层状岩体特大断面隧道的锚索布置方式研究:以重庆东环线国博中心站隧道为例

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作者 王文 刘一桥 +3 位作者 杨继康 王秀博 章慧健 龚伦 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第18期7803-7811,共9页

在特大断面隧道施工通过层状岩层时,由于此类地层的特殊构造特性,必须采取相应的控制对策来减小此类地层带来的不良影响。依托穿过层状岩层的重庆东环线国博中心站特大断面隧道工程,采用数值模拟和现场监测方法,对比研究了均衡和非均衡... 在特大断面隧道施工通过层状岩层时,由于此类地层的特殊构造特性,必须采取相应的控制对策来减小此类地层带来的不良影响。依托穿过层状岩层的重庆东环线国博中心站特大断面隧道工程,采用数值模拟和现场监测方法,对比研究了均衡和非均衡锚索支护在隧道穿越层状岩层的支护力学差异。结果表明:相比均衡锚索支护,非均衡锚索支护对围岩位移与塑性区的控制差异影响并不显著。但是非均衡锚索支护会显著影响支护结构拱顶弯矩分布范围,而对弯矩峰值和轴力分布及大小影响很小,二者差值分别为8%和11.2%。非均衡锚索支护下的支护结构安全冗余度削减较少,仍能保持层状岩体隧道的稳定性,从经济和施工便捷性来看,能节省51%的锚索用量,经济优势更突出,在特大断面层状岩层隧道的施工中更具优越性。现场监测也表明非均衡锚索支护的应用效果良好。数值模拟结果和现场监测差值仅为2 mm,二者吻合度较高,验证了本文计算结果的合理性。本文研究成果可为今后类似层状岩体隧道支护的设计和施工提供重要参考。 展开更多

关键词 层状岩体 预应力锚索 非均衡支护 数值模拟 力学行为

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全风化花岗岩浅埋偏压隧道进洞技术与力学特性研究——以相思山隧道为例

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作者 李冬生 潘元贵 郑余朝 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第4期214-227,共14页

隧道洞口作为隧道的咽喉部位,时常存在浅埋偏压和围岩稳定性较差的问题。全风化花岗岩具有结构松散、自身稳定性较差、遇水易软化崩解的特点。然而,目前针对全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口稳定性的研究还不够全面,亟需提出一种适用于全... 隧道洞口作为隧道的咽喉部位,时常存在浅埋偏压和围岩稳定性较差的问题。全风化花岗岩具有结构松散、自身稳定性较差、遇水易软化崩解的特点。然而,目前针对全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口稳定性的研究还不够全面,亟需提出一种适用于全风化花岗岩浅埋偏压隧道的进洞技术,来解决这类隧道洞口易失稳的问题。为了研究全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口的稳定性,以广东省新兴县相思山隧道为研究案例,选定三台阶七步环形开挖预留核心土法作为隧道的进洞方法,并根据选定的进洞方法,通过数值模拟手段来分析围岩位移和支护内力的变化特征。研究发现,在隧道深埋侧采用锚杆格梁和方格型骨架护坡能使边仰坡的安全系数提高64.6%,相较于传统方法,在隧道进洞处和边坡坡脚设置锚固桩能提高浅埋侧13.7%和10.1%的抵抗力。由于受到深埋侧土体的挤压,隧道表现出向浅埋侧水平位移的趋势。初支的监测位移与数值模拟结果相差较小,最大差值仅为6.5 mm,位于拱顶处,最小差值为2.6 mm,位于右墙脚处。采用三台阶七步环形开挖预留核心土法,配合深埋和浅埋侧不同的支护措施能有效地提高全风化花岗岩浅埋偏压隧道的稳定性。研究结果可以为类似隧道工程的设计施工提供数据支持和工程借鉴。 展开更多

关键词 全风化花岗岩 浅埋偏压隧道 数值模拟 围岩位移 支护内力

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超大断面小净距并行隧道先后施工的相互影响规律数值试验研究

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作者 徐辉 王脉 +1 位作者 王朝振 章慧健 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第3期123-129,共7页

该文采用数值试验和现场监测方法,研究了超大断面小净距隧道施工时的先行隧道与后行隧道相互影响规律。研究结果表明:先行隧道和后行隧道施工时对各自初支受力和安全性相互影响程度不尽相同,后者对前者的初支受力影响大于前者对后者的工... 该文采用数值试验和现场监测方法,研究了超大断面小净距隧道施工时的先行隧道与后行隧道相互影响规律。研究结果表明:先行隧道和后行隧道施工时对各自初支受力和安全性相互影响程度不尽相同,后者对前者的初支受力影响大于前者对后者的工况,这两种工况引起的最大弯矩增幅分别为39.4%和16%,引起的最小安全系数降幅分别为8.8%和5.4%。同时,两隧道先后施工只影响各自的内力值和安全系数值,未引起原结构受力和安全性突变,且对轴力的影响均很小。随着并行隧道的净距减小,先行隧道和后行隧道的相互影响差异更为显著。因此在实际工程施工中,要加强对先行隧道的监测,必要时采取加固措施。 展开更多

关键词 小净距隧道 数值试验 影响规律 现场监测 力学行为

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智能建造专业隧道地下水智能判识实验设计 被引量：1

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作者 童建军 易文豪 +3 位作者 王明年 赵思光 程海兵 刘琛 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第6期157-161,共5页

该文引入人工智能方法和技术,设计了隧道施工期间掌子面地下水智能判识实验。依托科研成果,搭建了包括地下水模拟单元、隧道掌子面模拟单元、地下水视频采集分析单元的实验系统,开展了基于视频智能分析技术的地下水自动解析,重构了地下... 该文引入人工智能方法和技术,设计了隧道施工期间掌子面地下水智能判识实验。依托科研成果,搭建了包括地下水模拟单元、隧道掌子面模拟单元、地下水视频采集分析单元的实验系统,开展了基于视频智能分析技术的地下水自动解析,重构了地下水三维形态,采集了地下水流量、流速和水头高度等动力学参数。该实验能使学生掌握人工智能在隧道工程中的应用方法和流程,锻炼动手操作能力,激发科学探索兴趣。 展开更多

关键词 地下水视频 流量 流速 水头高度 智能判识

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含聚合物防水膜的隧道衬砌界面剪切-滑移力学特性试验研究

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作者 蒋雅君 赵菊梅 +2 位作者 刘基泰 何雨帝 王虎群 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第3期496-505,I0059-I0068,共20页

为研究隧道衬砌结构中密贴型防水层界面的力学特性,根据隧道喷膜防水衬砌结构的特点,采用粘结强度试验和压剪试验探讨聚合物防水膜复合试件的界面剪切-滑移力学行为和特性。通过粘结强度试验绘制3种类型防水膜的拉伸应力-位移曲线,通过... 为研究隧道衬砌结构中密贴型防水层界面的力学特性,根据隧道喷膜防水衬砌结构的特点,采用粘结强度试验和压剪试验探讨聚合物防水膜复合试件的界面剪切-滑移力学行为和特性。通过粘结强度试验绘制3种类型防水膜的拉伸应力-位移曲线,通过压剪试验绘制界面剪切应力-位移曲线,基于试验结果曲线计算得到防水层的界面参数,包括剪切强度、残余剪切强度、剪切模量、剪切滑移能量和剪切失效位移,并讨论防水材料性能和法向压应力对这些参数的影响。结果表明,防水层界面的剪切-滑移特性主要受防水材料特性和法向压应力的影响,防水材料特性对界面剪切强度和剪切模量的影响较大,而残余剪切强度、剪切滑移能量和剪切失效位移则受到法向压应力的影响更多。 展开更多

关键词 隧道衬砌结构 喷膜防水 界面特性 剪切-滑移破坏 应力-位移曲线

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不同加固方式下的软硬过渡段隧道基底受列车动载影响规律 被引量：1

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作者 段忠辉 王脉 +3 位作者 章慧健 赵岩 霍思逊 郑余朝 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第2期773-781,共9页

在高速铁路列车动载作用下,隧道穿越软硬岩过渡段时易使隧道结构发生损害,而对于此类工程的动力研究及相关减隔振措施还鲜有涉及。鉴于此,依托广湛铁路相思山隧道工程实例,采用数值计算方法,对比分析无加固以及不同桩板结构加固下隧道... 在高速铁路列车动载作用下,隧道穿越软硬岩过渡段时易使隧道结构发生损害,而对于此类工程的动力研究及相关减隔振措施还鲜有涉及。鉴于此,依托广湛铁路相思山隧道工程实例,采用数值计算方法,对比分析无加固以及不同桩板结构加固下隧道穿越软硬岩过渡段时结构的动力响应特性。研究结果表明:在列车荷载作用下,位于交界面软岩侧隧道结构的加速度、动位移和动应力响应与硬岩侧隧道结构的动力响应差异很大,导致隧道交界面附近过渡效果较差,不利于结构的稳定。经三种不同桩板结构加固后,软岩段的隧道结构的动力响应有所减小,且与硬岩段隧道结构的动力响应更接近,过渡效果十分显著。在对比之下,桩板结构1(即承载板+托板+钻孔桩)的减振作用与过渡效果最佳。 展开更多

关键词 加固方式 过渡段 隧道 列车动载 减振作用

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高岩温隧道围岩-支护结构温度场演化规律 被引量：20

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作者 王明年 唐兴华 +2 位作者 吴秋军 童建军 董从宇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期126-131,共6页

m在高岩温隧道研究领域,围岩-支护结构温度场演化过程是一个重要的基础性问题。本文通过三维热分析和现场温度测试,研究了高岩温铁路隧道施工过程中,围岩、初期支护和二次衬砌的温度变化规律。结果表明：隧道开挖对围岩温度场的影响范... m在高岩温隧道研究领域,围岩-支护结构温度场演化过程是一个重要的基础性问题。本文通过三维热分析和现场温度测试,研究了高岩温铁路隧道施工过程中,围岩、初期支护和二次衬砌的温度变化规律。结果表明：隧道开挖对围岩温度场的影响范围与围岩初始温度呈正相关关系,拱顶上方、边墙两侧和仰拱下方围岩的影响范围可分别表示为围岩初始温度的二次函数;隧道周边围岩的降温方式可分为突变式和渐变式,突变式降温是指围岩温度在0-5d急剧降低,在5-60d缓慢降低;渐变式降温是指围岩温度在0-60d内较均匀地逐渐降低;隧道周边围岩的降温幅度与围岩初始温度、围岩位置有关;隧道初期支护、二次衬砌的降温方式表现为突变式降温,即在5-7d内温度快速下降,然后基本恒定为隧道洞内空气温度。 展开更多

关键词 高岩温隧道 温度场 围岩 初期支护 二次衬砌

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高海拔隧道中考虑CO和烟雾的海拔高度系数 被引量：17

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作者 严涛 王明年 +2 位作者 郭春 晁峰 陈汉波 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期4012-4017,共6页

为较准确地计算隧道需风量,通过现场实测推导考虑各车型的CO及烟雾海拔高度系数计算公式,并将计算公式应用于工程巴朗山隧道。研究结果表明:在海拔3.8 km巴朗山隧道洞口处,考虑CO的海拔高度系数比规范值减少33.75%,考虑烟雾的海拔高度... 为较准确地计算隧道需风量,通过现场实测推导考虑各车型的CO及烟雾海拔高度系数计算公式,并将计算公式应用于工程巴朗山隧道。研究结果表明:在海拔3.8 km巴朗山隧道洞口处,考虑CO的海拔高度系数比规范值减少33.75%,考虑烟雾的海拔高度系数比规范值增加6.58%。 展开更多

关键词 高海拔公路隧道 高度系数 CO 烟雾

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高海拔地区铁路隧道施工期有害气体运移特性 被引量：19

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作者 曹正卯 杨其新 郭春 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3948-3957,共10页

依托西格二线新关角隧道工程,基于关角隧道地区实测气象资料,利用流体计算软件FLUENT,采用三维k-ε湍流非稳态模型,对不同海拔高度地区铁路隧道内施工期有害气体运移特性和质量浓度分布规律进行数值模拟计算分析。研究结果表明:考虑湿... 依托西格二线新关角隧道工程,基于关角隧道地区实测气象资料,利用流体计算软件FLUENT,采用三维k-ε湍流非稳态模型,对不同海拔高度地区铁路隧道内施工期有害气体运移特性和质量浓度分布规律进行数值模拟计算分析。研究结果表明:考虑湿度与不考虑湿度对空气密度计算结果影响误差为0.3%左右,可以忽略不计;有害气体在隧道内向洞口运移的动态过程中,最高质量浓度逐渐降低、体积逐渐增大,在隧道内呈U型分布;随着海拔高度增加,由于环境气压的影响,同一测点有害气体质量浓度随海拔高度以指数形式增大,CO增加倍数可按K=eh/104进行计算,且达到容许质量浓度的时间增加。 展开更多

关键词 高海拔 铁路隧道 施工通风 有害气体 数值模拟 运移特性

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运营铁路隧道衬砌背后较大空洞的精确检测技术 被引量：14

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作者 龚伦 仇文革 +1 位作者 王立川 王希元 《隧道建设》 北大核心 2016年第12期1507-1511,共5页

目前采用地质雷达等无损检测技术可快速、准确检测衬砌厚度和衬砌中钢筋数量等参数,并可有效判识衬砌背后空洞等缺陷沿隧道纵向和环向长度,但对这类缺陷的径向尺度因介电常数的差异、反射面的识别等原因而无法准确判识。依托西南地区某... 目前采用地质雷达等无损检测技术可快速、准确检测衬砌厚度和衬砌中钢筋数量等参数,并可有效判识衬砌背后空洞等缺陷沿隧道纵向和环向长度,但对这类缺陷的径向尺度因介电常数的差异、反射面的识别等原因而无法准确判识。依托西南地区某运营铁路隧道衬砌背后存在较大空洞的工程实际,结合现场钻孔调查和地质雷达无损检测,首次运用钻孔三维激光扫描技术对运营铁路隧道衬砌背后空洞进行扫描,实现精确检测,得到衬砌背后空洞的三维形态和具体尺寸,检测成果可为隧道病害整治提供准确的数据,可设计出更具针对性和操作性的整治方案。提出的"物探+钻孔三维激光扫描"技术,能实现衬砌背后空洞"粗中有细"的全面检测。 展开更多

关键词 运营铁路隧道 衬砌背后空洞 钻孔三维激光扫描 三维形态 精确检测

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地震波斜入射下浅埋偏压隧道动力响应数值分析 被引量：17

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作者 汪精河 周晓军 +1 位作者 刘建国 王晓波 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期455-459,465,共6页

基于粘弹性边界的时域波动理论,建立了二维平面SV波斜入射的输入方法.以成兰铁路某山岭隧道浅埋偏压段为研究对象,采用ANSYS研究了地震波入射角度对浅埋偏压隧道地震反应的影响.结果表明:地震波斜入射时,隧道结构的地震响应与垂直入射... 基于粘弹性边界的时域波动理论,建立了二维平面SV波斜入射的输入方法.以成兰铁路某山岭隧道浅埋偏压段为研究对象,采用ANSYS研究了地震波入射角度对浅埋偏压隧道地震反应的影响.结果表明:地震波斜入射时,隧道结构的地震响应与垂直入射有明显差异,结构反应随着入射角度的增加而增大,斜入射对隧道竖向地震响应影响更为显著.入射角度对衬砌弯矩峰值包络图影响较大,对轴力峰值包络图影响很小.斜入射时,拱顶、仰拱和拱腰的弯矩增加较多,是隧道衬砌抗震的薄弱部位. 展开更多

关键词 浅埋偏压隧道 地震波斜入射 粘弹性边界 数值模拟

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上软下硬地层地铁隧道与近接桥梁桩基的相互影响分区研究 被引量：19

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作者 仇文革 雷劲 《隧道建设》 北大核心 2017年第8期917-925,共9页

依托青岛红岛—胶南城际轨道交通工程侧穿多座桥梁的工程实例,采用有限元强度折减法,对上软下硬地层桩基近接影响下的隧道安全系数变化规律进行研究。结果表明:1)水平方向上,随水平净距增大,隧道安全系数增加,至1倍洞径后,安全系数趋于... 依托青岛红岛—胶南城际轨道交通工程侧穿多座桥梁的工程实例,采用有限元强度折减法,对上软下硬地层桩基近接影响下的隧道安全系数变化规律进行研究。结果表明:1)水平方向上,随水平净距增大,隧道安全系数增加,至1倍洞径后,安全系数趋于稳定;2)竖直方向上,随埋深增加,隧道安全系数表现为先增大后减小;3)桩基的存在将降低隧道安全系数,增加隧道达到最大安全系数所需的埋深。通过有无桩基对比,对不同相对位置关系下的地铁隧道近接桥梁施工影响程度进行判定:1)总体上竖向的影响范围和影响程度均大于横向;2)当隧道埋深位于桩底以上时,近接施工几乎只对隧道产生影响;3)当隧道埋深位于桩底以下时,近接施工对于隧道和桥梁桩基均有不同程度的影响,当隧道位于桩底时达到最大。通过样条函数插值补全和多重二次曲面拟合的方法,给出影响系数通用分区图,并结合数值模拟下的桩基受力变形特征,得出影响系数0.8对应的等值线为强影响区与弱影响区的分界线,影响系数1的等值线为弱影响区与无影响区的分界线。通过影响分区结论与监测数据对比,验证了研究成果的实用性。 展开更多

关键词 隧道近接桩基 上软下硬地层 强度折减法 安全系数 多重二次曲面拟合 影响分区

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高性能钢纤维混凝土对锚栓受拉行为影响研究

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作者 张岳峰 陈昭 +3 位作者 刘佳俊 王菁 刘兵 李福海 《混凝土》 北大核心 2025年第5期43-48,共6页

鉴于国内外以高性能混凝土(HPSFRC)为基材的锚栓等连接件锚固行为的研究还较匮乏。对安装于HPSFRC中的后锚固膨胀锚栓进行了拉拔试验,以研究锚栓受拉行为。将纤维掺量(0.5%和1.0%)和锚固深度(25 mm、35 mm和45 mm)作为试验变量。分析了... 鉴于国内外以高性能混凝土(HPSFRC)为基材的锚栓等连接件锚固行为的研究还较匮乏。对安装于HPSFRC中的后锚固膨胀锚栓进行了拉拔试验,以研究锚栓受拉行为。将纤维掺量(0.5%和1.0%)和锚固深度(25 mm、35 mm和45 mm)作为试验变量。分析了不同试验因素和水平下锚栓的拉拔荷载位移行为,以及已有锚栓抗拉承载力预测模型(CCD和Toth模型)对HPSFRC中锚栓受拉试验承载力预测的准确性。研究发现:加入钢纤维的混凝土中锚栓的拉拔破坏模式、破坏裂缝形态、极限拉拔承载力和锚固性能都与其在普通混凝土中显著不同。随纤维掺量增多,主导破坏模式由锥体破坏向穿出破坏转变,且拉拔承载力增大、锚固刚度减小、锚固延性增大。锥体破坏模式下混凝土的开裂呈现多裂缝形态,显微镜视角下纤维多横跨裂缝两侧形成“桥接”。增大锚固深度,同样会导致更高的拉拔承载力且锚固刚度减小。HPSFRC中发生相应破坏模式的锚固深度/锚栓直径(H_(ef)/D)阈值远小于普通混凝土中的阈值。基材为HPSFRC,CCD模型会显著低估锚栓拉拔承载力,Toth模型的锚栓承载力预测值则较准确。 展开更多

关键词 高性能钢纤维混凝土 后锚固膨胀锚栓 拉拔试验 抗拉承载力 预测模型

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山岭隧道主体结构混凝土养生方法试验研究 被引量：2

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作者 仇文革 王海彦 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期104-107,124,共5页

目前绝大多数山岭隧道结构混凝土没有进行特别的养生,一般采用自然养生的方法,由于隧道内温湿度波动较大,很难保证混凝土施工质量,致使结构耐久性问题突出。针对该问题并考虑隧道结构混凝土施工所处实际环境,通过对不同配方混凝土试件... 目前绝大多数山岭隧道结构混凝土没有进行特别的养生,一般采用自然养生的方法,由于隧道内温湿度波动较大,很难保证混凝土施工质量,致使结构耐久性问题突出。针对该问题并考虑隧道结构混凝土施工所处实际环境,通过对不同配方混凝土试件在室内不同养生条件下的性能试验,提出喷射混凝土采用喷水养生、二衬混凝土采用密闭衬砌表面汽雾养生方式可获得显著效果,一般隧道环境下养生时间以3d或7d为宜。汽雾养生技术虽然增加了工程成本,但能提高混凝土的强度和密实度,减少混凝土的初裂,因而具有较高使用价值,对提高隧道结构体系耐久性至关重要,可在山岭隧道施工中推广应用。 展开更多

关键词 山岭隧道 主体结构 混凝土 耐久性 养生技术

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砂岩地层预应力锚索力学特性及有效锚固长度优化研究——基于现场试验和数值模拟

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作者 王秀博 严志成 +3 位作者 王立川 旷文涛 章慧健 杨继康 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第5期140-146,共7页

该文依托穿越砂岩地层的国博车站工程,采用现场预应力锚索拉拔试验和数值模拟方法,揭示了不同工况下锚索端头荷载与位移的关系以及预应力锚索的荷载传力机理,并对依托工程预应力锚索的有效锚固长度进行了优化。研究结果表明:随着拉拔力... 该文依托穿越砂岩地层的国博车站工程,采用现场预应力锚索拉拔试验和数值模拟方法,揭示了不同工况下锚索端头荷载与位移的关系以及预应力锚索的荷载传力机理,并对依托工程预应力锚索的有效锚固长度进行了优化。研究结果表明:随着拉拔力增大,预应力锚索传力过程分为三个阶段:第一阶段,剪应力集中于锚固段始端,且与拉拔力等比增大;第二阶段,剪应力分布曲线出现波峰,峰值逐步达到极限抗剪力;第三阶段,连续多段锚固段达抗剪极限,剪应力分布最终呈“矩形状”。由实验可得:预应力为200、300和400 kN的锚索对应有效锚固长度分别约5、6和7 m;相比锚索的轴力分布,锚固段剪应力分布对有效锚固长度的确定更准确;预应力锚索的荷载-有效锚固长度曲线呈现由非线性渐趋线性增长规律;采用剪切应力的积分公式计算锚索端头拉拔力,能较好地模拟拉拔试验,锚索端部拉拔荷载随位移的增加呈非线性增大,而增长速率呈逐渐下降趋势。 展开更多

关键词 预应力锚索 现场试验 数值模拟 传力机理 有效锚固长度

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基于多跨单向板力学模型的管幕冻结法隧道初期支护参数优化方法 被引量：1

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作者 孙文昊 牛野 +2 位作者 刘雨萌 张俊儒 孔超 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第8期120-128,共9页

管幕冻结法是一种在复杂水文条件下能够较好地控制地层沉降和涌水风险的新型工法,目前在管幕冻结法隧道设计中未考虑管幕-冻结圈承载力与隧道初期支护承载力的匹配问题,导致初期支护设计偏保守,使得初期支护钢架布置密,施工效率低,因此... 管幕冻结法是一种在复杂水文条件下能够较好地控制地层沉降和涌水风险的新型工法,目前在管幕冻结法隧道设计中未考虑管幕-冻结圈承载力与隧道初期支护承载力的匹配问题,导致初期支护设计偏保守,使得初期支护钢架布置密,施工效率低,因此,需要进行初期支护优化研究。以隧道下穿秦淮新河段为依托工程,首先基于多跨单向板力学模型考虑等距钢架对上部冻结圈的支撑作用,求解组合结构内力;其次按照组合梁模型求解组合结构应力,并按照强度控制计算最大允许钢架间距;最后采用数值模拟,对初期支护参数优化进行研究。结果表明:本工程中最大允许钢架间距由中性轴以下部分混凝土强度控制,为2~3 m;拱架刚度对衬砌变形及应力影响较大,提升拱架刚度对于改善初期支护应力状态具有良好效果;综合考虑冻结圈和衬砌的变形和应力,得到适用于本工程的初期支护优化参数。 展开更多

关键词 水下隧道 管幕-冻结圈支护 多跨单向板 组合梁模型 参数优化

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基坑开挖对邻近隧道影响的耦合分析方法 被引量：41

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作者 周泽林 陈寿根 +1 位作者 涂鹏 张海生 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1440-1449,共10页

为了更合理和快捷地评估基坑施工对邻近已建地铁隧道的影响,将隧道视为弹性的地下连续梁来分析隧道本身的受力和变形,推导了隧道与周围土体相互作用的有限元耦合平衡方程,并引入弹性半空间层状模型来分析基坑卸载对土体和隧道变形性能... 为了更合理和快捷地评估基坑施工对邻近已建地铁隧道的影响,将隧道视为弹性的地下连续梁来分析隧道本身的受力和变形,推导了隧道与周围土体相互作用的有限元耦合平衡方程,并引入弹性半空间层状模型来分析基坑卸载对土体和隧道变形性能的影响,建立了层状地基中基坑开挖对邻近隧道影响的耦合分析方法;然后,将提出方法与两阶段方法进行了算例对比,并结合离心机试验结果和工程实测数据进行了验证。研究发现,与两阶段方法相比,耦合方法在能反映出非均质层状地基土体的应力和应变集中(或扩散)现象,不仅具有更好的计算精度,而且减少了计算参数的数量;提出方法的理论计算值与离心试验结果基本一致,与工程实测变形数据基本吻合,验证了方法的有效性;通过工程实际应用得出的一些有益结论,可为合理制定城市基坑施工对邻近隧道影响的保护措施提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 基坑开挖 地铁隧道 层状地基 耦合分析方法 两阶段方法

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岩层倾角对顺层岩体隧道地震响应不对称性的影响 被引量：3

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作者 胡鸿运 周晓军 +1 位作者 汪精河 陈韬 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期461-466,471,共7页

主要考虑了顺层岩体的横观各向同性本构关系,基于黏弹性边界的时域波动理论,以某顺层岩体中高铁隧道为工程背景,采用ANSYS进行了地震响应数值分析,研究了qP波入射时岩层倾角对隧道地震响应不对称性的影响.结果表明:隧道地震响应的不对... 主要考虑了顺层岩体的横观各向同性本构关系,基于黏弹性边界的时域波动理论,以某顺层岩体中高铁隧道为工程背景,采用ANSYS进行了地震响应数值分析,研究了qP波入射时岩层倾角对隧道地震响应不对称性的影响.结果表明:隧道地震响应的不对称性随岩层倾角的变化不服从线性关系,其规律具有分段性;所有工况中,岩层倾角分段区间约为(0°,45°)和(45°,90°),地震响应在岩层倾角为0°或90°时左右严格对称,在倾角为45°时左右较为接近;各分段区间内地震响应的不对称性均随岩层倾角的增大而先增强后减弱. 展开更多

关键词 顺层岩体 隧道 地震响应 岩层倾角 不对称性

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风机布置方式对高瓦斯隧道施工通风效果的影响 被引量：38

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作者 张恒 吴瑾 +2 位作者 陈寿根 刘效成 孙建春 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1834-1841,共8页

为了优化瓦斯隧道施工通风方案,提高瓦斯在隧道内的排出效率,以新建鸪山隧道高瓦斯段施工通风为背景,采用数值模拟和现场监测对隧道横通道处射流风机的布置、轴流风管与掌子面距离、风管放置高度、射流风机放置高度对隧道内通风效果的... 为了优化瓦斯隧道施工通风方案,提高瓦斯在隧道内的排出效率,以新建鸪山隧道高瓦斯段施工通风为背景,采用数值模拟和现场监测对隧道横通道处射流风机的布置、轴流风管与掌子面距离、风管放置高度、射流风机放置高度对隧道内通风效果的影响进行了研究。结果表明,射流风机最好布置在与横通道距离为5 m的气流上风向,该处瓦斯的排出效果最佳。风管与掌子面的距离不宜太近或太远,距离太近,会造成掌子面两侧风速差异过大;距离太远,射流未能到达掌子面,并在掌子面附近形成涡流区,使得掌子面处瓦斯未能与新鲜空气混合。但是,风管与掌子面的距离不同,隧道内最后稳定的轴向风速几乎相同。轴流风机风管布置在较高的位置,掌子面总体风速分布更为均匀,并且由于瓦斯密度相比空气小,易聚积于隧道顶部,将风管布置在高处,有利于隧道顶部的瓦斯排出,减少瓦斯聚积。射流风机的布置位置较低时,瓦斯易聚积在隧道下方,反之,瓦斯易聚积在隧道上方,因此,射流风机布置在较高处,瓦斯沿着隧道上部空间排出,有利于隧道内作业人员的安全。 展开更多

关键词 安全卫生工程技术 施工通风 瓦斯分布 风机布置 数值模拟

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砂质黄土地层中既有隧道上方挖方离心模型试验研究 被引量：11

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作者 王希元 龚伦 +4 位作者 吴金霖 马相峰 仇文革 敖维林 李洋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1556-1562,共7页

以既有隧道上方挖方工程为背景,运用离心模型试验方法,研究了砂质黄土地层中既有隧道衬砌围岩压力在上方挖方时的变化规律：提出根据衬砌和围岩是否按刚度分配荷载划分深浅埋、以及是否存在挟持力划分浅埋与超浅埋的标准,得到了1.25D^1.... 以既有隧道上方挖方工程为背景,运用离心模型试验方法,研究了砂质黄土地层中既有隧道衬砌围岩压力在上方挖方时的变化规律：提出根据衬砌和围岩是否按刚度分配荷载划分深浅埋、以及是否存在挟持力划分浅埋与超浅埋的标准,得到了1.25D^1.75D（D为既有隧道跨度）为深埋和浅埋的分界埋深范围,0.75D^1.25D为浅埋和超浅埋的分界埋深范围;同时发现既有隧道衬砌刚度越大,承载拱范围越小,即刚性支护承载拱边界为1.5D,柔性支护承载拱边界为1.8D;并提出基于衬砌围岩压力相对比例的近接影响分区控制标准,得到刚性支护的强影响区、弱影响区和无影响区分界埋深分别为1.5D,2D,柔性支护的强影响区、弱影响区和无影响区分界埋深分别为1.5D,2.5D;对比0.5D和0.3D挖方步距,发现步距会造成挖方过程中围岩应力路径的差异,施工时宜选用0.3D或更小的挖方步距。试验揭露了砂质黄土地层中既有隧道受上方挖方影响的普遍规律,成果可为类似工程提供借鉴和指导。 展开更多

关键词 近接施工 离心模型试验 深、浅和超浅埋分界 承载拱 影响分区

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