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软弱围岩隧道变形及其控制技术 被引量：111
1
作者 关宝树 《隧道建设》 2011年第1期1-17,共17页
根据软弱围岩隧道变形的基本规律,系统总结了国内外,尤其是日本控制隧道开挖后变形的基本对策,包括:1)控制先行位移的技术——超前支护;2)控制掌子面挤出位移的技术——掌子面补强;3)控制脚部下沉的技术——脚部补强;4)加强初期支护的... 根据软弱围岩隧道变形的基本规律,系统总结了国内外,尤其是日本控制隧道开挖后变形的基本对策,包括:1)控制先行位移的技术——超前支护;2)控制掌子面挤出位移的技术——掌子面补强;3)控制脚部下沉的技术——脚部补强;4)加强初期支护的对策。 展开更多
关键词 软弱围岩 隧道 变形 变形控制 先行位移 挤出位移 容许变形值 超前支护 掌子面补强 脚部补强 初期支护
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基于突变理论的地下工程洞室围岩失稳判据研究 被引量：84
2
作者 付成华 陈胜宏 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期167-172,共6页
地下工程围岩体系是高度非线性的复杂大系统,其稳定判据至今没有一个统一的认识。突变理论注重研究系统状态发生突变时外界的控制条件,主要阐述非线性系统如何从连续渐变状态走向系统性质的突变。应用突变理论对围岩体失稳的突变过程进... 地下工程围岩体系是高度非线性的复杂大系统,其稳定判据至今没有一个统一的认识。突变理论注重研究系统状态发生突变时外界的控制条件,主要阐述非线性系统如何从连续渐变状态走向系统性质的突变。应用突变理论对围岩体失稳的突变过程进行探索,旨在从理论上弄清其突变条件。能量突变判据和熵突变判据从物理学的观点考虑了围岩系统失稳的可能性,位移模突变判据、洞周屈服区面积突变判据和广义黏塑性剪应变突变判据则主要是根据数值计算中直观判别条件(关键点位移、洞周屈服区面积和广义黏塑性剪应变)考虑围岩失稳的可能性。将以上5种判据应用于某地下洞室断面,对围岩系统的稳定性进行分析,根据系统突变条件从不同的方面判别其发生失稳的可能性,可为工程的设计施工提供一定参考。 展开更多
关键词 突变理论 围岩 失稳判据 能量 熵 位移模 屈服区面积 广义黏塑性剪应变
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乌鞘岭隧道F4断层区段监控量测综合分析 被引量：76
3
作者 刘志春 李文江 +1 位作者 孙明磊 朱永全 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1502-1511,共10页
乌鞘岭隧道是兰新线重点控制工程,是国内最长的单线铁路隧道。该隧道穿越4条区域性大断层,地质及地应力条件十分复杂,围岩软弱破碎,变形大。针对复杂应力条件下的软岩大变形隧道特点,在F4断层区段施工过程中,严格进行系统、全面、长期... 乌鞘岭隧道是兰新线重点控制工程,是国内最长的单线铁路隧道。该隧道穿越4条区域性大断层,地质及地应力条件十分复杂,围岩软弱破碎,变形大。针对复杂应力条件下的软岩大变形隧道特点,在F4断层区段施工过程中,严格进行系统、全面、长期的监控量测指导设计施工,以实测的拱顶下沉、水平收敛、锚杆轴力、初期支护围岩压力、初期支护钢架应力、初期支护混凝土应力、二次衬砌接触压力、二次衬砌混凝土应力数据为依托,进行实测数据与施工工序的关系、围岩压力与位移的关系、量测项目稳定值的预测、多量测项目发展趋势相互关系规律、位移的纵向分布规律、荷载侧压力系数、二次衬砌分担围岩压力比例、二次衬砌施作时机等多项综合分析,及时将处理信息反馈给施工,对开挖后的结构稳定性作出分析判断及采取相应措施。实践证明效果可靠,围岩稳定,结构完好,为保证该区段顺利贯通提供可靠的技术保证。 展开更多
关键词 隧道工程 乌鞘岭隧道 监控量测 围岩压力 位移 结构稳定性 综合分析
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隧道位移智能化反分析及其应用 被引量：28
4
作者 李晓红 靳晓光 +1 位作者 亢会明 卢义玉 《地下空间》 CSCD 2001年第4期299-304,共6页
在阐述隧道工程的特点及位移反分析的必要性和研究现状的基础上 ,分析了隧道位移智能化反分析的特点、神经网络模型及输入输出参数。结合实例分析 ,证明了隧道位移智能化反分析结果的正确性 ,对隧道围岩稳定性评价、信息化施工及岩石力... 在阐述隧道工程的特点及位移反分析的必要性和研究现状的基础上 ,分析了隧道位移智能化反分析的特点、神经网络模型及输入输出参数。结合实例分析 ,证明了隧道位移智能化反分析结果的正确性 ,对隧道围岩稳定性评价、信息化施工及岩石力学反问题研究具用重要意义。 展开更多
关键词 隧道 围岩位移 智能化反分析 工程施工
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隧道围岩稳定性正算反演分析研究——以厦门海底隧道穿越风化深槽施工安全监控为例介绍 被引量：30
5
作者 孙钧 戚玉亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2353-2360,共8页
为了降低海底隧道施工风险,确保隧道施工顺利穿越海底几处风化深槽和风化囊区域,解决难以获得隧道围岩力学参数的技术难题,采用位移反分析方法建立了动态反演预测模型;作为比较,还简单介绍了弹塑性反演的一种全局优化方法。根据隧道典... 为了降低海底隧道施工风险,确保隧道施工顺利穿越海底几处风化深槽和风化囊区域,解决难以获得隧道围岩力学参数的技术难题,采用位移反分析方法建立了动态反演预测模型;作为比较,还简单介绍了弹塑性反演的一种全局优化方法。根据隧道典型断面实际监控量测的围岩拱顶沉降量和周边收敛位移量,结合先行服务隧道揭露的水文地质情况,进行优化反演分析,得到该类围岩初期支护后的等效弹性模量和等效侧压力系数。在相应的同类地质条件下,对后续将开挖的左、右主洞围岩采用边界元法进行正演数值计算,使之能为主洞施工方案比选以及支护设计参数调整与修正提供定量依据,做到信息化动态设计与施工。工程实例分析表明,利用正算反演分析法得出的围岩等效力学参数是可靠的,可据此对类似地质条件下主隧道围岩进行正演计算分析,预测主洞围岩的变形破坏模式,判断其围岩稳定性。位移反分析法是隧道施工变形理论预测分析与工程实际相联系的有效平台,为工程设计施工技术决策提供了一种切实有效的途径。 展开更多
关键词 海底隧道 监控量测 围岩稳定性 位移反分析法 优化方法 弹塑性反演 正算反演分析
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断层对隧道围岩稳定性影响的有限元分析 被引量：30
6
作者 李文华 李昊 +1 位作者 古银城 张一凡 《施工技术》 CAS 北大核心 2013年第7期93-96,110,共5页
为分析断层与隧道相对位置及断层倾角对隧道围岩稳定性的影响,以石吉高速五峰山1号隧道为例,研究了基于断层特征下的围岩稳定性。结果表明,断层距离隧道2倍洞宽以内时,断层对围岩稳定性的影响较大。隧道两侧围岩位移的分布和变化趋势不... 为分析断层与隧道相对位置及断层倾角对隧道围岩稳定性的影响,以石吉高速五峰山1号隧道为例,研究了基于断层特征下的围岩稳定性。结果表明,断层距离隧道2倍洞宽以内时,断层对围岩稳定性的影响较大。隧道两侧围岩位移的分布和变化趋势不再对称;隧道穿越断层对围岩稳定性影响最大,在拱肩时次之,在拱脚时较小;随着断层与隧道距离的减小,断层对围岩稳定性的影响增加;随着断层倾角的增加,断层上盘围岩测点竖向位移先减后增,下盘测点竖向位移先增后减。断层倾角为45°左右时,隧道围岩最为稳定。 展开更多
关键词 隧道工程 断层 围岩 稳定性 有限元分析 位移
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隧道围岩位移的灰色优化模型预测 被引量：18
7
作者 靳晓光 李晓红 +1 位作者 高芃 亢会明 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期1-5,共5页
传统灰色GM(1,1)模型 ,多适用于等间距和低增长序列监测数据的模拟预测 ;对非等间距和高增长序列 ,一般经过等间距处理或经过复杂的变换建立非等间距模型进行预测 ,且往往产生较大的滞后误差。在时间序列 [k ,k + 1]区间上 ,用n个小区... 传统灰色GM(1,1)模型 ,多适用于等间距和低增长序列监测数据的模拟预测 ;对非等间距和高增长序列 ,一般经过等间距处理或经过复杂的变换建立非等间距模型进行预测 ,且往往产生较大的滞后误差。在时间序列 [k ,k + 1]区间上 ,用n个小区间的梯形面积代替 [k ,k + 1]区间上GM(1,1)函数曲线对应的面积 ,以优化提高背景值z( 1) (k + 1)的精度。这种以优化灰色模型背景值为基础构建的灰色优化模型 ,普遍适用于隧道围岩位移等间距或非等间距以及低、高增长监测数据序列的位移预测 ,能很好地模拟预测隧道围岩位移的Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型时序变化特征 。 展开更多
关键词 隧道 围岩位移 监测序列 灰色优化模型 模拟预测
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深埋巷道破裂围岩位移分析 被引量：22
8
作者 靖洪文 李元海 +1 位作者 许国安 陈坤福 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期565-570,共6页
针对深埋巷道围岩普遍处于破裂状态的特点,采用非连续变形分析(DDA)软件对巷道围岩松动圈非连续体位移影响因素的变化规律进行了模拟研究.分析了用锚杆、锚索和注浆加固以增加围岩破裂面的黏结力、抗拉强度和内摩擦角的数值来减少位移... 针对深埋巷道围岩普遍处于破裂状态的特点,采用非连续变形分析(DDA)软件对巷道围岩松动圈非连续体位移影响因素的变化规律进行了模拟研究.分析了用锚杆、锚索和注浆加固以增加围岩破裂面的黏结力、抗拉强度和内摩擦角的数值来减少位移量的机理,提出了非连续体巷道失稳破坏的判断标准,并对埋深1 159 m的大松动圈围岩巷道的非连续体位移进行了定量计算和实地观测.实测结果与DDA软件计算值比较吻合,说明对于深埋巷道破裂围岩采用DDA方法进行位移计算和支护参数设计是可行的. 展开更多
关键词 非连续变形分析 深埋巷道 破裂围岩 位移
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基于R/S分析法与分形理论的围岩变形特征研究 被引量：20
9
作者 李业学 刘建锋 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期43-48,共6页
基于R/S分析法与分形理论,对某水电站地下厂房处于同一高层不同剖面的围岩变形特征进了深入剖析,计算了所有多点位移计(4点)测点位移时间序列的Hurst指数与分形维数,提出了围岩开裂的分维判据。研究结果表明,所有测点的位移时间序列的Hu... 基于R/S分析法与分形理论,对某水电站地下厂房处于同一高层不同剖面的围岩变形特征进了深入剖析,计算了所有多点位移计(4点)测点位移时间序列的Hurst指数与分形维数,提出了围岩开裂的分维判据。研究结果表明,所有测点的位移时间序列的Hurst指数H均在区间(0.5,1)内,且离M410较近剖面的Hurst指数基本趋近于1,这揭示,围岩的变形在今后一段时间仍会继续增长,且增长速率持续提高。当从一个剖面到另一个剖面时,多点位移计的两浅层测点(孔口、5.0m)位移时间序列的分形维数先变小后变大,开裂剖面(M410所处剖面)的分形维数最小,这表明出现维数最小值是该剖面即将发生开裂的前兆与迹象;另外,尽管两深层测点(11.0m、17.5m)总体上存在类似趋势,然而没有如同浅层测点在某个区域存在着显著的单调性这一规律,这表明,M410所处剖面的裂缝深度不可能超出11.0m,其值应该在5.0m到11.0m之间。 展开更多
关键词 围岩变形 位移时间序列 分维 R/S分析法
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公路隧道软弱围岩开挖方法研究 被引量：15
10
作者 黄波 《土工基础》 2004年第5期59-61,共3页
以漳龙高速公路龙岩段乌石山隧道软弱围岩施工为对象,基于公路隧道开挖常用的全断面法、上下台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁小导坑法进行数值计算和理论分析,研究开挖方式对围岩的变形量、应力场、塑性区以及洞周整体稳定性的影响,从力... 以漳龙高速公路龙岩段乌石山隧道软弱围岩施工为对象,基于公路隧道开挖常用的全断面法、上下台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁小导坑法进行数值计算和理论分析,研究开挖方式对围岩的变形量、应力场、塑性区以及洞周整体稳定性的影响,从力学的角度选择最适合在公路隧道软弱围岩地层的开挖方法,为隧道的合理支护和施工安全提供依据。 展开更多
关键词 公路隧道 开挖方法 软弱围岩 侧壁导坑法 全断面法 乌石山隧道 小导坑 施工安全 支护 整体稳定性
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基于BP神经网络的阿拉套山隧道围岩物理力学参数反演分析 被引量：17
11
作者 赵俊杰 贾斌 +2 位作者 张东 曹明星 李德武 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第A01期220-226,共7页
为研究高寒地区设置中心深埋水沟单线铁路隧道的围岩力学参数问题,以兰新铁路新建博州支线阿拉套山隧道为工程背景,基于FLAC3D数值模拟软件联合MATLAB中的神经网络工具箱构建BP神经网络算法,建立隧道开挖位移正演和反演模型,对围岩物理... 为研究高寒地区设置中心深埋水沟单线铁路隧道的围岩力学参数问题,以兰新铁路新建博州支线阿拉套山隧道为工程背景,基于FLAC3D数值模拟软件联合MATLAB中的神经网络工具箱构建BP神经网络算法,建立隧道开挖位移正演和反演模型,对围岩物理力学参数作反演分析。通过对中心水沟开挖前的拱顶和拱腰监测数据做拟合分析,发现隧道变形已趋于稳定,反演过程不需考虑中心水沟开挖对围岩的二次扰动。以水沟开挖前的拱顶沉降值和拱腰收敛值作为输入函数,以围岩的体积弹性模量K、剪切弹性模量G、黏聚力c、内摩擦角φ、重度γ作为输出函数训练神经网络模型,利用训练好的模型进行所需参数的反演分析。将反演参数代入FLAC3D正演模型计算后,提取中心水沟开挖前的拱顶沉降值和拱腰收敛值,与中心深埋水沟开挖前的实际监控量测值相比较为接近。结果证明,围岩物理力学参数的反演较为合理,对于变形的预测较为准确,可为隧道后期工程的施工和优化设计提供参考。 展开更多
关键词 隧道 围岩位移 BP神经网络 中心深埋水沟 反演分析 物理力学参数
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基于BP神经网络的隧道围岩力学参数反分析方法 被引量：16
12
作者 贠永峰 范永慧 孙扬 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第2期292-296,306,共6页
目的为解决各种传统位移反分析方法的反分析模型复杂、求解难度大等问题,基于MATLAB的二次开发语言M语言,编写了用于位移反分析的BP神经网络源程序.针对传统BP网络收敛速度慢的缺点,采用优化算法及归一化方法来加快网络的训练速度.方法... 目的为解决各种传统位移反分析方法的反分析模型复杂、求解难度大等问题,基于MATLAB的二次开发语言M语言,编写了用于位移反分析的BP神经网络源程序.针对传统BP网络收敛速度慢的缺点,采用优化算法及归一化方法来加快网络的训练速度.方法隧道开挖模拟采用FLAC-3D数值方法作为正演工具,结合正交设计法和BP神经网络等程序,建立了用于位移反分析人工神经网络方法,并应用该方法对某隧道围岩力学参数进行了反演.结果反演结果表明,所建立的位移反分析的人工神经网络方法具有模型简单、求解快捷等优点,且其精度亦能达到工程应用要求,因而可以在工程实际中推广应用.结论人工神经网络有着良好的非线性信息存储能力和自适应性,利用人工神经网络中的BP算法反演隧道围岩力学参数,在实际应用中是完全可行的,可以为工程所需的计算参数提供参考,对隧道围岩稳定性评价及信息化设计具用实际意义. 展开更多
关键词 隧道围岩 反分析 人工神经网络 位移
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浅埋隧道围岩压力计算方法 被引量：14
13
作者 张军伟 曹祥渊 +1 位作者 陈拓 梅志荣 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第S1期28-33,134,共7页
提出一种基于位移反分析法原理的浅埋隧道围岩压力计算方法,该方法克服了传统计算方法依赖于经验围岩力学参数的不足。通过分析双侧壁导坑法中隧道的截面结构,提出合理假设并建立力学模型,然后建立新的侧壁、围岩的收敛变形与围岩压力... 提出一种基于位移反分析法原理的浅埋隧道围岩压力计算方法,该方法克服了传统计算方法依赖于经验围岩力学参数的不足。通过分析双侧壁导坑法中隧道的截面结构,提出合理假设并建立力学模型,然后建立新的侧壁、围岩的收敛变形与围岩压力之间的关系,由现场监测数据整理得到收敛变形反算求得水平围岩压力与垂直围岩压力,并以祥岭隧道为例,对该方法进行验证。研究结果表明:(1)基于位移反分析原理推导的围岩压力计算方法,利用现场监测数据反算求得围岩压力相较于规范依赖经验参数的计算方法,更准确、更能代表隧道的实际围岩压力;(2)在实际工程施工中,相较于围岩力学参数,隧道的收敛变形数据更易获得,计算更方便;(3)对祥岭隧道进行实例计算求得的围岩计算摩擦角以及最后求得的围岩压力都在规范推荐范围之内,说明本文的计算方法是可行的。该计算方法在隧道工程实践中,对于准确计算隧道开挖过程中的围岩压力以保证施工的安全、顺利完成有重要意义。 展开更多
关键词 双侧壁导坑法 围岩压力 计算方法 位移反分析法
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不同施工工法对既有隧道影响的数值模拟研究 被引量：10
14
作者 张胜 沈洪波 王飞 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期611-615,619,共6页
文章通过数值分析手段,对拟建隧道采用不同的施工方法所引起交叉既有隧道的受力、变形变化状况进行研究。全断面法与上下台阶法对既有隧道的围岩应力及变形影响是一致的,两者均引起拱顶及边墙的围岩应力降低,拱底围岩应力的增高,既有隧... 文章通过数值分析手段,对拟建隧道采用不同的施工方法所引起交叉既有隧道的受力、变形变化状况进行研究。全断面法与上下台阶法对既有隧道的围岩应力及变形影响是一致的,两者均引起拱顶及边墙的围岩应力降低,拱底围岩应力的增高,既有隧道特征点均将产生下沉。全断面法开挖引起既有隧道的位移量要稍大于上下台阶法,同时2种开挖方法对既有隧道二衬的受力影响几乎相当,二衬经历对称—非对称—对称3个变化过程,随着开挖深入,其应力逐渐增大,但远小于容许应力值,处于安全状态。并据此提出相应的建议。 展开更多
关键词 既有隧道 数值分析 围岩应力 位移 二次衬砌
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基于双线性强度准则的黄土隧道围岩弹塑性解析解 被引量：13
15
作者 王明年 董宇苍 于丽 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期68-77,共10页
采用室内三轴试验方法,给出黄土的双线性强度准则;基于该强度准则,推导深埋黄土隧道围岩弹塑性应力和位移的解析解,并与数值模拟结果进行对比,验证其合理性;采用解析解,分析支护反力、强度比(Rb/P0)和洞径对围岩应力场、位移场的影响规... 采用室内三轴试验方法,给出黄土的双线性强度准则;基于该强度准则,推导深埋黄土隧道围岩弹塑性应力和位移的解析解,并与数值模拟结果进行对比,验证其合理性;采用解析解,分析支护反力、强度比(Rb/P0)和洞径对围岩应力场、位移场的影响规律。结果表明:黄土强度包络线具有明显双线性特征;隧道开挖后随径向深度增加,围岩径向应力呈逐渐增加趋势,切向应力呈先增大后减小趋势,且增长段具有双线性特征;黄土结构性强度可在一定程度上减少围岩塑性扰动范围,双线性强度准则相比于传统M-C准则更能体现该特性;随强度比增加,塑性区Ⅱ的范围呈减小趋势,而塑性区Ⅲ的半径不变;随强度比增加,塑性区Ⅱ半径逐渐减小而塑性区Ⅲ半径不发生变化;隧道洞周径向位移与强度比呈负相关关系;塑性区半径、隧道洞周径向位移均与开挖半径呈线性正相关关系。 展开更多
关键词 黄土隧道 围岩应力 围岩位移 结构性强度 双线性强度准则 弹塑性 解析解
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软弱围岩隧道掌子面及超前核心土挤出位移特征研究 被引量：13
16
作者 叶飞 宋京 +2 位作者 唐勇三 林剑飞 贾涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期323-330,共8页
为研究软弱围岩隧道掌子面及超前核心土的挤出位移特征,用Solexperts AG公司生产的GMD滑动测微计对湄渝高速岐山隧道F215构造破碎带区域进行了挤出位移实测,通过有限差分程序进行系列数值试验,着重研究了隧道穿越软弱围岩期间挤出位移... 为研究软弱围岩隧道掌子面及超前核心土的挤出位移特征,用Solexperts AG公司生产的GMD滑动测微计对湄渝高速岐山隧道F215构造破碎带区域进行了挤出位移实测,通过有限差分程序进行系列数值试验,着重研究了隧道穿越软弱围岩期间挤出位移的变化特征,并分析了破碎带长度和硬软岩刚度比的影响。结果表明,(1)挤出位移的大小可反映前方围岩质量,挤出位移在超前核心土内的分布可反映前方围岩的节理裂隙发育情况;(2)隧道开挖在掌子面前方造成的扰动范围大致为1.5倍的隧道开挖跨度;(3)隧道接近前方变化地质区域时,挤出位移的增大或减小具有超前性;(4)软岩段长度在一定范围内会影响掌子面进入软岩区后挤出位移的大小和变化趋势;(5)硬岩与软岩间的刚度比越大,挤出位移变化速率越大,且隧道由软岩区向硬岩区掘进时挤出位移的变化时机越早,而由硬岩区向软岩区掘进时的变化时机不受刚度比影响;(6)可将对挤出位移的监测分析作为超前地质预报的补充手段判断掌子面前方围岩情况。 展开更多
关键词 隧道 软弱围岩 岩土控制变形分析法 挤出位移 滑动测微计 现场实测 数值计算
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巷道掘进围岩纵向变形分析与支护技术 被引量：13
17
作者 谷拴成 王彬 孙魏 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第2期213-218,共6页
为了研究开挖面空间效应对巷道掘进时的影响,利用Hoek拟合的位移释放系数方程来描述空间效应下的巷道围岩纵向变形规律,建立巷道径向位移与力学模型中虚拟支护力关系的数学模型,导出开挖面空间效应下虚拟支护力与距开挖面距离的关系式... 为了研究开挖面空间效应对巷道掘进时的影响,利用Hoek拟合的位移释放系数方程来描述空间效应下的巷道围岩纵向变形规律,建立巷道径向位移与力学模型中虚拟支护力关系的数学模型,导出开挖面空间效应下虚拟支护力与距开挖面距离的关系式。基于Mohr-Coulomb强度准则,推导出巷道开挖时围岩应力、塑性区半径与开挖距离的数学表达式。根据巷道围岩纵向位移以及塑性区半径的变化规律,能够更好地对巷道进行支护设计。结果表明:以巷道开挖面为例,建立的模型计算与FLAC3D模拟分析进行对比,在开挖面处围岩位移释放约为31%,利用开挖面的空间效应及时地对巷道进行支护,能够有效控制巷道前期变形,减缓巷道围岩塑性区的发展。 展开更多
关键词 开挖面 空间效应 围岩位移 纵向变形 支护技术
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深埋顺层偏压隧道围岩破坏机理及规律研究——以郑万线某隧道为例 被引量：12
18
作者 胡炜 谭信荣 +1 位作者 蒋尧 毛坚强 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期60-68,共9页
处于薄—中层倾斜层状岩体中的深埋隧道常会产生地质顺层偏压的问题,导致隧道局部塌方、偏压变形及支护结构破坏。本文以郑万线某隧道为例,采用理论分析、数值模拟方法对深埋顺层隧道的破坏机理及不同结构面参数下的破坏规律展开了研究... 处于薄—中层倾斜层状岩体中的深埋隧道常会产生地质顺层偏压的问题,导致隧道局部塌方、偏压变形及支护结构破坏。本文以郑万线某隧道为例,采用理论分析、数值模拟方法对深埋顺层隧道的破坏机理及不同结构面参数下的破坏规律展开了研究。研究结果表明:(1)深埋顺层偏压隧道洞周围岩将根据其切向应力与结构面夹角的不同发生岩层拉裂破坏、结构面剪切破坏及岩体自身破坏,其中切向应力与结构面平行位置,即反倾侧拱腰及顺倾侧拱脚位置主要发生拉裂破坏,此处围岩塑性区范围最广,围岩位移最大,围岩处于极不稳定状态;(2)顺层偏压隧道的破坏规律与结构面强度参数有直接关系,围岩塑性区范围及围岩位移均随着结构面摩擦角的增大而降低,且降低趋势逐渐放缓,当结构面摩擦角达到岩体摩擦角后,结构面摩擦角继续增加对围岩稳定性影响较小;(3)围岩塑性区及围岩位移场偏压分布特征随结构面倾角的变化而整体旋转,且对于隧道底部而言,结构面最不利倾角为0°,此时隧底最大上鼓量大于其他倾角下的最大上鼓量;对于隧道拱部而言,最不利倾角为40°,此时洞周最大收敛值大于其他倾角下的最大收敛值,最不利位置位于反倾侧拱腰。 展开更多
关键词 隧道 顺层偏压 围岩稳定性 围岩位移 破坏机理
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大雁矿区深部软岩支护的研究与实践 被引量：11
19
作者 彭巍 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第12期39-42,共4页
针对大雁矿区的生产实际、软岩巷道变形特征及矿山压力对软岩巷道的作用情况,采用了以锚喷支护为主的复合支护方式,应用U型钢可缩封闭刚柔兼顾支护及复合支护形成一个共同的力学承载体系,充分发挥支架和围岩本身的承载能力,采用上述措施... 针对大雁矿区的生产实际、软岩巷道变形特征及矿山压力对软岩巷道的作用情况,采用了以锚喷支护为主的复合支护方式,应用U型钢可缩封闭刚柔兼顾支护及复合支护形成一个共同的力学承载体系,充分发挥支架和围岩本身的承载能力,采用上述措施后,有效地控制了围岩松动圈的扩大和围岩位移,支架最大变形为宽度收缩27mm,围岩最大移近量50mm,提高了大雁矿区蒙脱石含量高的软岩巷道的稳定性。 展开更多
关键词 软岩巷道 锚喷支护 U型钢 复合支护 围岩松动圈 围岩位移
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基于复变函数方法的水下隧道围岩弹性分析 被引量：12
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作者 蔚立元 陈晓鹏 +1 位作者 韩立军 王迎超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S2期345-351,共7页
水下隧道属于浅埋隧道,故其围岩的应力位移分析从力学角度可简化为含圆孔半平面弹性体在水平边界上受任意分布荷载的问题。与深埋隧道不同,浅埋隧道围岩分析在数学处理上历来存在较大的困难。借助Verruijt提供的共形映射函数,把含圆孔... 水下隧道属于浅埋隧道,故其围岩的应力位移分析从力学角度可简化为含圆孔半平面弹性体在水平边界上受任意分布荷载的问题。与深埋隧道不同,浅埋隧道围岩分析在数学处理上历来存在较大的困难。借助Verruijt提供的共形映射函数,把含圆孔半无限平面映射为圆环域,然后将像平面上的解析函数展成Laurent级数,利用Muskhelishvili的复变函数解法,求得问题的应力场和位移场,最后用Fortran语言编写了计算程序。利用该程序给出一个水下隧道算例的围岩应力、位移结果,并分析了其受力变形特点。 展开更多
关键词 水下隧道 复变函数 共形映射 围岩 应力场和位移场
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