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浅埋不等跨隧道围岩压力计算方法与影响规律研究

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土木工程学报 2023年第9期56卷 158-167页

作者：安永林李佳豪谭格宇刘文娟湖南科技大学湖南湘潭411201

为研究不等跨隧道围岩压力,构建不等跨隧道破坏模式,基于极限上限法推导不等跨隧道围岩压力,并进行验证对比;分析不等跨隧道围岩压力分布特征,最后就相关影响因素做参数分析。结果表明:两隧道内侧围岩压力比外侧大;小跨洞竖向围岩压力... 详细信息

为研究不等跨隧道围岩压力,构建不等跨隧道破坏模式,基于极限上限法推导不等跨隧道围岩压力,并进行验证对比;分析不等跨隧道围岩压力分布特征,最后就相关影响因素做参数分析。结果表明:两隧道内侧围岩压力比外侧大;小跨洞竖向围岩压力大于大跨洞相应侧的值;两洞不等跨时的围岩压力比等跨时的大。随着相对跨度增大,两隧道之间的围岩压力差异增大,且大跨洞将承受更多的围岩压力。在浅埋条件下,埋深对围岩压力的影响较大。大跨隧道围岩压力随着小跨隧道埋深增大而逐渐减小;小跨隧道围岩压力则随着埋深增大而增大。竖向平均围岩压力随着两洞净距的增大呈现先增大后减小。围岩压力随GSI、m_(i)、σ_(ci)值(Hoek-Brown准则相关参数)的增大而减小。不等跨隧道应结合其相对跨度大小、两洞埋深等条件,根据所受围岩压力不同而采取不对称支护。

关键词：不等跨隧道浅埋围岩压力极限分析

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上下立交隧道施工优化与动态近接分区

铁道科学与工程学报 2022年第2期19卷 470-479页

作者：安永林李佳豪周进谭格宇湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201

为优化在建交叉隧道施工顺序,对不同近接施工影响程度进行动态分区以便于施工管理。以在建的珠海大横琴山一号隧道与珠机城际隧道交叉段为工程背景,其中珠机城际隧道(断面小)在上方,而大横琴山一号隧道(断面大)在下方,应用数值仿真软件... 详细信息

为优化在建交叉隧道施工顺序,对不同近接施工影响程度进行动态分区以便于施工管理。以在建的珠海大横琴山一号隧道与珠机城际隧道交叉段为工程背景,其中珠机城际隧道(断面小)在上方,而大横琴山一号隧道(断面大)在下方,应用数值仿真软件建立“先上后下”及“先下后上”2种施工工况模型。对比分析不同施工顺序下立交隧道纵向位移、横断面位移、拱顶沉降、仰拱位移、塑性区及支护结构应力等变化规律。讨论地层围岩位移分区准则与既有结构强度分区准则。研究后行隧道掌子面施工至交叉点不同距离时,先行隧道位移以及结构强度的动态分区情况,其中红区为特危险区、黄区为危险区、白区为注意区。研究结果表明:“先下后上”施工比“先上后下”施工要好;现场采纳了此方案,先施工下方大横琴山隧道,然后再施工上方珠机城际隧道。“先下后上”施工时,上部隧道开挖至交叉点前6 m至交叉点后12 m对下部隧道影响明显;并以下部隧道距中轴线前18 m至中轴线后10 m范围内作为特危险区,同时上部隧道开挖至距中轴线前后0.25D(D为开挖隧道跨度)范围内需加强监控量测,以保证隧道安全。“先上后下”施工时,以上部隧道距中轴线前27 m至中轴线后13 m作为特危险区,同时下部隧道开挖至距中轴线前1D至距中轴线后0.25D范围内时需加强监控量测,保证隧道安全。

关键词：立交隧道施工顺序施工分区数值模拟

香豆素衍生物荧光传感器对Zn^(2+)的识别及细胞成像

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无机化学学报 2022年第2期38卷 368-376页

作者：尹计秋安永林贾献超焦扬大连理工大学精细化工国家重点实验室大连116024 大连医科大学检验医学院大连116044

制备了基于香豆素衍生物的荧光传感器CANQ,其可选择性地识别Zn^(2+)离子。通过NMR、MS、荧光光谱等技术研究了传感器的结构及荧光性能。传感器CANQ对Zn^(2+)离子具有显著的荧光增强响应,且响应速度快、选择性高、生物相容性好,可用于MC... 详细信息

制备了基于香豆素衍生物的荧光传感器CANQ,其可选择性地识别Zn^(2+)离子。通过NMR、MS、荧光光谱等技术研究了传感器的结构及荧光性能。传感器CANQ对Zn^(2+)离子具有显著的荧光增强响应,且响应速度快、选择性高、生物相容性好,可用于MCF‑7细胞中Zn^(2+)离子的成像。

关键词： Zn^(2+)离子香豆素衍生物荧光传感器识别

某不等跨分岔隧道力学特性与三维空间压力拱分析

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铁道科学与工程学报 2022年第12期19卷 3705-3714页

作者：安永林李佳豪周进谭格宇刘文娟湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学材料科学与工程学院湖南湘潭411201

为揭示不等跨分岔隧道反向施工变形受力特性,建立三维仿真模型,分析不同开挖步下,不等跨分岔隧道的竖向位移、水平位移与纵向位移特性,并分析其应力特性,进而分析中夹岩的变形受力特征,并首次从三维压力拱角度,分析不等跨隧道反向施工... 详细信息

为揭示不等跨分岔隧道反向施工变形受力特性,建立三维仿真模型,分析不同开挖步下,不等跨分岔隧道的竖向位移、水平位移与纵向位移特性,并分析其应力特性,进而分析中夹岩的变形受力特征,并首次从三维压力拱角度,分析不等跨隧道反向施工下压力拱三维特性;最后根据现场监测与施工情况,分析其效果。研究结果表明:围岩竖向位移呈现树杈型;开挖匝道与大跨段右半导坑时,竖向位移较小,当反向开挖左半导坑时,大跨段拱顶上方竖向位移急剧变大;塑性应变较大值与应力集中位置对应,即位于隧道拱脚、小净距与大跨段相接的过渡段(即端头墙)、中夹岩柱靠近匝道段一侧;中夹岩由于受到匝道与主车道隧道不等跨反向开挖的影响,呈现明显的不对称受力与变形,应对其采取不对称支护。由于掌子面的空间效应,隧道开挖至特征面前4 m处时,特征面开始出现压力拱;向特征面后开挖4~8 m处时,对应力拱影响最大;继续开挖后,影响逐渐变小;压力拱三维形状呈现由半喇叭型向圆三角型转变。

关键词：不等跨隧道分岔隧道力学特性中夹岩压力拱

隧道压力拱边界统一判定方法及其空间演化特征

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中国安全科学学报 2022年第8期32卷 84-90页

作者：安永林李佳豪刘文娟周进谭格宇湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学材料科学与工程学院湖南湘潭411201

为分析隧道开挖后围岩的稳定性,首先,对比不同方法,确定压力拱内边界、外边界的异同,建立压力拱边界的统一判定方法;然后,分析不同开挖方法对压力拱的影响;最后,提出隧道三维压力拱边界判定方法,揭示三维压力拱不同开挖步下演化特性与... 详细信息

为分析隧道开挖后围岩的稳定性,首先,对比不同方法,确定压力拱内边界、外边界的异同,建立压力拱边界的统一判定方法;然后,分析不同开挖方法对压力拱的影响;最后,提出隧道三维压力拱边界判定方法,揭示三维压力拱不同开挖步下演化特性与空间形态。结果表明:压力拱随着开挖步推进而逐渐扩大;采用中隔墙(CD)法开挖压力拱最小;由于工作面的空间约束作用,三维压力拱较二维的小,压力拱形态由小喇叭状逐渐变化,高度与宽度逐渐增大。在实际施工中,可采用分部开挖方法进行过程控制,并利用掌子面的空间约束作用,保证隧道施工安全。

关键词：隧道压力拱边界判定方法空间演化特征施工安全

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局部超挖汇水下隧道支护结构受力特性

现代隧道技术 2022年第5期59卷 91-98页

作者：安永林郭晋东周进胡伟董晨阳向晖戴岭湖南科技大学湘潭411201 中建铁路投资建设集团有限公司北京100162

隧道局部超挖汇水增加了支护结构的承载负担,容易造成支护结构开裂、渗漏水,从而影响隧道施工安全。基于此,为了研究汇水压力对隧道支护结构变形特征、应力特性、内力变化的影响规律,以富水地段隧道开挖为背景,通过数值仿真研究5种外水... 详细信息

隧道局部超挖汇水增加了支护结构的承载负担,容易造成支护结构开裂、渗漏水,从而影响隧道施工安全。基于此,为了研究汇水压力对隧道支护结构变形特征、应力特性、内力变化的影响规律,以富水地段隧道开挖为背景,通过数值仿真研究5种外水压力工况下,同一断面内不同位置的隧道支护的应力及位移。结果表明:超挖部位汇水后,支护结构受沿隧道轮廓环向分布的外水压力会产生沿外水压力方向的位移,主要影响范围在超挖汇水部位。在拱顶和拱肩超挖时汇水部位产生应力集中现象;边墙超挖时最大主应力逐渐减小,最小主应力逐渐增大。外水压力只对汇水部位的内力产生影响,外水压力的增加会使轴力逐渐变大,弯矩逐渐减小。此外,拱顶超挖汇水时,拱顶弯矩逐渐由负弯矩变为正弯矩。研究成果可为富水段隧道围岩变形的控制以及支护结构的补强措施提供参考。

关键词：超挖汇水外水压力支护结构受力特性

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左右线分岔四洞隧道施工力学特性三维分析

铁道科学与工程学报 2022年第8期19卷 2348-2359页

作者：安永林李佳豪雷明锋周进谭格宇刘文娟湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南科技大学材料科学与工程学院湖南湘潭411201

分岔隧道在地下工程中应用越来越多,然而对于分岔多洞(四洞)的影响研究很少。因此,为了揭示左右线分岔四洞隧道(左匝道隧道、左主线隧道、右匝道隧道、右主线隧道)依次施工的相互影响规律,依托某隧道工程,建立左右线分岔隧道三维模型,... 详细信息

分岔隧道在地下工程中应用越来越多,然而对于分岔多洞(四洞)的影响研究很少。因此,为了揭示左右线分岔四洞隧道(左匝道隧道、左主线隧道、右匝道隧道、右主线隧道)依次施工的相互影响规律,依托某隧道工程,建立左右线分岔隧道三维模型,分析施工过程中拱顶沉降、地表沉降、围岩应力、支护结构位移与应力等变化规律。重点研究了过渡段的空间变形受力特性,如过渡段位移、过渡段最大主应力与最小主应力、过渡段端头墙的位移、应力的空间分布规律,并提出相应设计与施工建议。研究结果表明:地表沉降由小净距段至大跨段逐渐增大;后行开挖左线隧道使先行右线隧道拱顶竖向位移增大;开挖对分岔大跨段的纵向位移影响最大;隧道上方围岩竖向位移由进口端至出口端逐渐增大,且左右线隧道相互影响逐渐变大;后行左线隧道的开挖,使先行右线隧道周边围岩主应力变大。过渡段支护结构主要受压,中间支撑位置存在应力集中,拉应力出现在拱顶、拱肩及仰拱部位;过渡段支护结构在水平位移上向匝道方向倾斜;在纵向位移上,向大跨段方向倾斜;在竖向位移上,上部向下变形,下部向上变形。因此,在设计施工时需要注意,在必要时进行不对称支护,施工过程中要加强支护,变形过大时注意加强,以防止失稳。

关键词：分岔隧道四洞施工施工影响力学特性

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关于白银市文冠果产业高质量发展的思考

中国林业产业 2022年第6期 76-77页

作者：安永林白银市三北防护林工程建设站甘肃白银市730900

为解决白银市文冠果产业发展中凸显的问题,本文梳理研究白银市文冠果产业发展现状,剖析文冠果产业发展瓶颈,提出发展对策建议,推动文冠果产业在新时代乡村振兴战略中发挥更大作用。同时,为我国三北干旱地区文冠果产业发展以及黄河中上... 详细信息

为解决白银市文冠果产业发展中凸显的问题,本文梳理研究白银市文冠果产业发展现状,剖析文冠果产业发展瓶颈,提出发展对策建议,推动文冠果产业在新时代乡村振兴战略中发挥更大作用。同时,为我国三北干旱地区文冠果产业发展以及黄河中上游地区生态治理和高质量发展提供重要借鉴。

关键词：文冠果产业现状发展对策

非线性破坏准则下深埋小净距隧道围岩压力研究

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灾害学 2023年第1期38卷 18-24页

作者：安永林谭格宇李佳豪朱铁环郭晋东岳健湖南科技大学湖南湘潭411201

围岩压力大小是影响隧道稳定性的重要因素,也是进行合理支护设计与安全施工的前提。考虑围岩破坏的非线性特征,基于极限分析上限法推导深埋小净距隧道围岩压力公式,给出优化求解的过程,并与规范法进行验证对比,最后就相关影响因素做参... 详细信息

围岩压力大小是影响隧道稳定性的重要因素,也是进行合理支护设计与安全施工的前提。考虑围岩破坏的非线性特征,基于极限分析上限法推导深埋小净距隧道围岩压力公式,给出优化求解的过程,并与规范法进行验证对比,最后就相关影响因素做参数分析。结果表明:该方法与公路隧道设计规范的方法计算结果相对误差较小,且表现的规律一致,即两隧道内侧围岩压力大于外侧的围岩压力,也即中夹岩受力大,验证了本文计算方法的合理性;增大水平方向支护力,可有效减少隧道顶部的压力,提高隧道稳定性;竖向平均围岩压力随着净距的增大而增大,两者大致呈非线性相关的关系,增大幅度逐渐减小;围岩压力随着非线性Hoek-Brown准则中参数GSI、m_(i)、σ_(ci)增大而减小,所以对于软弱围岩,可以进行加固,改善自身力学性质,从而提高围岩自身承载力,减少隧道承受的围岩压力。

关键词：深埋隧道围岩压力小净距极限分析