隧道管幕支护施工地表沉降预测方法研究 被引量：11

1

作者 江勇涛 王明年 +3 位作者 张艺腾 于丽 江帆 肖泽荣 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期82-90,135,共10页

管幕顶管施工将对地层产生扰动,引起地层变形和地表沉降。目前常通过单管沉降叠加的方式进行群管施工地表沉降计算,未考虑管幕群管间相互作用。文章结合文林山隧道出口段采用螺旋出土套管顶进工艺进行管幕施工实例,基于随机介质理论和Mi... 管幕顶管施工将对地层产生扰动,引起地层变形和地表沉降。目前常通过单管沉降叠加的方式进行群管施工地表沉降计算,未考虑管幕群管间相互作用。文章结合文林山隧道出口段采用螺旋出土套管顶进工艺进行管幕施工实例,基于随机介质理论和Mindlin解建立考虑地层损失和施工应力的单管顶进施工地表沉降计算方法,并引入群管施工地表沉降修正函数建立管幕群管施工地表沉降计算方法;采用提出的计算方法分析单管顶进施工和群管施工引起的地表沉降变化及分布规律,并通过FLAC3D数值模拟进行验证。结果表明:(1)管幕钢管顶进过程中地表先隆起后沉降,前方地表发生隆起,后方地表发生沉降;(2)管幕钢管顶进引起的地表变形由隧道中线向两侧逐渐衰减,影响基本在左右两侧12 m范围内;(3)后续顶进钢管引起的地表隆起小于第1根钢管,地表沉降大于第1根钢管。 展开更多

关键词 隧道 管幕支护 顶管 地层损失 施工应力 地表沉降 计算方法

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V级围岩隧道不同施工阶段拱顶极限位移研究 被引量：5

2

作者 张艺腾 孙星亮 +4 位作者 江勇涛 于丽 江帆 陈明跃 肖泽荣 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期91-97,共7页

现有的极限位移及其管理基准主要是针对普速铁路隧道断面在支护封闭后的工况,大多没有考虑隧道施工的阶段性。文章以现有V级围岩高速铁路隧道采用三台阶法施工为例,采用FLAC3D软件模拟不同施工阶段拱顶位移,通过尖点突变理论得到不同施... 现有的极限位移及其管理基准主要是针对普速铁路隧道断面在支护封闭后的工况,大多没有考虑隧道施工的阶段性。文章以现有V级围岩高速铁路隧道采用三台阶法施工为例,采用FLAC3D软件模拟不同施工阶段拱顶位移,通过尖点突变理论得到不同施工阶段的拱顶极限位移。结果表明,V级围岩隧道采用三台阶法施工时,上台阶开挖对隧道最终拱顶极限位移贡献率最大,中台阶次之,下台阶及仰拱段开挖几乎无影响;在50~300 m计算埋深条件下,V级围岩隧道同一施工阶段的拱顶极限位移与埋深都呈线性关系。同时采用灰关联分析了不同围岩参数对极限位移的敏感性,得到对拱顶极限位移影响程度由大到小的顺序为:围岩密度ρ、弹性模量E、粘聚力c、泊松比μ、内摩擦角φ。 展开更多

关键词 高速铁路隧道 极限位移 尖点突变理论 FLAC3D软件 参数敏感性

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渗流作用下颗粒土起动临界坡降研究 被引量：3

3

作者 王明年 江勇涛 +2 位作者 张艺腾 于丽 曾正强 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第S01期87-93,共7页

地下水渗流过程中内部不稳定的颗粒土将发生潜蚀现象,潜蚀作用引起的土体细颗粒迁移流失将对土工建筑物或地基造成不良影响。为了得到渗流作用下颗粒土细颗粒的起动临界坡降,从细观角度出发,分析细颗粒的受力情况,建立渗流作用下的土颗... 地下水渗流过程中内部不稳定的颗粒土将发生潜蚀现象,潜蚀作用引起的土体细颗粒迁移流失将对土工建筑物或地基造成不良影响。为了得到渗流作用下颗粒土细颗粒的起动临界坡降,从细观角度出发,分析细颗粒的受力情况,建立渗流作用下的土颗粒受力模型,根据力矩平衡得到细颗粒起动对应的临界坡降,分析埋深、粒径、暴露角等参数对起动临界坡降的影响规律。得到以下结论:(1)埋深较小时起动临界坡降受粒径影响较大,粒径0.1 mm和0.4mm的细颗粒,埋深1 cm时起动临界坡降相差19.4%,埋深5 cm时相差1.3%;(2)起动临界坡降受暴露角影响,暴露角对起动临界坡降的影响随埋深增加而减小,粒径0.1 mm的细颗粒,埋深1 cm时最大和最小起动临界坡降相差5.3%,埋深2 m时相差0.03%。 展开更多

关键词 渗流作用 内部不稳定土 起动临界坡降 颗粒土

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重载铁路隧道隧底围岩劣化的CFD-DEM模拟研究 被引量：3

4

作者 王明年 江勇涛 +2 位作者 于丽 张艺腾 汪主洪 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2020年第7期63-68,105,共7页

研究目的:重载铁路隧道隧底结构较普通铁路受到更大的动力作用,列车动载-地下水耦合作用下隧底软弱围岩将发生劣化,甚至形成脱空,引发基地下沉、翻浆冒泥等一系列隧底病害.本文采用CFD-DEM耦合分析方法研究列车动载-地下水耦合作用下重... 研究目的:重载铁路隧道隧底结构较普通铁路受到更大的动力作用,列车动载-地下水耦合作用下隧底软弱围岩将发生劣化,甚至形成脱空,引发基地下沉、翻浆冒泥等一系列隧底病害.本文采用CFD-DEM耦合分析方法研究列车动载-地下水耦合作用下重载铁路隧道隧底软弱砂性土围岩劣化及脱空规律,为重载铁路隧道设计、施工及病害治理提供参考.研究结论:(1)列车动载-地下水耦合作用下隧底附近围岩细颗粒向两侧迁移流失,仰拱-围岩接触面形成局部脱空;(2)列车动载-地下水耦合作用下仰拱-围岩接触压力逐渐减小,隧底结构受力劣化,轨线位置最为明显;(3)列车轴重和行驶速度的增加将加速隧底围岩脱空及劣化的发展;(4)本研究成果可用于优化重载铁路隧道隧底结构设计,减少隧底病害,提高隧道的耐久性. 展开更多

关键词 重载铁路 围岩脱空 围岩劣化 CFD-DEM耦合分析方法 列车动载-地下水耦合作用

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连续变形场渗透力对基坑抗隆起失稳上限分析 被引量：3

5

作者 王明年 曾正强 +1 位作者 江勇涛 刘大刚 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2019年第7期12-18,共7页

研究目的:地下水是造成基坑失稳的一个重要因素,为体现地下降水和超孔隙水压的影响,本文采用基于Rayleigh分布的沉降曲线,构建基于Terzaghi机制的基坑抗隆起连续变形场机制,以形成考虑地下水渗透力作用下的深基坑抗隆起安全系数计算方... 研究目的:地下水是造成基坑失稳的一个重要因素,为体现地下降水和超孔隙水压的影响,本文采用基于Rayleigh分布的沉降曲线,构建基于Terzaghi机制的基坑抗隆起连续变形场机制,以形成考虑地下水渗透力作用下的深基坑抗隆起安全系数计算方法。研究结论:(1)将渗透力视为外荷载施加在土体微元上,考虑土体参数(c和φ)对剪切强度的影响并推导了沿深度逐渐递增的抗剪强度的简化计算方法;(2)将渗流场做功代入虚能量守恒平衡关系式,通过对地下水位、颗粒流失、土体参数、墙长等主要参数指标的分析和工程实例的对比验证,论述了本文方法的适用性;(3)实例验证表明,对于受降水和超孔隙水压影响较为明显的深基坑开挖,渗透力的存在一定程度上降低了基坑抗隆起稳定性;(4)本文计算方法有助于弥补现有方法的不足,对预测受地下水影响明显的基坑安全稳定性具有更高的精度。 展开更多

关键词 连续变形 深基坑 基坑隆起 渗透力

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渗透侵蚀下砂性土细颗粒流失率预测方法 被引量：2

6

作者 王明年 江勇涛 +2 位作者 张艺腾 于丽 曾正强 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期1704-1712,共9页

渗流过程中内部不稳定砂性土细颗粒易于流失而形成渗透侵蚀,将对土工建筑物或地基造成不良影响。细颗粒流失率是土体力学性能劣化及稳定性分析的关键参数,为了对渗透侵蚀下砂性土细颗粒的流失率进行预测,笔者讨论了判断土体是否会发生... 渗流过程中内部不稳定砂性土细颗粒易于流失而形成渗透侵蚀,将对土工建筑物或地基造成不良影响。细颗粒流失率是土体力学性能劣化及稳定性分析的关键参数,为了对渗透侵蚀下砂性土细颗粒的流失率进行预测,笔者讨论了判断土体是否会发生渗透侵蚀的内部稳定性评价准则;介绍了细颗粒起动临界坡降,并对应力折减系数进行修正,以考虑土颗粒受力的差异性;提出了“细颗粒起动概率”,对细颗粒起动与否进行量化;分析细颗粒在土体孔隙网络中的迁移过程,给出了细颗粒通过收缩的概率和渗透迁移距离;根据细颗粒起动和迁移规律给出了细颗粒侵蚀和沉积定律,基于质量守恒定律形成细颗粒流失率预测方法。采用预测方法进行流失率计算,计算结果和试验结果吻合较好,误差基本在15%以内。 展开更多

关键词 渗透侵蚀 细颗粒流失率 砂性土 内部不稳定土 起动临界坡降

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岩溶地质勘察物探方法技术的应用

7

作者 江勇涛 甘地 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2023年第7期171-173,共3页

岩溶是发育规律最复杂的地质现象之一,也一直是勘察工作的难点,只有采取多种勘察手段相结合的方式,才能取得与实际相符的资料。在岩溶地质条件复杂的部分地区,物探作为重要的地质勘察方法受限于各种因素,其常规方法确难以获得良好的应... 岩溶是发育规律最复杂的地质现象之一,也一直是勘察工作的难点,只有采取多种勘察手段相结合的方式,才能取得与实际相符的资料。在岩溶地质条件复杂的部分地区,物探作为重要的地质勘察方法受限于各种因素,其常规方法确难以获得良好的应用效果。本文提出了该方法在岩溶地质勘察中的关键技术问题与解决方案,为岩溶地质勘察提供了丰富准确的资料。 展开更多

关键词 岩溶地区 地质勘察 物探方法技术

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复合地层盾构隧道工程地质勘察方法研究

8

作者 江勇涛 甘地 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2023年第6期194-196,共3页

在复合地层盾构隧道工程中,由实际工程钻探数据和实验室分析数据可知,遥感技术与地质雷达技术具有较高的地质勘探能力,能够与其他钻探技术、岩性分析共同丰富未知地层的详细参数,为盾构设备刀盘、刀片、钻进速率和辅助润滑等工作提供参... 在复合地层盾构隧道工程中,由实际工程钻探数据和实验室分析数据可知,遥感技术与地质雷达技术具有较高的地质勘探能力,能够与其他钻探技术、岩性分析共同丰富未知地层的详细参数,为盾构设备刀盘、刀片、钻进速率和辅助润滑等工作提供参考。由此可知,地质勘探技术具有一定的科学性与实用性,可为盾构隧道掘进工程提供准确的地质参数,协助设计人员进行盾构掘进方案。 展开更多

关键词 复合地层 盾构隧道工程 地质勘察方法

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列车荷载-地下水耦合作用下隧底围岩强度参数劣化规律研究

9

作者 傅支黔 江勇涛 +2 位作者 聂大丰 华阳 董宇苍 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第S02期36-43,共8页

为探明列车激振荷载-地下水耦合作用下隧底围岩强度参数劣化特征及列车荷载、地下水压力、围岩级别对围岩颗粒流失影响规律,采用PFC数值模拟方法分析不同影响因素对围岩颗粒流失量的影响规律,给出颗粒流失率计算公式;探明不同颗粒流失... 为探明列车激振荷载-地下水耦合作用下隧底围岩强度参数劣化特征及列车荷载、地下水压力、围岩级别对围岩颗粒流失影响规律,采用PFC数值模拟方法分析不同影响因素对围岩颗粒流失量的影响规律,给出颗粒流失率计算公式;探明不同颗粒流失率条件下围岩弹性模量、峰值强度劣化特征,得到劣化后强度参数计算公式。研究结果表明:1)围岩自身完整程度、列车轴重、地下水压力三者均与围岩颗粒流失量呈正相关关系,且三者对颗粒流失影响程度依次降低;2)颗粒流失率与列车轴重、地下水压力三者之间呈二次曲面关系,给出围岩颗粒流失率计算公式;3)随颗粒流失率增加,围岩应力应变全曲线中弹性变形阶段逐渐减小,塑性变形阶段逐渐扩大,全曲线特征由弹塑性逐渐向塑性转变;4)围岩弹性模量、峰值强度均随颗粒流失率增加呈指数衰减,得到劣化强度参数计算公式。 展开更多

关键词 隧道 列车荷载 地下水 围岩劣化 颗粒流失 离散元

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砂性土细颗粒起动临界水力坡降计算方法 被引量：11

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作者 王明年 江勇涛 +2 位作者 于丽 董宇苍 段儒禹 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2515-2524,共10页

地下水渗流作用下内部不稳定砂性土将发生潜蚀现象,潜蚀作用引起的土体渗透破坏会对土工建筑物或地基造成不良影响。考虑土体有效应力和细颗粒应力折减,建立渗流场中细颗粒受力模型,根据极限受力平衡状态得到潜蚀过程中砂性土细颗粒起... 地下水渗流作用下内部不稳定砂性土将发生潜蚀现象,潜蚀作用引起的土体渗透破坏会对土工建筑物或地基造成不良影响。考虑土体有效应力和细颗粒应力折减,建立渗流场中细颗粒受力模型,根据极限受力平衡状态得到潜蚀过程中砂性土细颗粒起动临界水力坡降计算公式,并通过DEM-CFD耦合方法以及现有试验数据进行验证。结果表明:砂性土中细颗粒以滚动方式起动,起动临界水力坡降受渗流水流、土体特性以及颗粒自身特性共同影响;砂性土表层细颗粒起动临界水力坡降受埋深影响较大,埋深1 cm的细颗粒最高、最低起动临界水力坡降相差10.169%,埋深10 cm时差异减少至1.061%。该计算方法与数值模拟和渗流试验结果的最大标准误差分别为6.038%、11.211%,可以较为准确地预测砂性土细颗粒起动临界水力坡降。 展开更多

关键词 渗流 潜蚀 细颗粒流失 细颗粒起动 临界水力坡降 DEM-CFD耦合

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浅埋黄土隧道土石分界高度对初期支护结构安全性的影响分析 被引量：4

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作者 于丽 汪主洪 +2 位作者 张艺腾 江勇涛 王明年 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期104-109,共6页

为获得浅埋黄土隧道土石分界高度对初期支护结构安全性的影响,文章以临县隧道为工程背景,采用数值模拟的方法研究了浅埋土石分界高度及土石分界面位置对隧道初期支护结构安全性的影响。结果表明:土石分界致使隧道初期支护结构安全系数... 为获得浅埋黄土隧道土石分界高度对初期支护结构安全性的影响,文章以临县隧道为工程背景,采用数值模拟的方法研究了浅埋土石分界高度及土石分界面位置对隧道初期支护结构安全性的影响。结果表明:土石分界致使隧道初期支护结构安全系数发生突变,分界面倾斜时安全系数分布不对称。同一种埋深条件下,随着土石分界面位置的下移,土石分界面以上部分偏压减弱,分界面以下的部分偏压增强。同一界面深度条件下,隧道初期支护结构左右断面偏压情况随着埋深增加而增大。当土石分界面分别位于隧道上导坑和中下导坑、分界面倾角为10°时,可通过增加20%隧道左侧荷载或减小20%右侧抗力系数来进行荷载计算。 展开更多

关键词 浅埋隧道 土石分界 初期支护 安全系数

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