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地面荷载下浅埋隧道围岩的粘弹性应力和变形分析 被引量：30
1
作者 房营光 孙钧 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期239-247,共9页
采用解析法研究地面荷载下浅埋圆形隧道围岩的粘弹性应力和变形问题。利用对应性原理求得围岩应力和变形粘弹性解的Laplace变换，解表达为多个局部坐标中的级数之和，并由加法公式把它们变换为某个局部坐标中的双重级数，以满足边界条... 采用解析法研究地面荷载下浅埋圆形隧道围岩的粘弹性应力和变形问题。利用对应性原理求得围岩应力和变形粘弹性解的Laplace变换，解表达为多个局部坐标中的级数之和，并由加法公式把它们变换为某个局部坐标中的双重级数，以满足边界条件。文末给出了围岩应力和变形的计算结果，讨论了地面荷载对围岩应力的影响。 展开更多
关键词 地面荷载 隧道围岩 粘弹性应力 变形
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煤矿深部岩体地应力特征及开挖扰动后围岩塑性区变化规律 被引量：28
2
作者 罗超文 李海波 刘亚群 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1613-1618,共6页
基于淮南5个煤矿区的水压致裂法地应力测量结果,揭示淮南煤矿区的地应力特征及其随岩性的变化规律,分析开挖后围岩应力特征及塑性区变化规律,初步得出如下结论:(1)淮南5个煤矿区地应力以构造应力场为主,属高应力区;(2)岩性对岩体地应力... 基于淮南5个煤矿区的水压致裂法地应力测量结果,揭示淮南煤矿区的地应力特征及其随岩性的变化规律,分析开挖后围岩应力特征及塑性区变化规律,初步得出如下结论:(1)淮南5个煤矿区地应力以构造应力场为主,属高应力区;(2)岩性对岩体地应力侧压系数影响大,砂岩区岩体地应力侧压系数为1.52～1.87,泥岩区岩体地应力侧压系数为1.08～1.18;(3)岩性是影响围岩塑性区特征的重要因素。由于岩性的差异,最大主应力相近的潘一煤矿和顾桥煤矿南区围岩塑性区范围有较大差异。与此同时,刘庄煤矿实测部位最大水平主应力小于潘一煤矿,但由于矿区测试部位的岩性为灰泥岩,围岩塑性区范围明显大于岩性为石英砂岩的潘一煤矿。研究结果可为类似巷道围岩的变形破坏机制分析以及巷道加固支护提供参考。 展开更多
关键词 岩石力学 深埋巷道 水压致裂法 地应力测量 岩性 围岩应力
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Hoek-Brown强度准则研究进展及岩体力学参数取值 被引量：18
3
作者 朱永生 李鹏飞 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期8-17,共10页
岩体力学参数取值是工程建设过程中的关键环节之一,取值方法及结果的合理性对围岩稳定性研究及支护设计至关重要。文章以Hoek-Brown强度准则为基础,系统性地讨论了该方法和取值结果的基本特点,及其与规程规范经验取值方法的差异和根源... 岩体力学参数取值是工程建设过程中的关键环节之一,取值方法及结果的合理性对围岩稳定性研究及支护设计至关重要。文章以Hoek-Brown强度准则为基础,系统性地讨论了该方法和取值结果的基本特点,及其与规程规范经验取值方法的差异和根源。概括地,基于Hoek-Brown强度准则的岩体力学参数取值方法综合考察了岩性、围岩质量、围岩应力这三个关键性地质因素的影响,与规范方法相比,更为全面地考虑了地质因素的多样性及其导致力学参数取值的差异性。深埋岩体工程实践表明,这一取值方法比传统M-C强度理论和建立在该理论基础上的规范取值方法相对合理。 展开更多
关键词 强度参数 HOEK-BROWN强度准则 Mohr-Coulomb强度准则 岩性 围压效应 围岩质量 围岩应力
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深井破碎围岩条件下煤巷锚杆构件合理配套 被引量：17
4
作者 杜计平 侯朝炯 +1 位作者 朱亚平 郝明奎 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2007年第4期401-404,共4页
基于徐州矿区张小楼井24302工作面运输平巷的地质条件,在深井破碎围岩条件下进行了煤巷锚杆支护试验,介绍了锚网带索支护技术参数和不同构件配合支护的巷道矿压显现.根据顶板锚杆螺母撕裂和穿过托板与钢带导致的锚杆支护失效问题,在实... 基于徐州矿区张小楼井24302工作面运输平巷的地质条件,在深井破碎围岩条件下进行了煤巷锚杆支护试验,介绍了锚网带索支护技术参数和不同构件配合支护的巷道矿压显现.根据顶板锚杆螺母撕裂和穿过托板与钢带导致的锚杆支护失效问题,在实验室完成了锚杆、托板、钢带和螺母等支护构件配合的力学性能试验.试验表明:直径20 mm的螺纹钢锚杆杆体性能稳定,破断载荷均在186 kN,杆体和螺母的螺纹配合完好,顶圆底四方螺母能与托板和钢带很好地配合,外接圆直径为38 mm的六方螺母与托板和钢带不能很好地配合.深井高应力破碎围岩条件对锚杆支护系统中的锚杆、锚固剂、托板、钢带和螺母等构件的力学性能配合要求高,它们的力学性能应基于锚杆的破断力合理配套. 展开更多
关键词 深井 高应力 破碎围岩 煤巷 锚杆构件 合理配套
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地面荷载下浅埋隧道围岩应力的复变函数解法 被引量：12
5
作者 陆文超 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第4期409-413,共5页
采用复变函数解法 ,研究地面荷载作用下浅埋圆形隧道围岩的平面弹性应力问题 .该解法利用复变量将物理平面上的研究域保角映射到像平面上的圆环域内 .应力函数的罗伦级数展开的系数可通过边界条件得到用单个常数表达的递推公式 ,而这个... 采用复变函数解法 ,研究地面荷载作用下浅埋圆形隧道围岩的平面弹性应力问题 .该解法利用复变量将物理平面上的研究域保角映射到像平面上的圆环域内 .应力函数的罗伦级数展开的系数可通过边界条件得到用单个常数表达的递推公式 ,而这个常数可用级数的收敛性来确定 .文末给出了围岩应力的解析解形式和算例 . 展开更多
关键词 地面载荷 浅埋隧道 围岩应力 复变函数解法
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基于实测地应力的巷道围岩分类 被引量：11
6
作者 陈坤福 靖洪文 韩立军 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2007年第3期349-352,共4页
地应力状态是影响工程稳定性的根本因素之一,也是地下工程设计和施工决策科学化的基础.为了使围岩分类更加科学、合理,根据地应力因素在围岩分类方法中的重要性,提出了包含地应力因素的围岩稳定性判据和应用实测地应力进行围岩分类的方... 地应力状态是影响工程稳定性的根本因素之一,也是地下工程设计和施工决策科学化的基础.为了使围岩分类更加科学、合理,根据地应力因素在围岩分类方法中的重要性,提出了包含地应力因素的围岩稳定性判据和应用实测地应力进行围岩分类的方法,并和围岩松动圈分类方法有机结合.结果表明,基于实测地应力的巷道围岩稳定综合分类表科学、简单,依据该表来设计支护参数更为方便、可靠. 展开更多
关键词 地应力 围岩稳定性 判据 围岩分类
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某地下厂房初始地应力场的反演分析 被引量：8
7
作者 莫海鸿 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1995年第1期159-164,共6页
本文讨论了某地下厂房的地形和地质条件，认为初始地应力场是均布构造应力与自重应力场之和，并给出了竖向线性分布地应力场反分析的基本公式，最后据此反演出该地应力场。
关键词 地应力场 围岩 反演分析 地下厂房 有限元
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公路隧道围岩压力与应力计算方法新探 被引量：1
8
作者 姜晨光 张松华 彭建国 《广西交通科技》 2003年第4期19-21,30,共4页
以地球物理学的基本理论为指导,根据地球重力场的特点,探讨了隧道工程洞壁围岩侧压力的来源。以严密的理论分析为依据,指出了地应力产生的主要原因在于重力(即地心引力)。重力不仅可以产生竖向地应力,而且还可产生水平地应力。给出了重... 以地球物理学的基本理论为指导,根据地球重力场的特点,探讨了隧道工程洞壁围岩侧压力的来源。以严密的理论分析为依据,指出了地应力产生的主要原因在于重力(即地心引力)。重力不仅可以产生竖向地应力,而且还可产生水平地应力。给出了重力所致竖向地应力与水平地应力的科学表达方式。通过计算实例证明了地下隧道水平地应力远大于其竖向地应力(这一点与实际情况是完全吻合的)。提出了隧道围岩压力与应力计算的一种新方法,给出了洞壁及拱顶压力与应力的计算公式,洞壁侧压力计算公式为P=m(θ2-θ1)。 展开更多
关键词 公路隧道 围岩 压力 应力 计算方法 地球物理学
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高地应力大断面软岩隧道开挖技术研究 被引量：11
9
作者 陈亮 陈寿根 杨家松 《铁道标准设计》 北大核心 2013年第4期87-91,共5页
以锦屏二级水电站引水隧洞工程为依托,对高地应力大断面软岩隧道的开挖技术进行探讨,认为开挖方法的选择、掌子面预支护的布置、弱爆破参数控制、相关监测技术的应用这4个方面是软岩隧道开挖必须重视的地方。锦屏引水隧洞软岩段的开挖,... 以锦屏二级水电站引水隧洞工程为依托,对高地应力大断面软岩隧道的开挖技术进行探讨,认为开挖方法的选择、掌子面预支护的布置、弱爆破参数控制、相关监测技术的应用这4个方面是软岩隧道开挖必须重视的地方。锦屏引水隧洞软岩段的开挖,证明了在采用合理的掌子面预支护措施后,可以实现大断面(112 m2)开挖,其开挖进度比分块施工快,且施工组织方便灵活、成本也相对较低。 展开更多
关键词 高地应力 软弱围岩 大断面隧道 掌子面预支护 弱爆破 信息化施工
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应用测力锚杆测试围岩应力 被引量：7
10
作者 霍志芳 徐延峰 《西安科技大学学报》 CAS 1999年第S1期43-45,共3页
论述了测力锚杆的基本原理、制作方法和测试结果。
关键词 测力锚杆 应力应变 围岩
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基于采空区刚度演化的采场围岩稳定性分析 被引量：1
11
作者 张杨 许广辉 +1 位作者 李鹤鹤 宋高峰 《陕西煤炭》 2024年第2期1-5,共5页
为研究采空区刚度对采场围岩稳定性的影响,采用PHASE 2D有限元软件建立3种采空区刚度数值模型,其中模型Ⅰ的采空区刚度最大,模型Ⅱ最小,模型Ⅲ居中,研究了工作面前方煤体塑性区的发展规律、直接顶下沉量、覆岩垂直位移和工作面支承压力... 为研究采空区刚度对采场围岩稳定性的影响,采用PHASE 2D有限元软件建立3种采空区刚度数值模型,其中模型Ⅰ的采空区刚度最大,模型Ⅱ最小,模型Ⅲ居中,研究了工作面前方煤体塑性区的发展规律、直接顶下沉量、覆岩垂直位移和工作面支承压力变化规律。研究结果表明,当工作面推进150 m时,3种采空区刚度下的工作面前方煤体塑性区宽度分别为2.08 mm、3.56 mm和3.13 mm,采空区刚度越大,工作面煤体塑性区宽度越小;模型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的直接顶最大下沉量分别为38.8 mm、106.6 mm和96.8 mm,覆岩垂直位移最大值为44.9 mm、148.3 mm和137.4 mm;随着工作面推进,工作面前方支承压力增高系数先增大后稳定,模型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ支承压力增高系数峰值依次为2.1、3.7和3.4。分析认为,增大采空区刚度有利于降低工作面支承压力,提高采场围岩稳定性。 展开更多
关键词 采空区 刚度演化 应力分布 岩层移动 煤体塑性区 围岩稳定性
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深部矿井三维地应力特征及其对巷道稳定性的影响 被引量：6
12
作者 郭延辉 侯克鹏 《昆明理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第2期28-33,共6页
地应力是影响矿山地下工程围岩稳定性的重要因素之一.为了解狮子山矿区应力状态及分布规律,应用空心包体三轴应变计,采用套孔应力解除法对矿区开展了三维地应力实测.通过实测获得该矿区深部4个中段4个测点的三维应力状态.对实测数据系... 地应力是影响矿山地下工程围岩稳定性的重要因素之一.为了解狮子山矿区应力状态及分布规律,应用空心包体三轴应变计,采用套孔应力解除法对矿区开展了三维地应力实测.通过实测获得该矿区深部4个中段4个测点的三维应力状态.对实测数据系统分析,获得了矿区地应力场的分布特征,验证了狮子山矿区地应力场以水平构造应力为主导,最大水平主应力的走向为NNW-SSE向,最大、最小及中间主应力随深度基本呈线性增长关系.基于深部三维地应力实测结果和工程地质条件,采用FLAC3D软件分析了巷道轴向与最大主应力方向不同情况下巷道围岩的破坏情况.研究成果为狮子山矿区深部开拓工程和采场的合理布置提供了可靠的依据,对矿山后续安全高效生产具有重要的指导意义. 展开更多
关键词 深部开采 地应力测量 围岩稳定性 套孔应力解除法 数值分析
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深部巷道围岩蠕变的数值模拟 被引量：6
13
作者 张周鑫 刘丽红 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2013年第6期519-522,共4页
煤矿深部开采时,针对高地应力下岩体蠕变导致的巷道围岩变形问题,分析了围岩变形破坏特征,并结合现场相关地质资料,采用FLAC3D程序的Burgers蠕变模块,对不同围压条件下巷道围岩蠕变问题进行模拟研究。结果表明:围岩的蠕变存在着初始蠕... 煤矿深部开采时,针对高地应力下岩体蠕变导致的巷道围岩变形问题,分析了围岩变形破坏特征,并结合现场相关地质资料,采用FLAC3D程序的Burgers蠕变模块,对不同围压条件下巷道围岩蠕变问题进行模拟研究。结果表明:围岩的蠕变存在着初始蠕变和稳定蠕变两个阶段;围岩的蠕变移近量、变形速率和应力均随时间的延长而增大,最终趋于稳定。该研究对高地应力条件下巷道施工有一定指导意义。 展开更多
关键词 巷道 高地应力 围岩蠕变 数值模拟 FALC^3D
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双掘两采留巷围岩应力演化特征及控制技术研究
14
作者 杜林 孙宁旭 +4 位作者 张重发 高明仕 敬毅 龙隆 吴侗 《煤炭技术》 CAS 2024年第3期6-11,共6页
为解决厚煤层双掘两采留巷围岩稳定性差、长期维护困难等技术难题,以园子沟煤矿1012007综放工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟以及现场实践分析了双巷掘进、一次采动、二次采动期间留巷围岩应力演化特征与塑性区发育规律,得到了... 为解决厚煤层双掘两采留巷围岩稳定性差、长期维护困难等技术难题,以园子沟煤矿1012007综放工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟以及现场实践分析了双巷掘进、一次采动、二次采动期间留巷围岩应力演化特征与塑性区发育规律,得到了留巷在一次采动期间表现出非对称应力演化特征与围岩塑性区非对称发育规律相一致,并提出了“长短锚杆索梯次支护+帮顶M型钢带整体支护+弱结构卸压”组合支护技术,最后成功应用于现场实践。 展开更多
关键词 双掘两采留巷 应力分布特征 塑性区 围岩控制
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矿山围岩压力与应力计算的新方法 被引量：4
15
作者 姜晨光 刘桂芳 +1 位作者 刘华 廖明全 《有色矿山》 2003年第5期1-4,共4页
以地球物理学的基本理论为指导,根据地球重力场的特点,探讨了地下采矿洞壁围岩侧压力的来源,提出了地下采矿围岩压力与应力计算的新方法,给出了坑壁及拱顶压力与应力的计算公式,坑壁侧压力计算公式为P=m(θ2-θ2)。
关键词 地下矿山 围岩压力 围岩应力 洞壁侧压力 拱顶压力 计算方法
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“超长”“孤岛”综放面巷道围岩应力实测分析 被引量：5
16
作者 刘奎 刘长友 +1 位作者 郭永峰 吴锋锋 《煤炭工程》 北大核心 2006年第5期54-56,共3页
论文针对兖矿集团兴隆庄煤矿4324“超长”“孤岛”综放开采工作面条件,使用KSE-Ⅱ-1型钻孔应力计对巷道围岩应力进行了实测,通过对实测数据的分析,初步得出了该条件下巷道围岩应力分布特征,为巷道的支护提供了科学依据。
关键词 “超长”“孤岛”综放面 围岩应力 实测分析
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基于统一强度理论的TBM斜井围岩弹塑性解 被引量：5
17
作者 刘波 刘璐璐 +3 位作者 徐薇 张功 魏金鹏 刘仁江 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期819-826,共8页
对TBM斜井围岩应力场和渗流场进行耦合分析,基于统一强度理论对斜井围岩进行弹塑性力学研究,考虑中间主应力、侧压力系数、斜井倾角和渗流作用的影响,推导出TBM斜井衬砌和围岩中应力、位移解析表达式及塑性区半径计算式。结合工程实例... 对TBM斜井围岩应力场和渗流场进行耦合分析,基于统一强度理论对斜井围岩进行弹塑性力学研究,考虑中间主应力、侧压力系数、斜井倾角和渗流作用的影响,推导出TBM斜井衬砌和围岩中应力、位移解析表达式及塑性区半径计算式。结合工程实例计算分析,结果表明考虑中间主应力作用时,围岩自身稳定性得到增强;在二向非等压状态下,围岩侧压力系数、斜井倾角和渗流作用会对围岩塑性区分布和应力大小产生不同程度的影响。研究结果为渗流条件下TBM斜井施工及安全性评价提供了理论依据,具有工程参考意义。 展开更多
关键词 TBM斜井 中间主应力 侧压力系数 渗流作用 塑性区半径 围岩应力
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三峡引水工程秦巴段输水隧洞稳定性分析 被引量：5
18
作者 李东林 吴树仁 +1 位作者 韩金良 刘景儒 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期321-326,共6页
三峡引水工程秦巴段隧洞总长占线路总长的80%。为了分析隧洞施工及运营中可能发生的工程地质问题,在地质调查、地应力测量和岩石力学参数测试的基础上,利用Ansys有限元软件对引水工程北部不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的应力重分布... 三峡引水工程秦巴段隧洞总长占线路总长的80%。为了分析隧洞施工及运营中可能发生的工程地质问题,在地质调查、地应力测量和岩石力学参数测试的基础上,利用Ansys有限元软件对引水工程北部不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的应力重分布情况进行了模拟计算,得到了圆形隧洞、城门形隧洞和马蹄形隧洞围岩的应力分布结果。利用Hoek-Brown强度准则,得到了隧洞围岩的强度/应力比值,进而对不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的稳定性进行了分析。初步认为:隧洞埋深小于1000m时,应优先考虑圆形隧洞和马蹄形隧洞;埋深大于1000m时,应优先考虑城门形隧洞。这项研究成果为引水工程深埋隧洞的设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 三峡引水工程 应力重分布 HOEK-BROWN强度准则 围岩稳定性
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赣龙铁路梅花山隧道围岩应力及岩体模量研究 被引量：4
19
作者 罗超文 李海波 +1 位作者 李卫兵 高周俊 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1880-1886,共7页
基于赣龙铁路梅花山隧道围岩应力以及围岩岩体模量实测结果，对隧道围岩应力分布特征、围岩模量的分布特征、围岩应力集中区向深部转移特性以及开挖方式对围岩松弛区影响进行分析。研究结果表明：（1）梅花山隧道是以构造应力为主的高... 基于赣龙铁路梅花山隧道围岩应力以及围岩岩体模量实测结果，对隧道围岩应力分布特征、围岩模量的分布特征、围岩应力集中区向深部转移特性以及开挖方式对围岩松弛区影响进行分析。研究结果表明：（1）梅花山隧道是以构造应力为主的高地应力区；（2）围岩的应力集中区向深部发生了转移，水平孔应力集中区范围为5.9～11.9 m，铅直孔应力集中区范围为7.9～15.9 m。围岩应力集中区向深部转移后，其应力集中度大为降低，水平孔最大主应力集中度为1.87倍，铅直孔最大主应力集中度为1.23倍。（3）采用光面爆破隧道壁松弛范围为0～5 m，底板没有采用光面爆破松弛范围为0.0～7.2 m。松弛区相同深度水平孔岩体模量值及应力值均比铅直孔岩体模量值及应力值大。应力峰值的转移，改变了围岩应力场分布规律，为隧道支护提供一种思路和方法，具有很好的工程应用价值。 展开更多
关键词 岩石力学 水压致裂法 地应力测量 围岩应力 岩体模量
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新建隧道施工对既有煤矿巷道稳定性影响 被引量：4
20
作者 林礼华 《福建工程学院学报》 CAS 2019年第4期326-330,共5页
针对翠屏山隧道与翠屏山煤矿巷道交叉段的特殊工况,分析新建隧道施工对围岩和煤矿巷道变形和应力的影响,通过有限元数值模拟验证现场施工工法的可靠性。研究结果表明:隧道开挖引起下方巷道拱顶最大沉降量为4.6 mm,仰拱最大隆起量为0.7 ... 针对翠屏山隧道与翠屏山煤矿巷道交叉段的特殊工况,分析新建隧道施工对围岩和煤矿巷道变形和应力的影响,通过有限元数值模拟验证现场施工工法的可靠性。研究结果表明:隧道开挖引起下方巷道拱顶最大沉降量为4.6 mm,仰拱最大隆起量为0.7 mm;新建隧道开挖产生卸荷作用,巷道顶部受到上部土体的约束而产生压应力,最大主压应力为1.85 MPa;隧道开挖前后最大主应力变化比例值最大值为42%,位于新建隧道与既有煤矿交叉处;近接隧道施工时,交叉段内地质条件较差时,采用双侧壁导坑法施工,隧道开挖引起的围岩变形量较小,施工方法较合理。 展开更多
关键词 交叉隧道 围岩应力 巷道变形 施工方法 Midas/GTS NX软件
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