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复杂岩溶地区引水隧洞衬砌外水压力研究 被引量：11
1
作者 肖欣宏 王静 +2 位作者 谢小帅 陈华松 周家文 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期82-88,共7页
衬砌外水压力的合理计算是岩溶地区引水隧洞设计关注的重点,对结构设计参数选取及运行安全影响重大。针对滇中引水工程大理Ⅱ段引水隧洞,采用ABAQUS数值模拟的方法对不同衬砌及注浆圈参数下隧洞衬砌外水压力及渗流场变化规律进行研究分... 衬砌外水压力的合理计算是岩溶地区引水隧洞设计关注的重点,对结构设计参数选取及运行安全影响重大。针对滇中引水工程大理Ⅱ段引水隧洞,采用ABAQUS数值模拟的方法对不同衬砌及注浆圈参数下隧洞衬砌外水压力及渗流场变化规律进行研究分析,以确定合适的设计参数。研究结果表明:衬砌全封堵时外水压力基本可认为等效于该点处的静水压力,一般不能考虑水头折减;增大衬砌渗透系数是降低衬砌外水压力极为有效的措施,但同时对渗流场产生较大影响;减小注浆圈渗透系数或增大其厚度在降低衬砌外水压力的同时可有效减小渗流场扰动,极大缓解排水减压和环境保护之间的矛盾。通过分析不同因素对衬砌外水压力的影响,所得结果可为复杂岩溶地区隧洞工程防排水系统设计提供参考。 展开更多
关键词 水利工程 引水隧洞 外水压力 渗流场 岩溶地区 注浆圈参数
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深埋引水隧洞不同排水方案渗流场及衬砌外水压力研究 被引量：8
2
作者 谢小帅 陈华松 +2 位作者 肖欣宏 王静 米艳芳 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期64-68,共5页
深埋长引水隧洞排水措施的布置与隧洞渗流场及衬砌外水压力关系密切,是保证围岩及衬砌结构安全的重要举措.结合滇中引水工程大理Ⅱ段深埋长引水隧洞,采用ABAQUS数值模拟的方法对不同排水方案下隧洞渗流场及衬砌外水压力变化规律进行了研... 深埋长引水隧洞排水措施的布置与隧洞渗流场及衬砌外水压力关系密切,是保证围岩及衬砌结构安全的重要举措.结合滇中引水工程大理Ⅱ段深埋长引水隧洞,采用ABAQUS数值模拟的方法对不同排水方案下隧洞渗流场及衬砌外水压力变化规律进行了研究.结果表明,排水措施的布置能有效降低衬砌外水压力,但不同部位降低幅度不同,排水孔附近衬砌外水压力降低幅度较大,距离孔越远水压降低幅度越小;且排水孔数量越多,衬砌全范围内水压力降低越明显.研究结果可为西南深埋长隧洞工程防排水系统设计提供借鉴和参考. 展开更多
关键词 引水隧洞 排水方案 渗流场 外水压力 数值模拟
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珠江三角洲水资源配置工程深埋引水隧洞衬砌外水压力分析 被引量：1
3
作者 谢小帅 《广东水利水电》 2023年第4期17-20,47,共5页
依托广东省珠江三角洲水资源输水干线工程,针对LG04^(#)~LG03^(#)盾构区间引水隧洞衬砌外水压的渗透压力最大变化速率波动因素开展分析,阐述了衬砌厚度的变化与隧洞外水压力的响应机制,结果表明:在水头高度较小时,隧洞开挖对整个山体渗... 依托广东省珠江三角洲水资源输水干线工程,针对LG04^(#)~LG03^(#)盾构区间引水隧洞衬砌外水压的渗透压力最大变化速率波动因素开展分析,阐述了衬砌厚度的变化与隧洞外水压力的响应机制,结果表明:在水头高度较小时,隧洞开挖对整个山体渗流场影响不大,其渗透压力变化较小,随着水头高度的增加,渗流场对隧洞的影响范围随之增大。在地下水头固定的条件下,随着衬砌厚度的增大,衬砌可承受的外水压力逐渐增大。同时,地下水头越大,衬砌厚度的增加对衬砌所能承受的外水压力影响更加显著。增加衬砌厚度是抵抗衬砌外水压力的有效手段,衬砌厚度的增加有助于增强衬砌抵御外水压力和围岩压力的能力,堵水能力也相应增强。根据理论分析结果,在隧道施工过程中采用厚度0.55 m的后张法C50W12F50现浇后张无粘结预应力混凝土内衬结构,工程应用后衬砌外水压力的速率波动得到较好控制。 展开更多
关键词 引水隧洞 衬砌外水压力 衬砌厚度 衬砌施工
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水岩耦合下的红层软岩微观结构特征与软化机制研究 被引量：46
4
作者 谢小帅 陈华松 +2 位作者 肖欣宏 王静 周家文 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期966-972,共7页
水岩长期作用下红层软岩体现出成岩作用差、易风化、易软化崩解等特点,给软岩工程设计与施工带来挑战。以滇中红层软岩地区所取泥岩试样为研究对象,首先对自然和饱水状态下岩样进行单轴和三轴压缩试验,分析水岩作用下软岩的力学特性;然... 水岩长期作用下红层软岩体现出成岩作用差、易风化、易软化崩解等特点,给软岩工程设计与施工带来挑战。以滇中红层软岩地区所取泥岩试样为研究对象,首先对自然和饱水状态下岩样进行单轴和三轴压缩试验,分析水岩作用下软岩的力学特性;然后采用X射线衍射技术对不同含水状态下软岩微观结构进行对比研究;最后基于试验结果对滇中地区红层软岩遇水软化机制进行了探讨。研究结果表明:水岩作用下软岩力学性质劣化明显,岩石峰值抗压强度显著降低,岩体破坏程度提高;软岩黏土矿物颗粒吸水膨胀,微观结构由致密的团粒状转变为疏松多孔的不规则片状和鳞片状结构;伊利石等黏土矿物与水反应,产生的不均匀应力和大量微孔隙导致软岩内部结构破坏;红层软岩的遇水软化机制包括软岩矿物的溶蚀和次生作用、黏土矿物的吸水膨胀与崩解、软岩与水作用导致颗粒间胶结连结破坏等。 展开更多
关键词 红层软岩 水岩作用 力学性质 微观结构 软化机制
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水岩作用下红层泥岩蠕变特性 被引量：9
5
作者 肖欣宏 王静 +2 位作者 谢小帅 陈华松 周家文 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第9期96-101,109,共7页
水岩作用下软岩蠕变特性的研究对真实水环境下岩土工程长期稳定性有重要影响。采用轴压水压联合作用岩石流变试验系统,研究了滇中地区红层泥岩不同应力及水压作用下的蠕变特性。研究结果表明:岩样在低应力水平下以瞬时变形为主,蠕变曲... 水岩作用下软岩蠕变特性的研究对真实水环境下岩土工程长期稳定性有重要影响。采用轴压水压联合作用岩石流变试验系统,研究了滇中地区红层泥岩不同应力及水压作用下的蠕变特性。研究结果表明:岩样在低应力水平下以瞬时变形为主,蠕变曲线主要呈现出衰减蠕变和稳态蠕变阶段特征,仅在最后一级应力条件下出现加速蠕变阶段;相同水压条件下,泥岩瞬时应变、蠕变应变及蠕变速率均随加载应力的增大而增大,且水压越大,应力对泥岩蠕变的影响越敏感;相同应力条件下,泥岩蠕变应变、蠕变速率以及蠕变变形占总变形的比例均随水压的增大而增大,且应力水平越高,增大水压对泥岩蠕变特性的影响越显著。研究成果对于保证真实水环境下软岩工程安全具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 红层泥岩 蠕变特性 水岩作用 轴压水压联合作用 岩石流变试验
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隔水层对深埋隧洞衬砌外水压力的影响研究 被引量：7
6
作者 谢小帅 谢兴华 +3 位作者 王小东 卢斌 王猛 陈华松 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期146-150,共5页
目前计算外水压力的理论公式大多针对均质围岩,当地层中存在强隔水层时,计算结果较实际压力偏大较多,导致出现衬砌结构厚度大、工程超预算等问题。为使衬砌结构设计与参数选取更为经济合理,结合滇中引水工程大理Ⅱ段深埋长引水隧洞,采... 目前计算外水压力的理论公式大多针对均质围岩,当地层中存在强隔水层时,计算结果较实际压力偏大较多,导致出现衬砌结构厚度大、工程超预算等问题。为使衬砌结构设计与参数选取更为经济合理,结合滇中引水工程大理Ⅱ段深埋长引水隧洞,采用数值模拟的方法,选取衬砌外表面3个特征点,通过对上覆岩层中隔水层的位置高度、厚度以及与围岩的相对渗透性开展敏感性分析,对衬砌外水压力变化规律进行了研究。结果表明:衬砌外水压力随着隔水层位置高度的增加而减小,但是变化不显著;隔水层厚度是影响衬砌外水压力的关键因素,衬砌外水压力随着隔水层厚度的增加而显著减小;衬砌外水压力随着围岩与隔水层渗透系数比值的增大而减小,衬砌外水压力对相对渗透性非常敏感,当相对渗透性增大到200以上时,隔水层承担了绝大部分水头压力,衬砌外水压力降低到一定程度并逐渐稳定下来。研究结果可为地层中含有隔水层的深埋长隧洞的衬砌设计提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 深埋隧洞 强隔水层 外水压力 衬砌设计
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