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不同施工工法下水工隧洞支护结构位移对比分析

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四川水利 2025年第1期46卷 25-28,47页

作者：吴继想孙森陈舒邢健河南省水利第二工程局集团有限公司郑州450000

文章旨在对比分析隧洞开挖中常用的两种工法——三台阶法和全断面光面爆破法,通过对其在喷混支护结构和二次衬砌结构中的变形位移进行深入研究,得出两者在隧洞开挖过程中的优劣及适用性。研究结果显示,两种工法均能有效控制围岩变形,保... 详细信息

文章旨在对比分析隧洞开挖中常用的两种工法——三台阶法和全断面光面爆破法,通过对其在喷混支护结构和二次衬砌结构中的变形位移进行深入研究,得出两者在隧洞开挖过程中的优劣及适用性。研究结果显示,两种工法均能有效控制围岩变形,保障隧洞施工安全。其中,全断面光面爆破法在喷混和二次衬砌的变形控制上优于三台阶法,特别是在底板位移控制和位移分布均匀性方面表现更佳。该研究为类似地质条件下的隧洞开挖提供了理论支持和实践指导,有助于优化施工方案,提高施工效率,确保隧洞建设的安全性和经济性。

关键词：开挖工法台阶法光面爆破法方案决策支护结构位移分析

矿山井巷支护结构的长期稳定性监测与数据分析

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2025年第1期 128-131页

作者：袁梦唐山开滦林西矿业有限公司河北唐山063100

文章通过对矿山井巷支护预应力张拉力、锚索内力、位移量以及变形速率进行监测,并综合运用数据挖掘及数值模拟技术对矿山井巷长期的支护结构稳定性进行深入分析。研究表明,支护结构的稳定性受到诸多因素的影响,其中位移、变形和应力集... 详细信息

文章通过对矿山井巷支护预应力张拉力、锚索内力、位移量以及变形速率进行监测,并综合运用数据挖掘及数值模拟技术对矿山井巷长期的支护结构稳定性进行深入分析。研究表明,支护结构的稳定性受到诸多因素的影响,其中位移、变形和应力集中是面临的首要难题。采用复合材料锚杆、增强预应力张拉力等支护方式的优化可以显著改善稳定性。另外,数据挖掘和分析技术、数值模拟和仿真技术等的运用也对支护结构稳定性预测和优化起到强有力的支撑作用。该研究对矿山安全生产具有科学的依据,有利于实现更加高效和安全的采矿。

关键词：矿山井巷支护结构稳定性监测数据分析数值模拟

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支护结构对层状及软弱岩体隧道支护作用机制

岩石力学与工程学报 2018年第A02期37卷 4221-4233页

作者：腾俊洋唐建新陈宇龙张宇宁重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学资源及环境科学学院重庆400044 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 长江师范学院土木建筑工程学院重庆408100 河南工程学院

为分析隧道支护结构作用机制及其在层状和软弱岩体隧道中的支护特性,通过室内物理模拟试验和现场测试,研究普通螺纹锚杆和钢花管锚固下的岩石在单轴压缩试验下的力学、变形特性及其现场支护特性。试验结果表明:(1)锚杆主要通过改善围岩... 详细信息

为分析隧道支护结构作用机制及其在层状和软弱岩体隧道中的支护特性,通过室内物理模拟试验和现场测试,研究普通螺纹锚杆和钢花管锚固下的岩石在单轴压缩试验下的力学、变形特性及其现场支护特性。试验结果表明:(1)锚杆主要通过改善围岩的受力状态和提高围岩强度2个方面来实现其锚固作用,并且锚杆对锚固体围岩强度参数的提高主要表现为预紧力的压缩带作用、锚固剂对围岩损伤的修复作用和锚杆杆体对锚固体整体强度和密度的增强作用3个方面。(2)通过对试验后的加锚试件进行CT扫描发现,锚杆对裂纹的止裂作用是锚固区对裂纹的弱化、剪段、止裂的结果,其止裂效果与锚固区范围大小有关,锚固区范围越大,止裂效果越好。(3)由于药卷锚杆和钢花管的锚固特性不同,药卷锚杆能够很好地锚固岩性一般的层状页岩隧道,而具有注浆功能的钢花管更适用于岩性较差的软弱破碎岩体。

关键词：隧道工程支护结构加锚试验支护机制现场测试

支护结构前反压土计算方法回顾及一种新的简化分析方法

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岩土力学 2014年第1期35卷 167-174页

作者：颜敬方晓敏上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200433 浙江省义乌市城市规划设计研究院浙江义乌322000

支护结构前设置反压土可有效减小支护结构的内力、变形与嵌固深度,取得良好的经济、环境效益。鉴于各类有关基坑支护的规范均未涉及反压土的设计、计算问题,且业内对此问题的研究不多又观点不一,整理、分析以往反压土体的计算方法,并将... 详细信息

支护结构前设置反压土可有效减小支护结构的内力、变形与嵌固深度,取得良好的经济、环境效益。鉴于各类有关基坑支护的规范均未涉及反压土的设计、计算问题,且业内对此问题的研究不多又观点不一,整理、分析以往反压土体的计算方法,并将其归纳为4类:(1)支护结构前附加荷载;(2)Boussinesq附加应力近似;(3)改进的弹性地基梁;(4)整体有限元协同计算。指出了各法中存在的疑点、计算的要点、适用的条件,归结了反压土作用的本质机制。基于竖向弹性地基梁理论提出了一种新的简化分析方法,该法以反压弹簧和坑底超载的方式模拟反压效应,概念清晰、计算简单,并针对某基坑支护方案,考虑不设反压土台、设置反压土台、加固反压土台等3种情况进行对比计算,验证了方法的可行性和有效性,得出了普适性的结论,以期对支护工程的设计施工提供参考。

关键词：支护结构反压土弹性地基梁基坑工程计算方法

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TBM掘进煤矿巷道装配式支护结构足尺试验

工程科学与技术 2023年第2期55卷 242-251页

作者：唐彬孙长红程桦王要平曹伟张大欢黄志鸿刘子默唐永志王传兵安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232001 沈阳天安科技股份有限公司辽宁沈阳113122

随着全断面掘进机(TBM)在煤矿深井岩巷掘进中的推广应用,不良地层已成为影响TBM掘进煤矿深井岩巷施工安全性和掘进效率的主要因素。为解决TBM在煤矿不良地层中巷道围岩支护困难的问题,提出了TBM掘进煤矿巷道装配式支护结构,并加工制作... 详细信息

随着全断面掘进机(TBM)在煤矿深井岩巷掘进中的推广应用,不良地层已成为影响TBM掘进煤矿深井岩巷施工安全性和掘进效率的主要因素。为解决TBM在煤矿不良地层中巷道围岩支护困难的问题,提出了TBM掘进煤矿巷道装配式支护结构,并加工制作了装配式支护结构足尺模型,使用煤矿井巷支护结构大型试验平台,开展不同侧压系数下的支护结构足尺加载试验;通过拉杆式位移计监测支护结构关键节点位移,采用应变片监测支护结构足尺模型应变分布演化规律,同时搭建足尺模型变形摄影测量监测系统,监测获得足尺模型变形数据;开展侧压系数为λ=1.0和1.5两种加载条件下的装配式支护结构足尺模型均载和非均载试验;试验研究装配式巷道支护结构的变形破坏形态、承载力和应变分布特征,厘定支护结构承载能力的影响因素,揭示支护结构失稳破坏机理;开展支护结构数值试验,获得足尺模型试验中难以监测的轴力、弯矩等参数。结果表明:支护结构在管片接头和跨中首先出现局部失稳,进而导致结构整体失稳;侧压系数λ=1.0和1.5时,支护结构极限承载力分别为3 972.2和2 763.2 kN;随侧压系数提高,支护结构承载力呈指数型下降,结构变形破坏也更为明显;足尺模型试验中支护结构极限承载力略小于数值试验,足尺模型试验和数值试验结果一致性较好;均载试验中,支护结构接头处轴力较大,接头和管片跨中处弯矩较大,弯矩均为正值,而非均载试验中,支护结构轴力略有降低,弯矩值正负皆有,且弯矩值高于均载试验值。

关键词：全断面掘进机煤矿巷道支护结构足尺试验数值分析

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支护结构作用的超高层建筑箱基沉降计算

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2004年第2期23卷 185-187页

作者：钱晓丽陶龙光刘波中国矿业大学(北京校区)力学与建筑工程学院

针对现行规范《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-99)及《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)计算超高层建筑时未考虑深基坑支护侧限作用的弊端,提出一种超高层建筑箱基沉降的新的计算方法。此方法考虑了深基坑的支护作用,将箱... 详细信息

针对现行规范《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-99)及《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)计算超高层建筑时未考虑深基坑支护侧限作用的弊端,提出一种超高层建筑箱基沉降的新的计算方法。此方法考虑了深基坑的支护作用,将箱基沉降分为两部分计算:箱基底面以下和支护结构以上部分的土体,处于侧限压缩和挤压状态,支护结构以下部分的土体,处于竖向压缩状态,分别用压缩模量及变形模量进行了计算,并与青岛中银大厦实测数据进行了对比。结果表明,该方法是可行的,对修订规范具有借鉴意义。

关键词：支护结构超高层建筑深基坑支护沉降计算

基于有限元数值模拟的调水工程深基坑支护结构改进研究

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佳木斯大学学报(自然科学版) 2025年第1期43卷 125-129页

作者：成丽娟中铁十八局集团建筑安装工程有限公司天津300308

泵站在调水工程中发挥着压力维持、调节水位等作用。为了对泵站深基坑的支护结构进行改进,研究通过有限元软件构建了对应的数值模型,并通过该模型来分析影响基坑变形的结构参数。此外,为了确定最终的改进方案,研究采用了正交试验法、极... 详细信息

泵站在调水工程中发挥着压力维持、调节水位等作用。为了对泵站深基坑的支护结构进行改进,研究通过有限元软件构建了对应的数值模型,并通过该模型来分析影响基坑变形的结构参数。此外,为了确定最终的改进方案,研究采用了正交试验法、极差分析和方差分析。结果显示,改进后地表沉降、横轴和纵轴方向位移的下降幅度最大值分别为1.52mm,2.82mm和2.5mm。该改进能够更好地保障深基坑开挖过程的稳定性,为深基坑支护提供更好的方案支持。

关键词：有限元支护结构改进泵站深基坑

深部复合地层TBM隧道支护结构作用的透明岩体试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第1期48卷 59-69页

作者：任超孙晓明李元海杜建明中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室(北京) 北京100083 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044

针对深部复合地层TBM隧道模型试验研究中出现的掘进和开挖、围岩的变形和破裂、支护结构作用机理等关键问题,基于透明岩体试验的新方法,研制出满足试验需求的“复合地层”,并自主研发了掘进机模拟装置和TBM管片制作装置.在此基础上,运... 详细信息

针对深部复合地层TBM隧道模型试验研究中出现的掘进和开挖、围岩的变形和破裂、支护结构作用机理等关键问题,基于透明岩体试验的新方法,研制出满足试验需求的“复合地层”,并自主研发了掘进机模拟装置和TBM管片制作装置.在此基础上,运用数字照相量测技术,对比分析有、无支护下围岩内部的变形破裂情况,揭示了有、无支护下隧道围岩的变形破裂机制,并结合围岩变形破裂的特点,反推支护结构的作用.结果表明:1)在轴向加载、四周约束的前提下,深部复合地层TBM隧道围岩变形破裂机制为剪切滑移型(无支护)和扩容膨胀型+层状变形型(有支护).2)支护结构能遏制隧道周围变形的发展,大大减小围岩内部变形量,降低围岩的破碎程度,使围岩承载力提高2倍左右,并使围岩的应力状态由局部受拉剪变为整体竖向受压,减缓了应力集中程度,使得浅部围岩形成具有一定承载能力的承载区,并有效地抑制了底鼓,从而保护了隧道的稳定和安全.3)TBM隧道中两边墙拐角处会出现应力集中现象,在实际工程中可采用豆砾石回填灌浆、局部区域注浆加固等措施,以提高该薄弱环节的稳定性.

关键词：透明岩体数字照相量测支护结构变形破裂时空效应复合地层 TBM

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基于人工神经网络的深基坑支护结构侧移预测

上海交通大学学报 2024年第11期58卷 1735-1744页

作者：徐长节李欣雨浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心杭州310028 华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室南昌330013

为了更精准地预测基坑开挖引起的支护结构侧移,采用支持向量机模型、传统人工神经网络模型及2种考虑时序性输入的循环神经网络模型,建立了不同基坑支护结构最大侧移、同一基坑不同工况支护结构侧移的预测模型.结果显示,人工神经网络可... 详细信息

为了更精准地预测基坑开挖引起的支护结构侧移,采用支持向量机模型、传统人工神经网络模型及2种考虑时序性输入的循环神经网络模型,建立了不同基坑支护结构最大侧移、同一基坑不同工况支护结构侧移的预测模型.结果显示,人工神经网络可以根据工程实测数据实时更新和预测支护结构变形,有助于及时规划工程下一步施工工艺.在支护结构不同工况侧移的预测上,考虑了时序性输入的循环神经网络模型效果优于传统人工神经网络模型.

关键词：基坑工程变形预测机器学习支护结构