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长大隧道穿越断层带减震结构数值解析研究

岩土工程学报 2013年第2期35卷 252-257页

作者：仇文革胡辉赵斌西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室土木工程学院四川成都610031

近年发生的大地震中,隧道在断层破碎带的破坏现象严重,衬砌结构抗减震设计问题尤为突出。为了缓和断层位移对隧道的损伤,提出由平滑层、吸收层、接头、去摩擦层等4个单元构成的减震设计建议。通过解析使用高压缩性混凝土(水灰比为W/C=5... 详细信息

近年发生的大地震中,隧道在断层破碎带的破坏现象严重,衬砌结构抗减震设计问题尤为突出。为了缓和断层位移对隧道的损伤,提出由平滑层、吸收层、接头、去摩擦层等4个单元构成的减震设计建议。通过解析使用高压缩性混凝土(水灰比为W/C=50%)、发泡苯乙烯(EPS)作为吸收层的地震响应结果,得出以下结论:采用发泡苯乙烯(EPS)作为吸收层,其初始刚度小,减震效果明显,但在列车荷载作用下有可能产生过大的变形;采用高压缩性混凝土作为吸收层具有充分屈服后吸收断层位移的变形特性和抑制列车荷载产生过大变形的初始刚度。通过改变高压缩性混凝土的球壳种类、充填率和砂浆配比等来改变其刚性。但W/C不应过高,造成多壳砂浆的单轴抗压强度不能承受列车的荷载,有可能造成隧道的损伤。本文使用W/C=50%时对断层位移小于1.0 m时缓和效果较好。

关键词：断层减震结构深埋隧道地震响应数值解析

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重叠隧道结构内力演变的三维弹塑性数值模拟

西南交通大学学报 2006年第3期41卷 376-380页

作者：郑余朝仇文革西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为了探讨重叠隧道近接施工引起的结构内力演变规律,以深圳地铁老街—大剧院区间重叠隧道为背景,进行了三维弹塑性有限元分析.考虑了“先上洞,后下洞”和“先下洞,后上洞”2种施工顺序.研究结果表明:随着后施工隧道的掘进,先施工隧道的... 详细信息

为了探讨重叠隧道近接施工引起的结构内力演变规律,以深圳地铁老街—大剧院区间重叠隧道为背景,进行了三维弹塑性有限元分析.考虑了“先上洞,后下洞”和“先下洞,后上洞”2种施工顺序.研究结果表明:随着后施工隧道的掘进,先施工隧道的环向内力发生偏转,产生纵向内力,并呈现明显的波动性以及受开挖影响的局域性和临时性;后施工隧道的纵向影响范围,在Ⅲ级围岩中约为3倍洞径,在Ⅴ级围岩中约为5倍洞径.

关键词：重叠隧道近接施工开挖模拟内力演变

引水隧洞下穿既有铁路隧道爆破施工振动影响及对策

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中国铁道科学 2009年第6期30卷 46-53页

作者：仇文革凌昊龚伦郑余朝西南交通大学土木工程学院四川成都610031

结合云南省盐津县白水江三级电站引水隧洞下穿内昆铁路手扒岩隧道爆破施工工程,采用LS-DY-NA显式动力数值模拟方法及现场爆破振动监测,研究钻爆法施工产生的振动对既有铁路隧道的影响。结果表明:爆破振动影响大小与单段起爆药量、爆源... 详细信息

结合云南省盐津县白水江三级电站引水隧洞下穿内昆铁路手扒岩隧道爆破施工工程,采用LS-DY-NA显式动力数值模拟方法及现场爆破振动监测,研究钻爆法施工产生的振动对既有铁路隧道的影响。结果表明:爆破振动影响大小与单段起爆药量、爆源距考察点距离关系密切,随药量的减小、距离的增大而减小;在掌子面接近、远离既有隧道相同的距离时,接近时产生的竖向振动速度大于远离时的;振动速度方向和爆源与考察点的方位有关,当两者为左右关系时,水平方向为主,当两者为上下关系时,竖直方向为主;数值模拟与现场监测所得规律和数值均有较好的一致性,证明了采用该方法研究隧道工程爆破振动影响的可行性和正确性。

关键词：引水隧洞下穿隧道钻爆法施工爆破参数振动影响

基于能量演化理论的多参数非等比例折减的安全系数求解方法

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岩土力学 2021年第2期42卷 547-557页

作者：卢锋仇文革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 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

边坡的破坏是一个渐进的过程,在失稳过程中,不同力学参数或不同材料对维持边坡稳定性发挥的贡献是不同且动态变化的,对综合安全系数的贡献也不同。因此,研究不同力学参数间或不同材料间非等比例折减的安全系数求解方法具有重要意义。首... 详细信息

边坡的破坏是一个渐进的过程,在失稳过程中,不同力学参数或不同材料对维持边坡稳定性发挥的贡献是不同且动态变化的,对综合安全系数的贡献也不同。因此,研究不同力学参数间或不同材料间非等比例折减的安全系数求解方法具有重要意义。首先基于能量演化理论,分析了边坡破坏过程中的能量演化机制。然后在参照边坡的安全系数定义框架下,以力学参数在折减过程中对耗散能演化的贡献为权重,提出了一种考虑参数折减过程相关性的多参数非等比例折减的安全系数求解方法。此方法可以求解安全系数随折减路径的全过程演化规律,并具有明确的物理意义。随后通过算例分析了求解方法的合理性。最后讨论了采用该方法进行安全系数计算时,折减步长和折减路径对计算结果的影响。

关键词：能量演化强度折减安全系数劣化折减路径

既有铁路隧道受下穿引水隧洞近接施工影响预测

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中国铁道科学 2007年第4期28卷 29-33页

作者：龚伦仇文革西南交通大学土木工程学院四川成都610031

结合云南省盐津县白水江3级电站引水隧洞下穿内昆铁路手扒岩隧道的实际情况,采用三维数值模拟计算,对既有铁路隧道受下穿引水隧洞施工的影响和铁路隧道结构安全对策进行了研究。结果表明:引水隧洞施工对铁路隧道产生影响的范围与掘进方... 详细信息

结合云南省盐津县白水江3级电站引水隧洞下穿内昆铁路手扒岩隧道的实际情况,采用三维数值模拟计算,对既有铁路隧道受下穿引水隧洞施工的影响和铁路隧道结构安全对策进行了研究。结果表明:引水隧洞施工对铁路隧道产生影响的范围与掘进方向有关,靠近铁路隧道侧为2D(D为引水隧洞的开挖洞径),远离铁路隧道侧为4.5D;铁路隧道纵向受影响范围为6.5D,横向受影响范围为3D。引水隧洞近接施工时,铁路隧道将发生类似扭转的变形,需在铁路隧道受影响范围内对隧道底板沉降、衬砌变形、衬砌横/纵向受力和两隧道交叉点的竖向振动速度进行监测,并对钢轨采用扣轨处理等措施,以确保铁路隧道结构及列车运行的安全。

关键词：铁路隧道引水隧洞下穿隧道变形影响受力分析结构安全监测

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单线铁路隧道斜切式隧道门模型试验研究

西南交通大学学报 2004年第2期39卷 152-156页

作者：程刚仇文革高新强西南交通大学土木工程学院四川成都610031

采用几何相似比为1∶30的模型对单线铁路隧道斜切式隧道门的2种型式———正斜切式和逆斜切式隧道门进行了相似材料模拟试验,试验考虑了仰坡坡度和隧道门与线路中线夹角的影响.试验结果表明,洞口段围岩压力和结构内力与覆盖层厚度、仰... 详细信息

采用几何相似比为1∶30的模型对单线铁路隧道斜切式隧道门的2种型式———正斜切式和逆斜切式隧道门进行了相似材料模拟试验,试验考虑了仰坡坡度和隧道门与线路中线夹角的影响.试验结果表明,洞口段围岩压力和结构内力与覆盖层厚度、仰坡坡度和隧道门与线路中线夹角有关———洞门正交时,结构底部仰拱处围岩压力和弯矩最大;洞门斜交时,结构拱腰处弯矩最大.

关键词：单线铁路隧道斜切式隧道门模型试验

上软下硬地层暗挖地铁隧道合理岩跨比探讨及实例分析

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现代隧道技术 2015年第6期52卷 28-35,42页

作者：张自光仇文革西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学土木工程学院地下工程系成都610031

岩跨比选择是上软下硬地层地铁隧道规划设计中的关键技术问题之一,文章在对上覆软弱地层厚度、隧道跨度和下卧围岩质量进行深入分析的基础上,采用经验公式与数值计算相结合的方法,对地铁隧道合理岩跨比进行了综合探讨,并结合工程实例进... 详细信息

岩跨比选择是上软下硬地层地铁隧道规划设计中的关键技术问题之一,文章在对上覆软弱地层厚度、隧道跨度和下卧围岩质量进行深入分析的基础上,采用经验公式与数值计算相结合的方法,对地铁隧道合理岩跨比进行了综合探讨,并结合工程实例进行了验证分析。结果表明：地铁隧道合理岩跨比受上覆软弱地层厚度影响较小,受隧道跨度和下卧岩层质量影响较大;隧道跨度越大、岩层质量越好,合理岩跨比值越小;将0.27-0.3和0.5-0.6作为青岛微风化岩层大跨地铁车站隧道和中风化岩层塔柱式地铁车站隧道合理岩跨比范围有可靠理论依据。

关键词：地铁隧道上软下硬地层合理岩跨比

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城市复杂隧道群中超小净距夹岩稳定性研究

中国铁道科学 2014年第6期35卷 41-47页

作者：仇文革孔超刘凯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

以重庆红岩村处5座隧道组成的隧道群为背景工程,通过数值模拟和室内模型试验的方法,研究隧道群间夹岩的力学行为特征和破坏形态。结果表明:隧道群施工过程中,夹岩的主应力方向会发生偏转且应力集中效应明显,夹岩最薄弱处受剪严重且极易... 详细信息

以重庆红岩村处5座隧道组成的隧道群为背景工程,通过数值模拟和室内模型试验的方法,研究隧道群间夹岩的力学行为特征和破坏形态。结果表明:隧道群施工过程中,夹岩的主应力方向会发生偏转且应力集中效应明显,夹岩最薄弱处受剪严重且极易发生剪切破坏;夹岩最不利状态发生在第Ⅲ阶段(三纵线左侧主隧道开挖且未支护阶段);洞群失稳是从夹岩失稳开始的,故夹岩稳定是洞群稳定的关键,及时提供足够的支护反力或对夹岩加固才能够最大限度地保证夹岩的稳定性;模型试验得出的夹岩破坏过程和形式与实际工程中的相似、与理论分析和数值计算的基本吻合,验证了理论分析和数值计算的正确性。

关键词：城市隧道群小净距洞群夹岩围岩稳定性围岩应力支护反力破坏形态

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小净距隧道夹岩力学特征分析

岩土工程学报 2010年第3期32卷 434-439页

作者：章慧健仇文革冯冀蒙西南交通大学土木工程学院四川成都610031

以深圳地铁3号线老街站—晒布路站区间盾构隧道为背景,针对小净距双孔盾构隧道中间夹岩的复杂三维受力状态,引入基于Mohr-Coulomb剪切屈服准则与拉伸屈服准则的屈服接近度函数,采用数值模拟计算和离心模型试验相结合的手段,对上下重叠... 详细信息

以深圳地铁3号线老街站—晒布路站区间盾构隧道为背景,针对小净距双孔盾构隧道中间夹岩的复杂三维受力状态,引入基于Mohr-Coulomb剪切屈服准则与拉伸屈服准则的屈服接近度函数,采用数值模拟计算和离心模型试验相结合的手段,对上下重叠和水平并行两类小净距隧道中间夹岩力学特征进行了深入研究。研究结果表明,无论是重叠还是并行隧道,其夹岩的中间部分屈服接近度值均大于两侧部分,即中间比两侧相对稳定,但两者的原因侧重点不同,前者侧重于减小应力圆"半径",而后者主要是通过应力圆"圆心"外移来相对改善夹岩中间部分的受力状态;对于城市浅埋隧道,在同等静力学条件下,上下重叠隧道夹岩的受力优于水平并行隧道。计算结果可为今后类似工程的设计、超前注浆孔的合理布置提供指导。

关键词：重叠隧道并行隧道中间夹岩屈服接近度应力圆