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考虑残余强度的层状岩体损伤演化规律

西南交通大学学报 2023年第5期58卷 1064-1072页

作者：寇昊何川陈子全周子寒蒙伟肖龙鸽西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中国建设基础设施有限公司北京100029

为更加真实准确地描述层状岩体的损伤演化过程,结合横观各向同性材料的弹性理论和损伤力学理论,采用修正的Lemaitre应变等价假设,建立了考虑残余强度的层状岩体损伤本构模型,通过页岩、千枚岩和板岩的三轴试验数据验证了模型的准确性,... 详细信息

为更加真实准确地描述层状岩体的损伤演化过程,结合横观各向同性材料的弹性理论和损伤力学理论,采用修正的Lemaitre应变等价假设,建立了考虑残余强度的层状岩体损伤本构模型,通过页岩、千枚岩和板岩的三轴试验数据验证了模型的准确性,并分析了不同层理角度岩体的全过程损伤演化规律.研究表明:模型既可以描述层状岩体的弹性变形,又可以较好地反映峰后应变软化过程;在初期加载过程中岩体的损伤值基本为0,随着应力增加,损伤值呈现出缓慢增长、加速增长、减速增长以及达到残余强度后稳定于1;页岩层理角度为60°时损伤演化曲线最陡,损伤发展速度最快,最先破坏,千枚岩层厚较薄,强度更低,层理角度为90°时最先破坏,而板岩相对较厚,强度更高,层理角度为45°时最先破坏;岩体层理弱面的存在,导致了力学性能和破坏模式的各向异性,损伤演化规律也表现出明显的差异性.

关键词：层状岩体各向异性本构模型残余强度损伤演化

OFDR光纤传感技术在十字岩柱暗挖法物理模型试验中的应用

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岩石力学与工程学报 2017年第5期36卷 1063-1075页

作者：刘泉声王俊涛肖龙鸽李继超刘滨张晓磊中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 武汉大学岩土与结构工程安全湖北省重点实验室湖北武汉430072 中建南方投资有限公司广东深圳518022 武汉隽龙科技股份有限公司湖北武汉430074

现阶段岩土工程模型试验围岩变形监测多采用点式传感器,仅能获得部分测点的应变,而光纤传感作为一种迅速发展的分布式监测技术,能很好地解决这一问题。对于岩土工程室内试验,现有光纤传感技术无法满足试验对空间分辨精度的高要求。对一... 详细信息

现阶段岩土工程模型试验围岩变形监测多采用点式传感器,仅能获得部分测点的应变,而光纤传感作为一种迅速发展的分布式监测技术,能很好地解决这一问题。对于岩土工程室内试验,现有光纤传感技术无法满足试验对空间分辨精度的高要求。对一种新型光纤传感技术光频域反射技术(OFDR)的测量原理和优点进行介绍,并将其应用于浅埋超大断面圆形隧道十字岩柱开挖模型试验中,对整个模型不同断面进行水平向应变连续监测。根据试验结果,结合有限元分析,表明OFDR能准确记录试验过程中模型内部的应变变化,揭示围岩在十字岩柱开挖方法下的变形规律,反映十字岩柱对围岩的支撑作用,为今后隧道工程开挖提供参考。另外通过算法将应变结果转化为位移结果,并与多点位移计的监测结果进行对比分析,偏差在10%以内。结果表明,该技术可应用于岩土工程试验中的变形监测。

关键词：隧道工程十字岩柱模型试验光纤传感器应变分布光频域反射(OFDR) 分布式监测

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十字岩柱法隧道开挖地质力学模型试验研究

岩石力学与工程学报 2016年第5期35卷 919-927页

作者：刘泉声雷广峰肖龙鸽王俊涛张静中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072 武汉大学岩土与结构工程安全湖北省重点实验室湖北武汉430072 中建南方投资有限公司广东深圳518022

以重庆市轨道交通三号线为工程背景,开展十字岩柱暗挖法地质力学模型试验研究,优化大断面隧道开挖工序,进行围岩岩土相似材料配比试验、模拟洞室开挖过程中锚固注浆加固作用、洞室开挖过程的围岩位移变形监测分析。试验结果表明:研制的... 详细信息

以重庆市轨道交通三号线为工程背景,开展十字岩柱暗挖法地质力学模型试验研究,优化大断面隧道开挖工序,进行围岩岩土相似材料配比试验、模拟洞室开挖过程中锚固注浆加固作用、洞室开挖过程的围岩位移变形监测分析。试验结果表明:研制的钢结构台架可成功模拟加围压条件下的洞室开挖,可直观地观察到模型开挖时围岩的渐进破坏过程。模型试验采用的监测系统能对开挖过程中洞室围岩的位移进行实时监测,实现了开挖支护与监测记录同步进行。根据相关参数建立数值分析模型,将数值计算结果与试验实测结果进行对比分析可知:二者结果基本一致,规律大致相同,且最终位移值满足试验要求,表明模型试验取得了较为理想的效果。研究工作对实际工程施工及今后类似模型试验研究的发展具有一定指导作用。

关键词：隧道工程隧道开挖十字岩柱模型试验相似材料

考虑走滑断裂活动影响的公路隧道初始地应力场反演分析

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中国公路学报 2022年第9期35卷 321-330页

作者：寇昊何川吴枋胤杨文波汪波肖龙鸽西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中国建筑股份有限公司北京100029

为了使跨活动断裂带区域地应力反演结果更加符合实际,提出了考虑走滑断裂活动影响的公路隧道初始地应力场反演思路。通过在断裂带与两侧岩体之间建立接触单元,采用边界位移荷载实现了断裂带两侧岩体的相对挤压及滑动作用。依托华坪至丽... 详细信息

为了使跨活动断裂带区域地应力反演结果更加符合实际,提出了考虑走滑断裂活动影响的公路隧道初始地应力场反演思路。通过在断裂带与两侧岩体之间建立接触单元,采用边界位移荷载实现了断裂带两侧岩体的相对挤压及滑动作用。依托华坪至丽江高速公路东马场1号隧道工程,对比分析了采用常规边界荷载和考虑走滑边界荷载2种情况下隧址区地应力场的反演结果。研究结果表明:考虑走滑边界荷载反演得到的地应力场更加符合实际且精度更高;常规边界荷载的最大残差为2.29 MPa,而走滑边界荷载的最大残差仅为0.66 MPa,其残差平方和也均小于常规边界荷载;在断裂带附近,考虑走滑活动影响的最大、最小水平应力值相对常规边界均有所减小,上盘岩体垂直应力也相对减小,下盘岩体受上盘岩体的影响垂直应力相对增大,符合跨断层岩体区域实际地应力场的分布规律;隧址区整体表现为水平应力大于垂直应力,以水平构造应力为主。

关键词：隧道工程初始地应力场回归反演走滑断裂边界荷载滑动摩擦因数

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复合地层地面沉陷处的盾构机脱困技术

城市轨道交通研究 2013年第10期16卷 94-98页

作者：王刚肖龙鸽唐立宪中国建筑第八工程局有限公司上海工程师200122

结合南京地铁工程,分析了盾构机在复合地层中掘进时发生地面沉降的原因,介绍了处置沉陷的过程,以及处置沉陷的应急措施、相应的地面加固方案和恢复掘进后的施工方案,总结了盾构机在复合地层中掘进施工的经验。探讨了盾构隧道应急事件处... 详细信息

结合南京地铁工程,分析了盾构机在复合地层中掘进时发生地面沉降的原因,介绍了处置沉陷的过程,以及处置沉陷的应急措施、相应的地面加固方案和恢复掘进后的施工方案,总结了盾构机在复合地层中掘进施工的经验。探讨了盾构隧道应急事件处理、施工前期准备、设备管理维护、施工过程管理、复合地层渣土改良等问题。随着城市轨道交通的发展,盾构机在城市繁华地区且又是复合地层中掘进的案例将会越来越普遍。要提前对盾构机掘进沿线的施工条件进行深入研究,及早制订对策,一旦出现险情及时采取有效的技术措施,以最大程度规避风险。

关键词：地铁盾构施工复合地层应急处理

地下工程支护-结构一体管幕预筑法技术及发展

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隧道建设（中英文） 2018年第3期38卷 456-460页

作者：李积栋油新华肖龙鸽中国建筑股份有限公司

地下工程支护-结构一体管幕预筑法:,是一种全新的暗挖施工方法,其核心思想不同于传统地下工程暗挖法,即首先施作地铁车站永久结构,然后在永久结构保护下进行全断面土方开挖。支护-结构一体管幕预注法的施工关键技术包括大直径钢管长距... 详细信息

地下工程支护-结构一体管幕预筑法:,是一种全新的暗挖施工方法,其核心思想不同于传统地下工程暗挖法,即首先施作地铁车站永久结构,然后在永久结构保护下进行全断面土方开挖。支护-结构一体管幕预注法的施工关键技术包括大直径钢管长距离顶进施工技术、管幕空间切割焊接成形技术及狭小空间钢筋混凝土结构施工技术。通过实践证明,该技术将加固、支护、主体结构合为一体并一次建造成形,可大大减少开挖支护步序,降低临时支撑用量:,有效控制地层变形,保证地下良好的作业环境。

关键词：地下工程管幕预筑法钢管支护

特大断面浅埋暗挖隧道十字岩柱开挖技术模型试验研究

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岩土力学 2017年第10期38卷 2780-2788页

作者：刘泉声彭星新雷广峰王俊涛张静肖龙鸽中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 武汉大学土木建筑工程学院岩土与结构工程安全湖北省重点实验室湖北武汉430072 中国科学院大学北京100049 中建南方投资有限公司广东深圳518022

特大断面浅埋暗挖隧道是一种新型隧道,目前尚无相应的设计施工技术规范与标准可循。以重庆市轨道交通3号线红旗河沟车站隧道为工程背景,结合以前施工方法的优缺点,提出了一种新的施工方法十字岩柱法。为了解这种施工方法在施工过程中隧... 详细信息

特大断面浅埋暗挖隧道是一种新型隧道,目前尚无相应的设计施工技术规范与标准可循。以重庆市轨道交通3号线红旗河沟车站隧道为工程背景,结合以前施工方法的优缺点,提出了一种新的施工方法十字岩柱法。为了解这种施工方法在施工过程中隧道围岩位移和应力的变化情况,采用地质力学模型试验方法进行研究。试验对监测断面的位移和应力进行系统监测,全方位地了解各开挖步隧道围岩各处的应力与位移变化情况。选取工程背景现场的地质参数,采用ABAQUS软件建立数值分析模型,将数值计算与试验实测结果进行对比,两者的位移与应力变化规律基本一致,这表明模型试验实测的数据比较准确地揭示了隧道围岩位移及应力变化规律。其研究工作可对今后类似工程的施工提供经验和指导。

关键词：隧道工程特大断面超浅埋十字岩柱模型试验

武汉长江隧道管片接缝防水密封垫设计与试验研究

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现代隧道技术 2008年第S1期45卷 144-149页

作者：赵运臣肖龙鸽刘招伟杨红都中铁隧道集团洛阳471009 西北橡胶研究院咸阳700085

武汉长江隧道为我国首次穿越长江江底的大型重点工程,投资巨大,工程宏伟。对于盾构隧道管片接缝防水是隧道防水的关键,直接影响到隧道的防水效果和隧道的耐久性,通过本项目的实验研究,确定了满足工程耐水压性能、装配性能要求的防水密... 详细信息

武汉长江隧道为我国首次穿越长江江底的大型重点工程,投资巨大,工程宏伟。对于盾构隧道管片接缝防水是隧道防水的关键,直接影响到隧道的防水效果和隧道的耐久性,通过本项目的实验研究,确定了满足工程耐水压性能、装配性能要求的防水密封垫。采用国内外的理论与实践经验,进行管片接缝防水密封垫初步设计,然后模拟施工极限装配误差,对初步设计进行防水性能与装配性能实验。根据实验结果对防水密封垫断面尺寸与结构形式及材料进行优化,并最后确定满足工程要求的最优的防水密封垫设计。因此,对于管片接缝密封垫设计,通过防水性能与装配性能实验优化设计应该成为设计中的重要步骤,对保证管片密封垫防水性能及管片拼装质量具有重要的意义。

关键词：武汉长江隧道橡胶密封垫管片接缝防水装配性能

浅埋偏压软岩条件下修建三线铁路车站隧道时所引起的地面沉陷

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隧道及地下工程 1993年第3期14卷 37-42,36页

作者：罗富荣肖龙鸽