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水平层状岩隧道荷载计算公式修正方法及其应用
1
作者 解仁伟 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期943-953,共11页
为研究适用于水平层状围岩隧道的围岩荷载计算方法,指导实际隧道工程施工,采用理论推导的方式,结合数值模拟荷载-结构法计算模型,对水平层状围岩隧道的开挖工法和初期支护参数进行了优化。结果表明:1)水平层状围岩隧道塌落拱顶形成岩梁... 为研究适用于水平层状围岩隧道的围岩荷载计算方法,指导实际隧道工程施工,采用理论推导的方式,结合数值模拟荷载-结构法计算模型,对水平层状围岩隧道的开挖工法和初期支护参数进行了优化。结果表明:1)水平层状围岩隧道塌落拱顶形成岩梁结构,基于此提出了针对水平层状岩隧道的围岩竖向荷载计算公式修正方法。2)基于掌子面力学平衡稳定分析模型,考虑塌落拱顶岩梁作用效应,通过计算得到了铜川隧道一号斜井工区水平层状砂岩、泥岩的岩梁极限厚度分别为1.7和2.3 m,当岩层厚度大于极限厚度时,岩梁可代替超前支护起到拱顶加固作用;同时计算表明Ⅲ、Ⅳ级围岩采用全断面法代替原来的台阶法施工,掌子面稳定系数满足规范要求。3)铜川隧道一号斜井工区Ⅲb型、Ⅳa型和Ⅳb型初期支护参数优化后,钢支撑最大间距分别为1.8、1.6、1.6 m,相应的截面最小安全系数分别为1.65、1.63、1.57,均满足规范中的安全系数控制基准要求。 展开更多
关键词 水平层状岩 荷载计算 施工工法 初期支护 参数优化
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近水平沉积岩层公路隧道围岩变形特征研究 被引量：4
2
作者 寇智勇 关惠平 +2 位作者 张守成 丁石谷 张照旭 《成都大学学报（自然科学版）》 2009年第4期336-338,372,共4页
根据广元至巴中高速公路某隧道左线近水平沉积岩层周边收敛和拱顶下沉的观测数据,按照围岩级别和达到收敛位移总变形80%和90%的时间,通过对Ⅳ、Ⅴ级围岩段典型监测断面初期变形数据的数理统计和分析,得出了该隧道近水平沉积岩层围岩的... 根据广元至巴中高速公路某隧道左线近水平沉积岩层周边收敛和拱顶下沉的观测数据,按照围岩级别和达到收敛位移总变形80%和90%的时间,通过对Ⅳ、Ⅴ级围岩段典型监测断面初期变形数据的数理统计和分析,得出了该隧道近水平沉积岩层围岩的变形特征和回归方程,并据此算出了与现场吻合程度较好的该隧道近水平沉积岩岩层隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩总收敛的均值及满足二次衬砌要求的时间均值.最后介绍了位移加速度判据在评价该类隧道围岩稳定性和确定隧道二次衬砌施工时间的应用. 展开更多
关键词 新奥法 监控量测 水平沉积岩层 隧道围岩 变形特征 回归分析
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水平层状岩地区隧道围岩荷载计算方法
3
作者 王安东 《高速铁路技术》 2023年第1期32-37,共6页
为研究适用于水平层状围岩隧道围岩压力计算方法,对现有层状围岩破坏准则进行了调研与总结,采用ANSYS接触单元模拟层状泥岩层理面,借助UDEC建立数值计算模型,推导层状岩层厚与普氏坚固系数之间的关系式。研究结果表明:(1)水平层状围岩... 为研究适用于水平层状围岩隧道围岩压力计算方法,对现有层状围岩破坏准则进行了调研与总结,采用ANSYS接触单元模拟层状泥岩层理面,借助UDEC建立数值计算模型,推导层状岩层厚与普氏坚固系数之间的关系式。研究结果表明:(1)水平层状围岩出现斜交层理面的剪切破坏,剪切破坏面与最大主应力夹角45°,提出了水平层状岩修正后的黏聚力和内摩擦角计算公式;(2)回归分析得到考虑层厚的修正普氏坚固系数,进而修正了围岩压力侧压力系数,总结归纳出了水平岩层隧道深、浅埋条件下的围岩荷载计算方法。 展开更多
关键词 水平层状岩 普氏坚固系数 修正系数 围岩荷载
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水平层状围岩隧道爆破控制技术 被引量：20
4
作者 邓祥辉 陈建勋 +1 位作者 罗彦斌 李旭东 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期73-80,88,共9页
针对水平层状围岩隧道开挖时,由于水平层理的影响以及爆破扰动,极易导致隧道拱部发生离层、掉块以及严重的超挖、欠挖等问题。采用爆破应力波传播理论分析了爆破应力波对水平节理岩体的作用机理,从理论上解释了水平层状围岩隧道拱顶发... 针对水平层状围岩隧道开挖时,由于水平层理的影响以及爆破扰动,极易导致隧道拱部发生离层、掉块以及严重的超挖、欠挖等问题。采用爆破应力波传播理论分析了爆破应力波对水平节理岩体的作用机理,从理论上解释了水平层状围岩隧道拱顶发生离层、平顶的原因;依托大梁峁公路隧道工程进行现场爆破参数优化试验;并针对拱部超挖严重,上台阶下部边墙欠挖的情况,提出了控制措施。研究结果表明:通过爆破参数优化,上台阶开挖单次爆破可减少6%的起爆药量,下台阶可减少29%的起爆药量;从爆破效果来看,优化后6个试验断面平均超挖由原来的7.81m2减少为2.56m2,优化后超挖面积仅为优化前的31%,欠挖也得到有效改善,优化后的爆破方案不仅能大幅减少隧道超欠挖,减少炸药用量,还能提高开挖后围岩的质量,使隧道施工更安全;拱部超挖可通过内移周边眼、适当增加周边眼间距、减少装药量以及非连续装药等措施进行控制;上台阶下部边墙欠挖可通过缩小周边眼间距或增设周边眼等措施来解决。研究成果不仅可保证依托工程的施工安全,减少超欠挖,节约成本,加快施工进度,还可为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 隧道工程 水平层状围岩隧道 爆破参数 优化 现场试验
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考虑层间黏聚力的水平层状围岩隧道顶板力学模型计算 被引量：12
5
作者 罗彦斌 陈建勋 +1 位作者 王利宝 邓祥辉 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期230-237,265,共9页
水平层状岩体力学性质不仅受岩层组合和结构面控制,而且与层间黏聚力密切相关。水平层状围岩隧道在施工过程中对层间黏聚力考虑不当时,极易造成设计支护参数不合理,导致拱部掉块落石、离层、弯折,甚至局部坍塌、超欠挖等工程问题,严重... 水平层状岩体力学性质不仅受岩层组合和结构面控制,而且与层间黏聚力密切相关。水平层状围岩隧道在施工过程中对层间黏聚力考虑不当时,极易造成设计支护参数不合理,导致拱部掉块落石、离层、弯折,甚至局部坍塌、超欠挖等工程问题,严重影响工程安全、施工质量和建设进度。目前水平层状围岩隧道顶板一般简化为锚固梁和简支梁模型,但未考虑层间黏聚力。根据水平层状围岩隧道开挖的不同阶段,将隧道顶板分别简化为开挖初始阶段的锚固梁模型和施工扰动后的简支梁模型,并利用顶板梁体模型的协调变形条件,得出梁模型的层间黏聚力计算公式。以大梁峁隧道为工程依托,分别应用考虑层间黏聚力和不考虑层间黏聚力的梁模型进行隧道临界开挖跨度计算。结果表明:考虑层间黏聚力和不考虑层间黏聚力对水平层状围岩隧道临界开挖跨度影响较大。考虑层间黏聚力时,锚固梁模型临界开挖跨度为3.36～4.75 m,简支梁模型临界开挖跨度为2.74～3.88 m;不考虑层间黏聚力时,锚固梁模型临界开挖跨度为0.14～0.30 m,简支梁模型临界开挖跨度为0.12～0.24 m。结合大梁峁隧道工程现场,隧道开挖跨度3～6 m时,拱顶会出现平顶现象,产生离层和掉块,因此考虑层间黏聚力的水平层状围岩隧道顶板力学模型更符合工程实际情况。 展开更多
关键词 隧道工程 水平层状围岩 理论分析 最大开挖跨度 现场监测
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水平成层围岩光面爆破施工技术 被引量：2
6
作者 丁辉 《铁道建筑技术》 2014年第11期46-48,76,共4页
以山西中南部铁路通道红木沟隧道为例,通过理论分析水平成层围岩地质对光面爆破的影响,在施工过程中进行实践总结,对水平成层围岩光面爆破的参数设计、选择原则及调整、优化等进行了阐述,为今后类似地质隧道的爆破开挖提供了案例借鉴和... 以山西中南部铁路通道红木沟隧道为例,通过理论分析水平成层围岩地质对光面爆破的影响,在施工过程中进行实践总结,对水平成层围岩光面爆破的参数设计、选择原则及调整、优化等进行了阐述,为今后类似地质隧道的爆破开挖提供了案例借鉴和数据参考。 展开更多
关键词 隧道 水平成层围岩 光面爆破
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