检索结果-南通市图书馆

格构法在铁路隧道缺陷病害整治中的应用与实践

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铁道标准设计 2024年

作者：王立川梁明龚伦刘志强张学民周宗青李文广中铁十八局集团有限公司山东大学齐鲁交通学院西南交通大学土木工程学院中南大学土木工程学院西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室中铁西南科学研究院有限公司

运营铁路隧道缺陷病害存在开裂、掉块风险，不同程度地威胁运营安全，应彻底整治、不留隐患，但实际工程整治过程中存在许多过度整治问题。针对实际工程中的过度整治，通过前期理论研究，经10余年探索与应用，依托实际工程开展实用性研... 详细信息

运营铁路隧道缺陷病害存在开裂、掉块风险，不同程度地威胁运营安全，应彻底整治、不留隐患，但实际工程整治过程中存在许多过度整治问题。针对实际工程中的过度整治，通过前期理论研究，经10余年探索与应用，依托实际工程开展实用性研究，基于充分利用既有衬砌承载能力、微创修缮的理念，提出一种适用性、操作性、经济性更高的运营隧道缺陷病害整治方法。格构法遵循“重视既有结构、现场调查、整治措施，工程耐久性、后期观测，区别对待、分级处理，施工迅捷、少扰动、一次到位”整治原则，基于隧道各类缺陷病害具有的层次分明、“网格式”处理框架特点，设计了体现格构法内涵的局部拆换补强和全环网格式加固方案，提出重构部位开裂掉块防控及耐久性保障措施，形成补强衬砌质量检测标准方法；依托工程实例及效果的统计和对比分析，格构法相比钢筋混凝土套衬整治时间减少89%、整治成本节约71%和碳排放量降低96%，验证了格构法在整治时间、整治成本和安全风险等方面的优势，突破了常规大拆大换整治方法的锢桎，具广阔的应用前景。

关键词：运营铁路铁路隧道隧道缺陷病害格构法病害整治工程应用

基于近场动力学与有限体积法耦合的裂隙岩体渗流模拟

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第9期50卷 1251-1263页

作者：李卓徽周宗青高成路张道生白松松浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 山东大学齐鲁交通学院山东济南250002 陆军勤务学院军事设施系重庆401311

考虑在不降低求解精度的情况下有效地减少计算量,基于有效应力原理提出了一种有限体积法与近场动力学耦合的方法来模拟饱和孔隙裂隙介质中水力裂缝扩展问题。首先,通过多孔介质渗流模拟算例验证了所提方法的有效性;其次,通过几个数值算... 详细信息

考虑在不降低求解精度的情况下有效地减少计算量,基于有效应力原理提出了一种有限体积法与近场动力学耦合的方法来模拟饱和孔隙裂隙介质中水力裂缝扩展问题。首先,通过多孔介质渗流模拟算例验证了所提方法的有效性;其次,通过几个数值算例进一步验证了该方法在流体驱动下模拟饱和裂隙孔隙介质中裂纹扩展的能力和主要特点;最后,通过对5个工况的模拟,展现了围压差对水力压裂裂缝扩展具有诱导作用的现象。同时,将该耦合方法的数值模拟结果与其他数值、解析结果或试验结果相对比,进一步说明所提出的耦合方法能够有效模拟岩石流固耦合的力学扩展破裂过程。

关键词：流固耦合近场动力学有限体积法裂隙岩体

波浪作用下近海滑坡机制模型试验与数值模拟研究

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岩土力学 2022年第S2期43卷 541-552页

作者：单治钢高上孙淼军陈雨雪李利平成帅周宗青中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 山东大学齐鲁交通学院山东济南250002

以舟山群岛朱家尖滑坡为工程依托,针对波浪对近海海底边坡失稳破坏的影响问题,研发了大型水槽类近海海底滑坡物理模型试验装置,搭建了以波分复用技术为基础的光纤监测系统,开展了波浪作用下近海海底滑坡模型试验,揭示了波浪引起边坡模... 详细信息

以舟山群岛朱家尖滑坡为工程依托,针对波浪对近海海底边坡失稳破坏的影响问题,研发了大型水槽类近海海底滑坡物理模型试验装置,搭建了以波分复用技术为基础的光纤监测系统,开展了波浪作用下近海海底滑坡模型试验,揭示了波浪引起边坡模型内部孔隙水压力、位移变化规律以及边坡模型表面流速变化规律,分析了波浪作用下近海海底滑坡触发机制以及灾变过程。同时基于SPH数值模拟,针对海底滑坡灾变演化过程,开展了波浪作用下海底边坡的滑动堆积特性研究。试验结果表明:海底边坡在波浪的持续作用下,边坡底部最先发生破坏,伴随着时间的推移,边坡发生失稳破坏,海底滑坡发生时,边坡中部及以下的位置位移发生突变,边坡顶部滑移距离相对较小;波浪对海底边坡的位移和孔隙水压力同时产生影响。边坡失稳破坏时,边坡位移与孔隙水压力均出现突变现象,但孔隙水压力突变时间略早于位移突变时间。同时基于朱家尖地质剖面I的滑坡模拟,初步得到了朱家尖近海海底滑坡的滑动堆积特征,形成了一套适用于波浪作用下近海海底滑坡的试验技术与方法,对近海海底滑坡现场研究有重要的指导意义及参考价值。

关键词：海底滑坡模型试验波浪作用稳定性分析

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岩体水力压裂应力-渗流耦合近场动力学模拟

同济大学学报（自然科学版） 2022年第4期50卷 470-480页

作者：高成路李术才周宗青李利平张道生厉明浩刘冠男山东大学齐鲁交通学院山东济南250002 陆军勤务学院军事设施系重庆401311 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116

裂隙岩体应力-渗流耦合机制是油气开采、地应力测量与地质灾害防控等岩土工程活动的理论基础。基于近场动力学非局部作用思想提出了物质点双重覆盖理论模型,通过将近场动力学在模拟固体材料变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,采... 详细信息

裂隙岩体应力-渗流耦合机制是油气开采、地应力测量与地质灾害防控等岩土工程活动的理论基础。基于近场动力学非局部作用思想提出了物质点双重覆盖理论模型,通过将近场动力学在模拟固体材料变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,采用“混合”时间积分方案,构建了流体压力驱动条件下裂隙岩体应力-渗流耦合的常规态型近场动力学模拟方法,并将其应用于空心圆柱体注水试验模拟,揭示了水力裂隙起裂、扩展和贯通的作用机制,通过与室内试验及传统数值方法计算结果对比验证了模拟方法的有效性。模拟结果显示,空心圆柱体注水试验过程中岩体的变形和破坏完全是由水力驱动的,水力裂隙的产生是随机的,不需要指定裂隙扩展路径,并且水力压裂过程中致使试件破裂的能量存在积蓄-释放过程,应用近场动力学方法可以较好地捕捉该现象。

关键词：裂隙岩体近场动力学水力压裂应力-渗流耦合数值模拟

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浅埋隧道塌方地质灾害成因及风险控制

岩土力学 2013年第5期34卷 1375-1382页

作者：周宗青李术才李利平隋斌石少帅张乾青山东大学岩土与结构工程研究中心济南250061 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室徐州221008

塌方是浅埋隧道施工过程中的主要地质灾害之一,利用风险动态评估模型及风险规避方法进行实时控制是确保隧道施工安全的有效途径。首先,采用洞内外相结合的地质调查方法,分析隧址区地质特征及塌方灾害风险诱因,并建立浅埋隧道塌方风险模... 详细信息

塌方是浅埋隧道施工过程中的主要地质灾害之一,利用风险动态评估模型及风险规避方法进行实时控制是确保隧道施工安全的有效途径。首先,采用洞内外相结合的地质调查方法,分析隧址区地质特征及塌方灾害风险诱因,并建立浅埋隧道塌方风险模糊层次评价模型,进行基于孕险环境的静态风险评估;其次,根据隧道施工过程中揭露的动态信息,对孕险环境进行动态修正,并汲取大气降水、开挖支护措施及监控量测等施工信息,进行隧道施工过程中的动态风险评估;最后,基于动态评估结果提出了风险规避方法,通过对施工方案的审核和优化,达到逐渐降低隧道施工风险、规避地质灾害的目的。该方法成功应用于宜巴高速公路段家屋隧道施工过程中,有效地规避了塌方地质灾害的发生,可为同类工程所借鉴。

关键词：浅埋隧道地质灾害成因风险分析动态评估风险控制

围岩超前优化分级的属性识别模型及其工程应用

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中南大学学报（自然科学版） 2013年第4期44卷 1611-1619页

作者：周宗青李术才李利平路为石少帅山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 交通运输部公路科学研究院北京100088

为有效进行隧道围岩超前优化分级,提出基于属性数学理论和隧道地震波勘探系统的围岩超前优化分级方法。选取隧道地震波勘探系统可有效识别的物理力学参数作为属性评价指标,并结合围岩工程地质分类和RMR系统分类方法,确定围岩等级与各评... 详细信息

为有效进行隧道围岩超前优化分级,提出基于属性数学理论和隧道地震波勘探系统的围岩超前优化分级方法。选取隧道地震波勘探系统可有效识别的物理力学参数作为属性评价指标,并结合围岩工程地质分类和RMR系统分类方法,确定围岩等级与各评价指标之间的对应关系;通过构建单指标属性测度函数,计算得到单指标属性测度及样本综合属性测度;应用置信度准则对隧道样本的围岩等级进行属性识别,从而建立围岩优化分级的属性识别模型。在工程实例分析研究中,评价结果与模糊综合评价法以及GA-SVM法的评价结果具有较好的一致性,从而验证属性识别模型评价结果的合理性及可靠性。

关键词：属性测度分析属性识别模型隧道地震波勘探围岩优化分级工程应用

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岩体质量等级分类预测方法及其工程应用

中南大学学报（自然科学版） 2017年第4期48卷 1049-1056页

作者：周宗青李术才李利平石少帅山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

为准确地预测前方岩体质量,提出基于隧道地震波勘探系统和可拓理论的岩体质量等级分类预测方法。通过对数百例典型地震波探测数据的系统收集与归类分析,遴选出隧道地震波勘探系统可有效识别的、可表征岩体质量等级的物理力学参数作为分... 详细信息

为准确地预测前方岩体质量,提出基于隧道地震波勘探系统和可拓理论的岩体质量等级分类预测方法。通过对数百例典型地震波探测数据的系统收集与归类分析,遴选出隧道地震波勘探系统可有效识别的、可表征岩体质量等级的物理力学参数作为分类预测指标,并根据隧道地震波场响应特征,提出岩体质量分类预测指标体系的分级标准,建立隧道岩体质量等级分类预测的物元可拓模型。通过TSP探测技术获取预测指标取值,对其进行无量纲化处理,并利用简单关联函数法确定预测指标的权重。研究结果表明:岩体质量分类预测结果与属性识别模型、GA_SVM评价结果及现场情况具有较好的一致性,验证了该方法的可行性和准确性,提供了一种可应用于施工阶段的岩体质量等级预测方法。

关键词：隧道地震波勘探岩体质量分类预测物元可拓模型

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浅埋小净距黄土隧道工程

岩土力学 2013年第3期34卷 775-775页

作者：周宗青李术才李利平石少帅宋曙光王凯山东大学岩土与结构工程研究中心济南 250061 山东大学岩土与结构工程研究中心水文水资源与水利工程科学国家重点实验室济南 250061

作者：宿钟鸣,出版日期：2012-12-31,标准书号：ISBN 978-7-114-10210-3,版印次：第1版第1次,16开本,定价：28元。

关键词：隧道工程小净距黄土浅埋

基于自适应加权光滑约束与PCG算法的三维电阻率探测反演成像

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岩土工程学报 2012年第9期34卷 1646-1653页

作者：刘斌李术才聂利超李利平刘征宇宋杰隋斌周宗青山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

三维电阻率探测在实际工程中日益受到重视,但存在着深部分辨率低、反演效率低等关键问题,严重制约了三维电阻率探测技术的应用和推广。针对深部分辨率低的问题,提出了一种随三维模型网格尺寸自适应调整的加权光滑约束,改善了深部网格的... 详细信息

三维电阻率探测在实际工程中日益受到重视,但存在着深部分辨率低、反演效率低等关键问题,严重制约了三维电阻率探测技术的应用和推广。针对深部分辨率低的问题,提出了一种随三维模型网格尺寸自适应调整的加权光滑约束,改善了深部网格的电阻率差异容许程度,实现了对不同深度网格约束的差异化加权处理,有效的提高了深部反演的分辨率和成像效果。针对反演计算耗时长、效率低的问题,基于预条件共轭梯度法求解快速稳定的优势,提出了三维电阻率快速稳定反演成像算法。在该算法中,将雅可比迭代中的对角阵作为预条件矩阵,其具有求逆方便、无需内存空间的特点,显著加快了收敛速度。最后,利用合成算例和隧道导水裂隙探测的工程实例验证了上述反演方法的可行性与有效性,表明借助于自适应调整加权光滑约束和预条件共轭梯度算法,有效的提高了深部分辨率和计算效率,显著改善了反演效果。

关键词：三维电阻率反演自适应加权光滑约束深部分辨率预条件共轭梯度算法导水裂隙探测