工危险期,应加强这一施工阶段的落石、垮塌等风险的排查;②拱顶围岩荷载最大且较稳定,中线左侧围岩荷载大于右侧围岩荷载,有明显的偏压现象,应当加强对左洞左侧洞体的监控量测;③初支结构应力空间分布图表现为不规则的“M”形,其分布规律为拱顶初支结构应力最大,左右呈不对称分布;④锚杆轴力在空间上的分布差异较小,隧道整体结构稳定性较好。 展开更多
关键词 超大断面隧道 围岩支护 结构稳定性 半步CD法施工 现场监测试验
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地下工程吸能锚杆研究现状与展望 被引量:17
20
作者 江贝 王琦 +6 位作者 魏华勇 辛忠欣 何满潮 吴文瑞 马凤林 许硕 王业泰 《矿业科学学报》 CSCD 2021年第5期569-580,共12页
锚杆是地下工程硐室的主体支护方式,为吸收围岩变形释放的能量,控制围岩变形,需要研发具有高恒阻力、高延伸率和高预应力的吸能锚杆。本文从吸能锚杆的研发历程、性能试验与现场应用3个方面进行了总结和分析。吸能锚杆通过结构滑移和材... 锚杆是地下工程硐室的主体支护方式,为吸收围岩变形释放的能量,控制围岩变形,需要研发具有高恒阻力、高延伸率和高预应力的吸能锚杆。本文从吸能锚杆的研发历程、性能试验与现场应用3个方面进行了总结和分析。吸能锚杆通过结构滑移和材料变形2种方式吸收能量,按工作原理可分为结构型与材料型2种吸能锚杆。两者相比,材料型吸能锚杆结构相对简单,能够充分发挥材料力学性能。笔者团队研发了恒阻吸能新材料锚杆,开展了静力拉伸与动力冲击试验,结果表明该锚杆具备高强、高延伸率和高吸能特性,能够满足复杂条件下的围岩控制要求。未来应制定恒阻吸能锚杆的试验、设计、施工与验收标准,实现其在矿山、交通、市政、水利等不同领域地下工程中的推广和应用。 展开更多
关键词 地下工程 吸能锚杆 工作原理 力学性能 现场应用
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