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题名断层破碎带隧道围岩稳定性的离散元模拟研究
被引量：23
- 1
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作者
黄锋
董广法
李天勇
高啸也
彭焱森
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机构
重庆交通大学土木工程学院
重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室
广东省南粤交通投资建设有限公司
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第18期7429-7440,共12页
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基金
国家自然科学基金(51308574)
重庆市社会民生科技创新专项(cstc2016shmszx30009)
+2 种基金
重庆高校创新团队建设计划(CXTDX201601024)
国家重点研发计划(2016YFC0802201)
山区桥梁及隧道工程国家重点实验室开放基金(SKLBT-19-006)。
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文摘
断层破碎带是隧道施工中常见的不良地质体之一,容易导致隧道围岩失稳甚至塌方等问题。为了分析其对隧道围岩稳定性的影响规律,依托港珠澳大桥连接线南湾隧道,利用离散元软件PFC2D建立二维分析模型。结果表明:断层破碎带作用下隧道围岩应力呈非对称性,当断层位于受拉一侧时,断层对隧道水平位移的影响更为明显;当断层穿越隧道轮廓面时,断层对隧道围岩竖直方向位移的影响比水平方向位移更加显著;对比断层比邻与穿越隧道两种情况,断层与隧道相交时的最大潜在松动破坏区是未相交时的2倍以上;现场监测结果表明,当断层与隧道边墙位置相交时,该断面的位移最大且相比其他断面位移值明显增大,约为其他断面相同位置位移的2.5倍,这与数值计算中断层破碎带对潜在松动破坏区的影响规律类似。
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关键词
断层破碎带
离散元
松动破坏区
围岩稳定性
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Keywords
fault fracture zone
discrete element
loose damage zone
stability of surrounding rock
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分类号
U451
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名小净距大断面偏压隧道围岩稳定性分析
被引量：14
- 2
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作者
文云波
黄锋
高啸也
林志
李科
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机构
重庆交通大学土木工程学院
招商局重庆交通科研设计院有限公司
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出处
《铁道建筑》
北大核心
2017年第7期77-80,共4页
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基金
国家自然科学基金(51308574)
重庆市社会民生科技创新专项(cstc2016shmszx30009)
重庆高校创新团队建设计划(CXTDX201601024)
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文摘
以港珠澳大桥工程连接线上的南湾隧道工程为背景,对穿越断层破碎带的小净距大断面偏压隧道台阶法施工过程进行了数值模拟,分析了隧道拱顶沉降、围岩水平收敛变化规律,并与实测结果进行了对比。研究结果表明:数值模拟结果与实测结果在大小和规律上均吻合,围岩沉降及水平收敛主要集中在上台阶开挖时,隧道围岩应力随着施工逐渐变大;隧道开挖对临空一侧的左洞围岩稳定性影响小于靠山体一侧的右洞。施工实践证明台阶法可以用于小净距大断面偏压隧道的设计和施工中。
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关键词
公路隧道
围岩稳定性
数值模拟
监控量测
小净距偏压隧道
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Keywords
Highway tunnel
Surrounding rock stability
Numerical simulation
Monitoring and measurement
Smallspacing and unsymmetrical loading tunnel
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分类号
TU457
[建筑科学—岩土工程]
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题名公路大跨度明挖隧道结构断面形式研究分析
- 3
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作者
王杰
高啸也
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机构
浙江公路水运工程咨询集团有限公司
浙江数智交院科技股份有限公司
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出处
《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》
2024年第1期0150-0154,共5页
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文摘
地下空间开发是近些年来土木工程研究的重点,是目前解决地面资源有限、美化社会环境的方向。本文以杭州至富阳城际铁路附属配套工程一号隧道为依托工程,对大跨度明挖隧道结构断面考虑水压力条件进行优化分析研究,采用荷载结构法对比分析直墙平顶、直墙拱形和直墙折板受力大小及规律。结果表明:在跨度及覆土厚度一定的条件下,直墙折板相比直墙平顶和直墙拱形受力最小,结构尺寸及配筋更小,造价更经济。
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关键词
公路大跨度明挖隧道
直墙平顶
直墙拱形
直墙折板
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分类号
U455
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名断层破碎带隧道施工阶段围岩分级研究
被引量：5
- 4
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作者
高啸也
黄锋
彭焱森
文云波
李科
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机构
重庆交通大学土木工程学院
招商局重庆交通科研设计院有限公司
广东省南粤交通投资建设有限公司
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出处
《公路》
北大核心
2016年第12期252-257,共6页
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基金
国家自然科学基金项目
项目编号51308574
+5 种基金
中国博士后科学基金项目
项目编号138076
重庆市教委科学技术研究项目
项目编号KJ130404
重庆市科委基础与前沿研究项目
项目编号cstc2013jcyjA30007
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文摘
由于隧道里程过长和勘察手段的局限性,常常导致勘察阶段确定的围岩等级与实际情况存在一定误差,这容易造成工程造价增加、影响施工安全等问题。以港珠澳大桥连接线上的南湾隧道为例,选取了穿越断层破碎带且靠近水库的里程段为研究对象,系统介绍了通过隧道施工阶段的点荷载试验和监控量测资料来定量确定围岩分级各个指标的方法。结果表明,采用BQ围岩分级法可以在施工阶段快速、准确地确定了围岩分级;实际围岩分级为Ⅳ级,修正了勘察阶段所确定的V级围岩;分级结果为调整工程方案提供了重要依据,并有效地节约了工程造价、加快了工程进度。
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关键词
隧道施工
围岩分级
点荷载试验
断层破碎带
监控量测
研究
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Keywords
tunnel construction
surrounding rock classification
point load test
fault and fractured zone
field monitoring
study
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分类号
U451.2
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名盾构隧道穿越远期规划河道方案探讨
- 5
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作者
王仰君
陈璞磊
高啸也
祝宇轩
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机构
浙江数智交院科技股份有限公司
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出处
《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》
2023年第4期111-116,共6页
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文摘
城市轨道交通建设存在区间隧道穿越远期规划河道的工况。规划河道远期实施,在地铁隧道上方大范围卸土施工,会引起地铁运营隧道上浮、隧道纵向变形、管片结构碎裂等情况的发生,严重影响地铁运营安全[1]。本文以某市轨道交通工程盾构隧道穿越远期规划河道为工程背景,分析不同的规划河道实施方案对拟建盾构隧道的影响,为今后类似工程提供参考依据。以实际工程案例为背景,研究地铁盾构隧道涉河节点设计方案及处理措施。在此基础上,采用有限元软件,分析规划河道施工对隧道结构及周边土体的变形影响,为远期规划河道的施做及类似工程提供参考和建议。
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关键词
盾构隧道
规划河道
变形影响
工程案例
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分类号
U455.43
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名节理填充物对岩体起裂强度影响规律的试验研究
被引量：1
- 6
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作者
屈志豪
黄锋
郑艾辰
高啸也
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机构
省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室
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出处
《工业建筑》
CSCD
北大核心
2022年第8期175-179,共5页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52078090)
重庆市自然科学基金面上项目(cstc2020jcyj-msxmX0679)
山区桥梁及隧道工程国家重点实验室开放基金(SKLBT-19-006)。
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文摘
以水泥、泥浆、石膏三种材料作为填充物制作含单一裂纹的节理岩体试件,进行单轴压缩试验,并通过建立单轴压缩下闭合裂纹起裂强度的解析表达式和开展数值模拟对其进行深入的研究。研究表明:在单轴压缩下,基于摩擦系数理论数值模拟得到的试件起裂强度与室内试验测得的峰值强度基本吻合;填充物摩擦系数越大,节理岩体越难被破坏,且与无填充岩体相比含填充岩体的起裂强度大幅提高;含填充节理试件的峰值强度远大于无填充的节理试件,其中填充水泥的节理试件峰值强度最高,填充泥浆的最低;剪切破坏是泥浆作为填充物的试件的主要破坏形式,而水泥和石膏作为填充物的试件的破坏则是复合型;随着填充物强度的提高,节理岩体的破坏形式将从剪切破坏转变为张拉破坏。
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关键词
填充物
闭合裂纹
摩擦系数
室内试验
起裂强度
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Keywords
filler
closed crack
friction coefficient
indoor test
initiation strength of crack
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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题名循环荷载下花岗岩强度及变形特征试验研究
被引量：8
- 7
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作者
黄锋
周洋
彭焱森
高啸也
林志
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机构
重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点试验室
重庆交通大学土木工程学院
广东省南粤交通投资建设有限公司
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出处
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2021年第2期356-364,共9页
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基金
国家自然科学基金(51308574)
重庆市社会民生科技创新专项(cstc2016shmszx30009)
重庆高校创新团队建设计划(CXTDX201601024)。
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文摘
为研究循环加卸载作用下岩石的强度及变形特征,以隧道工程区域内的花岗岩为对象,采用室内岩石力学试验方法,得到了以下结论。(1)单轴循环荷载作用下花岗岩的最终破裂面明显多于单调加载,而三轴条件下,两种加载方式的破坏模式较为接近;(2)循环荷载作用下花岗岩的峰值强度显著降低;单调加载下的花岗岩表现为脆性破坏,而循环加载下花岗岩具有显著的延性破坏特征;(3)随着循环次数的增加,花岗岩第一次轴向塑性应变增量较大而后趋于稳定,受循环次数的影响较小;其变形模量随循环次数的增加而增大,随着疲劳损伤的累积,增长速度放缓,在试件接近破坏时,变形模量有下降的趋势;循环加载下花岗岩的黏聚力和内摩擦角较单调加载显著降低。
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关键词
循环加卸载
岩石试验
力学特性
破坏形态
花岗岩
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Keywords
cyclic loading
rock test
mechanical properties
failure mode
granite
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分类号
TU352
[建筑科学—结构工程]
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题名不同围压下花岗岩破裂机制及形状效应的离散元研究
被引量：6
- 8
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作者
黄锋
李天勇
高啸也
杨翔
林志
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机构
重庆交通大学土木工程学院
重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地
重庆建工市政交通工程有限责任公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期923-932,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51308574)
重庆市社会民生科技创新专项资助项目(cstc2016shmszx30009)
重庆高校创新团队建设计划资助项目(CXTDX201601024)
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文摘
在花岗岩地层中开挖隧道时会引起围岩的变形破坏,多表现为岩爆、板裂、塌方等形式,通过室内单轴和三轴压缩试验能得到花岗岩的宏观力学参数及其渐进破坏机制。室内岩石试验可以从宏观角度分析花岗岩的破坏本质,而通过PFC2D离散元软件模拟室内单轴及三轴试验,则可以从微观方向研究分析花岗岩的破坏过程。本文以港珠澳大桥连接线南湾隧道工程为背景,综合采用室内岩石力学试验和离散元数值模拟方法,从宏观、微观两种角度对不同围压条件下花岗岩的宏细观力学参数、破裂机制及其形状效应进行了对比分析,全面的研究分析了花岗岩的变形破坏本质。研究结果表明:①数值模拟与室内试验所得的结果,无论是宏观力学参数还是最终破坏形态均较为接近;随着围压的增大,岩石的峰值强度增加、弹性模量基本不变;随着试件长径比L/D增大,岩石峰值强度减小、弹性模量增大。②采用基于相对轴向应变和单位面积裂隙数量的统计方法,能更加合理分析岩石微观渐进破裂机制;随着试件长径比L/D增大,岩石最终破坏形态逐渐从张拉破坏转变为剪切破坏;当L/D=1.0时单位面积内最终裂纹数量最大,当L/D=2.0时剪切裂纹所占比例最大。③随着岩石试件长径比L/D的增大,其峰值强度有所减小且受围压影响明显,弹性模量也明显的增大但与围压的关系不显著。④通过分析裂隙数量与应变关系可知,在不同围压条件下,岩石内部裂隙数量随着轴向变形的增加呈现"S"型曲线增长,当轴向变形接近峰值应变时裂隙出现突变增长,且仅当围压较小时最终裂隙数量趋于收敛。⑤随着试件长径比L/D的增大,岩石破坏时单位面积内裂隙数量逐渐减少,且减小速度增快。总的来说,岩石试样的形状改变对花岗岩的整体峰值强度和弹性模量有着明显的影响,因此,室内试验中应合理设计岩�
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关键词
岩石力学
破裂机制
形状效应
室内试验
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Keywords
rock mechanics
fracture mechanism
geometry effect
laboratory test
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
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