检索结果-南通市图书馆

同方期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于压力拱发展规律的隧道初次支护时机研究

广西大学学报（自然科学版） 2024年第1期49卷 37-48页

作者：王立华刘源孙捷城李洁吕显州王渭明山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 济南轨道交通集团有限公司山东济南250014 山东高速建设管理集团有限公司山东济南250014 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

本文依托济莱高铁宅科隧道工程,利用现场监测和FLAC 3D数值模拟的方法,基于隧道应力传递路径的改变探究压力拱形成机制和分布范围,得出隧道纵截面压力拱形态特征图,引入位移完成率衡量围岩的开挖扰动程度,建立位移完成率和应力释放率的... 详细信息

本文依托济莱高铁宅科隧道工程,利用现场监测和FLAC 3D数值模拟的方法,基于隧道应力传递路径的改变探究压力拱形成机制和分布范围,得出隧道纵截面压力拱形态特征图,引入位移完成率衡量围岩的开挖扰动程度,建立位移完成率和应力释放率的对应关系,得到最优初次支护时机。研究结果表明:在隧道开挖过程中,上部围岩中应力逐渐偏转,围岩荷载逐渐向四周传递,最终达到新的应力平衡状态,即在隧道四周产生形成封闭环状应力现象的压力拱;隧道仰拱靠近拱脚部位围岩产生应力集中,在1.8 D(D为隧道截面宽度)范围内的围岩均参与成拱效应,承担隧道拱部上方的围岩荷载;对塑性区体积率进行计算与分析,认定70%~80%应力释放率较为缓慢,应作为最佳初期支护时间点;在开挖时隧道初期支护滞后于掌子面的距离宜控制在4.3~7.6 m。

关键词：山区隧道压力拱动态发展应力释放支护时机

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

软弱隧道围岩压力拱结构特征及影响因素

河南水利与南水北调 2024年第5期53卷 46-47页

作者：许建述新疆水发建设集团有限公司新疆乌鲁木齐835000

隧道开挖施工导致围岩应力场扰动平衡,在地层中形成近似拱形结构的压力拱,研究软弱隧道围岩压力拱特征能够更好地为隧道支护设计提供基础依据。基于隧道压力拱概念通过建立圆形隧道数值分析模型,分析软弱隧道围岩压力拱变化特征,并考虑... 详细信息

隧道开挖施工导致围岩应力场扰动平衡,在地层中形成近似拱形结构的压力拱,研究软弱隧道围岩压力拱特征能够更好地为隧道支护设计提供基础依据。基于隧道压力拱概念通过建立圆形隧道数值分析模型,分析软弱隧道围岩压力拱变化特征,并考虑围岩质量、隧道埋深和隧道跨度的影响,并由此建立了软弱隧道围岩压力拱演化模型。

关键词：软弱围岩隧道工程压力拱数值模型

维普期刊数据库博看期刊

隧道压力拱边界统一判定方法及其空间演化特征

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

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

某不等跨分岔隧道力学特性与三维空间压力拱分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

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

大跨度隧道预应力锚固体系协同承载的压力拱效应

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

铁道标准设计 2023年第1期67卷 10-16,24页

作者：孙振宇皇甫楠琦张顶立李沐阳王嘉琛北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044

为研究大跨隧道锚固体系的协同承载机理,以压力拱效应为量化指标进行分析,根据围岩开挖应力分布特征,设置无支护开挖、单一预应力锚杆支护、预应力锚固体系联合支护3种工况,研究不同围岩条件在各工况作用下的压力拱动态演化机制。研究... 详细信息

为研究大跨隧道锚固体系的协同承载机理,以压力拱效应为量化指标进行分析,根据围岩开挖应力分布特征,设置无支护开挖、单一预应力锚杆支护、预应力锚固体系联合支护3种工况,研究不同围岩条件在各工况作用下的压力拱动态演化机制。研究结果表明:压力拱位置和厚度均受围岩条件影响,围岩条件越差,压力拱位置距隧道边界越远且厚度越大,不利于围岩稳定性控制;压力拱成拱系数变化趋势与切向应力一致,呈先增大后减小趋势,且切应力集中区域成拱系数大于1;预应力锚固体系作用下压力拱向隧道边界处移动,可有效控制围岩压力拱的继续发展,使压力拱更快达到稳定,并减小压力拱范围,优化压力拱形态,使其趋于“圆拱形”;预应力锚固体系对于围岩压力拱的影响效果优于单一锚杆支护,尤其是当围岩条件较差时,其协同承载效应更为显著。

关键词：大跨度隧道预应力锚固体系协同作用压力拱协同承载

基于DEM-FDM耦合方法城市深埋软岩硐室压力拱特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于DEM-FDM耦合方法城市深埋软岩硐室压力拱特性研究

作者：甘雨航西南交通大学

学位级别：硕士

随着经济社会的发展,我国城市地下空间开发利用呈现多样化、深层化、复杂化的特点。但现有地下空间荷载理论和工程案例主要集中在50m以浅范围内,难以支撑深部地下空间设计,亟需开展城市深部地下空间压力拱承载理论研究。本文在国家重点... 详细信息

随着经济社会的发展,我国城市地下空间开发利用呈现多样化、深层化、复杂化的特点。但现有地下空间荷载理论和工程案例主要集中在50m以浅范围内,难以支撑深部地下空间设计,亟需开展城市深部地下空间压力拱承载理论研究。本文在国家重点研发计划课题“城市地下空间开发建造理论和方法(2019YFC0605104)”资助下,以重庆轨道交通18号线富华路站～歇台子站区间工程为研究背景,采取理论分析、数值模拟与模型试验相结合的研究手段,对城市深埋软岩硐室压力拱特性展开一系列研究,论文选题具有重要的理论意义及工程应用价值。论文主要研究工作如下:(1)基于复变函数和弹塑性力学理论,推导了深埋圆形毛洞开挖后的围岩二次应力场弹塑性解,提出了一种确定围岩压力拱内、外边界的方法,并结合有限差分法计算确定了依托工程的压力拱范围,分析了隧道埋深、围岩级别、围岩侧压力系数等因素对压力拱范围的影响。(2)建立颗粒流三轴压缩试验数值模型,开展正交试验研究平行黏结模型宏细观参数影响,采用方差分析和回归分析确定了细观参数标定顺序,提出了标定方法,并成功应用于依托工程砂质泥岩地层,得到了理想细观参数取值,为后续工程尺度建模提供依据。(3)基于DEM-FDM(离散元-有限差分法)耦合方法,建立三维硐室开挖耦合模型,分析了围岩位移、应力、颗粒接触力链、孔隙率及组构的变化规律,从宏观到细观揭示了围岩压力拱的形成机理。(4)开展城市变埋深软岩硐室压力拱效应模型试验,分析了不同埋深下的围岩变形特征及压力拱效应形成发展规律,证明埋深对动态压力拱范围影响有限,验证了压力拱效应的演化规律及形成机理分析结果。

关键词：城市地下工程压力拱复变函数参数标定离散元-有限差分法耦合方法模型试验

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

三连拱隧道围岩压力计算与压力拱效应研究

三连拱隧道围岩压力计算与压力拱效应研究

作者：齐伟伟北京交通大学

学位级别：硕士

相对于双连拱隧道,三连拱隧道的跨度更大、施工更为复杂、相邻洞室开挖扰动更为剧烈,导致压力拱效应非常显著,洞室安全状态更为不利,而且目前尚无系统、成熟的三连拱隧道围岩压力计算方法。因此,本文综合采用理论研究和数值模拟手段,重... 详细信息

相对于双连拱隧道,三连拱隧道的跨度更大、施工更为复杂、相邻洞室开挖扰动更为剧烈,导致压力拱效应非常显著,洞室安全状态更为不利,而且目前尚无系统、成熟的三连拱隧道围岩压力计算方法。因此,本文综合采用理论研究和数值模拟手段,重点研究三连拱隧道分步施工组合成拱过程、深浅埋条件围岩压力计算方法和基于较优施工工序的压力拱动态演化规律等内容,以期为三连拱隧道的设计施工提供指导依据。主要研究内容和创新点如下:(1)分析了三连拱隧道分步施工组合成拱过程,提出横向和纵向围岩压力表征式。通过回顾典型围岩压力计算理论,对比分析出了求解深埋和浅埋三连拱隧道围岩压力时应采用的基本方法;阐述了组合成拱作用机理和基本假定,提出了考虑分步施工过程的三连拱隧道组合成拱力学模型,并从横向和纵向两个角度,给出了三连拱隧道围岩压力表征式。(2)基于普氏理论和过程荷载设计理念,提出了深埋三连拱隧道围岩压力计算方法。通过详细阐述状态荷载设计方法和过程荷载设计方法的概念,给出了二者间的区别与联系;将过程荷载设计方法与普氏理论结合,改进了深埋隧道竖向围岩压力计算公式;结合组合成拱作用机理,提出了深埋三连拱隧道不同施工断面、施工工序下的荷载分布模型和围岩压力计算方法,并系统分析了施工方法、断面尺寸和围岩参数等因素对围岩压力的影响规律;结合工程实际,对比理论计算结果与现场实测数据,验证了本文方法的合理性。(3)基于滑移面形态和主应力偏转特征,提出了浅埋三连拱隧道围岩压力计算方法。通过探讨传统Terzaghi理论计算浅埋隧道围岩压力时的不足,确立了理论方法改进方向;结合浅埋隧道地层拱发展过程,提出当隧道埋深过浅时,应视隧道松动区滑移面为塔形,一般情况下则仍视为竖直形式,同时还提出松动区土体主应力的偏转迹线宜选为抛物线;基于滑移面形态和主应力偏转特征,推导了浅埋隧道滑移面间竖向压力改进公式;给出了浅埋三连拱隧道荷载分布模式,并依托实际工程,验证了改进解的正确性。(4)对比分析三连拱隧道施工工序,并基于较优工序研究了三连拱隧道压力拱动态演化规律。细化压力拱区域,给出了压力拱内边界、核心边界和外边界的判断方法;基于三连拱隧道无导洞法,选取拱顶沉降、水平收敛、中隔墙中线岩体位移、塑性区等关键性指标,对比了不同施工工序优劣并进行了适用性分析;基于较优工序分析了三连拱隧道压力拱的纵向和横向动态演化规律,揭示了后行洞室施工加大先行洞围岩荷载的内在机理;分析了侧压力系数、围岩等级和隧道埋深等因素对压力拱形态的影响规律。

关键词：三连拱隧道分步施工围岩压力工序比选压力拱演化规律

考虑主应力轴偏转影响的远场拱壳围岩压力拱效应表征

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土工程学报 2021年第10期43卷 1842-1850,I0004页

作者：赵雁海俞缙周晨华赵凯肖怀广东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 华侨大学福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心福建厦门361021 东南大学土木工程学院江苏南京211189

拱效应是开挖区周围岩土体压力迁移及重分布的综合表现,广泛存在于矿山地下工程自承载区围岩。针对采场覆岩断裂拱外部存在远场拱壳结构的实际特点,基于Terzaghi土拱效应原理解析开采卸荷作用下岩层主应力矢量偏转响应特征,通过讨论主... 详细信息

拱效应是开挖区周围岩土体压力迁移及重分布的综合表现,广泛存在于矿山地下工程自承载区围岩。针对采场覆岩断裂拱外部存在远场拱壳结构的实际特点,基于Terzaghi土拱效应原理解析开采卸荷作用下岩层主应力矢量偏转响应特征,通过讨论主应力轴偏转影响下采场覆岩竖向压力主动释放状态及垂直应力分布特征,分析远场围岩压力拱关键部位压应力成拱指标。利用FLAC3D数值软件对采场覆岩主应力矢量偏转成拱规律进行模拟计算,结果表明:远场围岩主应力偏转角由初始最大主应力、侧压系数和采动后剪应力增量及主应力差变化率控制,同一层位覆岩主应力偏转角沿采空区跨中向边界呈递减分布,悬露岩层垂直应力随主应力偏转角增大而降低,压力拱拱顶主应力偏转角、主动压力系数及成拱指标峰值大于拱脚区域,拱脚及拱腰部位升高的垂直应力表现为支承压力。根据解析得出的岩层竖向压力释放力学判据和压应力成拱指标,表征了主应力轴偏转影响下远场围岩加卸载状态和拱效应演化特征。

关键词：采动围岩主应力压力拱承载状态力学表征

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

黄土连拱隧道开挖的模型试验与压力拱分析

浙江大学学报（工学版） 2018年第6期52卷 1140-1149页

作者：刘新荣刘俊黄伦海王子娟陈红军冯艳重庆大学土木工程学院重庆400045 中铁十一局集团第五工程有限公司重庆400037 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 重庆工商大学管理学院重庆400067 中建隧道建设有限公司重庆401320

针对黄土连拱隧道复杂的施工力学特性,研究黄土连拱隧道动态开挖全过程中隧道轮廓位移、围岩的应力及压力拱分布规律.通过大型室内模型试验模拟黄土连拱隧道中的导洞开挖,利用相关监测元件对隧道轮廓位移、围岩的径向及环向应力进行采... 详细信息

针对黄土连拱隧道复杂的施工力学特性,研究黄土连拱隧道动态开挖全过程中隧道轮廓位移、围岩的应力及压力拱分布规律.通过大型室内模型试验模拟黄土连拱隧道中的导洞开挖,利用相关监测元件对隧道轮廓位移、围岩的径向及环向应力进行采集和分析;采用有限差分软件对开挖过程的位移及压力拱进一步分析.研究表明:随着黄土连拱隧道不同导洞的开挖,各监测点位移时程曲线总体形状呈台阶形增长,且各台阶的增长对应各导洞初期开挖的位移突变;黄土连拱隧道的压力拱范围比同等级围岩的连拱隧道更大,先行导洞开挖完时,其拱顶压力拱大约为1 D(D为隧道洞高),单洞开挖完时,其拱顶压力拱范围大约1.5 D;从第一先行导洞开挖到双洞完成,中隔墙上部围岩压力拱范围经历了0.5 D→1 D→0.5 D→1 D的变化,形成了多次应力重分布,对此范围的围岩应及时注浆或打入锚杆,加强支护.

关键词：黄土连拱隧道压力拱松动圈应力分布