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基于局部粗粒化离散元的冰水堆积体隧道围岩破坏特征与加固措施研究
被引量：
10
1
作者
谢亦朋
张聪
+3 位作者
阳军生
陈彬
傅金阳
祝志恒
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期576-589,共14页
以川藏铁路拉林段藏噶隧道穿越冰水堆积体段为工程背景,基于数字图像技术与离散元方法,在识别冰水堆积体的工程地质特征的基础上,提出一种考虑块石真实形态特征的冰水堆积体局部粗粒化模拟方法,并通过数值计算探讨隧道开挖引起的冰水堆...
以川藏铁路拉林段藏噶隧道穿越冰水堆积体段为工程背景,基于数字图像技术与离散元方法,在识别冰水堆积体的工程地质特征的基础上,提出一种考虑块石真实形态特征的冰水堆积体局部粗粒化模拟方法,并通过数值计算探讨隧道开挖引起的冰水堆积体围岩破坏特征以及细观破坏机制,最终提出相应的预加固措施。研究结果表明,冰水堆积体隧道围岩在开挖后沿全环渐进式破坏,具体表现为"初始松动区形成-剪切破裂面发育-松动区扩展-剪切破裂面延伸"的动态循环过程,松动区内的颗粒接触劣化证明了土体间的剪切破裂的发育扩展。此外,力链结构特征的演化规律揭示了强力链结构由环状退化为链状,最终导致块石骨架失效、围岩松动破坏这一细观机制。工程应用结果表明,提出的"全断面帷幕注浆+超前管棚+小导管"的预加固措施可显著抑制冰水堆积体隧道围岩破裂面与松动区的发育,有效控制围岩开挖稳定,钻孔取芯与隧道变形监测均满足工程需求。
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关键词
隧道
工程
冰水
堆积体
隧道
局部粗粒化
离散元模拟
破坏特征
围岩预加固
原文传递
冰水堆积体隧道围岩分级与支护力确定方法
2
作者
陶琦
《岩土工程技术》
2024年第2期132-136,共5页
为定量评价冰水堆积体围岩参数,提出一种冰水堆积体围岩快速分级方法,并给出冰水堆积体的变形控制标准,主要包括:(1)根据规范的相关计算方法,结合国外相关规范与冰水堆积体的基本特性和地貌特征,对设计阶段围岩进行分级;(2)根据土体密...
为定量评价冰水堆积体围岩参数,提出一种冰水堆积体围岩快速分级方法,并给出冰水堆积体的变形控制标准,主要包括:(1)根据规范的相关计算方法,结合国外相关规范与冰水堆积体的基本特性和地貌特征,对设计阶段围岩进行分级;(2)根据土体密实状态、细粒含量以及细粒含水率,对施工阶段围岩进行分级,将冰水堆积体分为3个基本等级,4个亚级;(3)根据地下水与围岩胶结情况提出最终的围岩分级;(4)基于冰水堆积体隧道围岩分级,计算了不同围岩等级下的围岩特性曲线以及隧道允许变形量,从而提出基于允许变形量的隧道支护力确定方法。研究成果可以为冰水堆积体隧道围岩的分级、支护力的确定等提供参考。
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关键词
冰水
堆积体
隧道
围岩分级
变形控制标准
隧道
支护力
下载PDF
职称材料
冰水堆积体隧道掌子面稳定性及合理注浆加固参数研究
3
作者
高军
杨佳运
+1 位作者
李鹏飞
关喜彬
《市政技术》
2024年第8期136-141,149,共7页
以西藏自治区林芝市米林隧道穿越冰水堆积体段为背景,建立考虑渗流和不考虑渗流两种情况下的数值模型,对比分析了不同注浆加固参数的隧道掌子面相对挤出变形与强度折减系数的关系。分析结果表明:在考虑渗流和不考虑渗流两种情况下,不同...
以西藏自治区林芝市米林隧道穿越冰水堆积体段为背景,建立考虑渗流和不考虑渗流两种情况下的数值模型,对比分析了不同注浆加固参数的隧道掌子面相对挤出变形与强度折减系数的关系。分析结果表明:在考虑渗流和不考虑渗流两种情况下,不同注浆加固参数与安全系数的曲线趋势一致,开挖面安全系数均随注浆厚度、注浆纵向长度和等效黏聚力的增加而增大,并逐渐趋于稳定,渗透系数对开挖面安全系数影响不大,但考虑渗流情况下的开挖面安全系数远小于不考虑渗流情况。
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关键词
冰水
堆积体
隧道
掌子面稳定性
合理注浆加固参数
渗流条件
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职称材料
冰水堆积体隧道注浆圈厚度与初期支护受力特性研究
被引量：
1
4
作者
李鹏飞
吕治鹏
+3 位作者
周烨
关喜彬
何旭
陶琦
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2022年第S01期112-119,共8页
为解决不良地质软弱围岩造成隧道失稳、软弱围岩注浆参数不确定,以及米林隧道冰水堆积体围岩注浆厚度对支护力安全性造成影响等问题,基于三维有限元FLAC3D模拟软件,建立不同注浆厚度的隧道围岩模型,得到注浆后的围岩特征曲线,通过允许...
为解决不良地质软弱围岩造成隧道失稳、软弱围岩注浆参数不确定,以及米林隧道冰水堆积体围岩注浆厚度对支护力安全性造成影响等问题,基于三维有限元FLAC3D模拟软件,建立不同注浆厚度的隧道围岩模型,得到注浆后的围岩特征曲线,通过允许变形量确定了不同注浆厚度对应的允许支护力。基于此,进一步探讨围岩不同注浆厚度下,采用上下台阶法并打设锁脚锚杆对初期支护结构的影响,并计算得到断面每个位置初期支护的安全系数。结果表明:1)注浆圈厚度越大,基于允许变形的允许支护力越小;且围岩条件越差,相同注浆厚度对应的允许支护力越大;故米林隧道冰水堆积体段Ⅳ1、Ⅴ1和Ⅵ级围岩的合理注浆圈厚度建议分别取3.5、3.5、5.0 m。2)随着注浆圈厚度的增大,各级围岩各个位置对应的初期支护安全系数增大。3)初期支护安全系数一般在拱肩、拱顶和拱底较大,在拱腰和拱脚位置最小。
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关键词
冰水
堆积体
隧道
合理注浆圈厚度
初期支护
受力特性
安全系数
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职称材料
题名
基于局部粗粒化离散元的冰水堆积体隧道围岩破坏特征与加固措施研究
被引量：
10
1
作者
谢亦朋
张聪
阳军生
陈彬
傅金阳
祝志恒
机构
中南大学土木工程学院
中南林业科技大学土木工程学院
中铁五局集团有限公司
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期576-589,共14页
基金
高铁联合基金资助项目(U1934211)
中铁五局集团有限公司科研资助项目。
文摘
以川藏铁路拉林段藏噶隧道穿越冰水堆积体段为工程背景,基于数字图像技术与离散元方法,在识别冰水堆积体的工程地质特征的基础上,提出一种考虑块石真实形态特征的冰水堆积体局部粗粒化模拟方法,并通过数值计算探讨隧道开挖引起的冰水堆积体围岩破坏特征以及细观破坏机制,最终提出相应的预加固措施。研究结果表明,冰水堆积体隧道围岩在开挖后沿全环渐进式破坏,具体表现为"初始松动区形成-剪切破裂面发育-松动区扩展-剪切破裂面延伸"的动态循环过程,松动区内的颗粒接触劣化证明了土体间的剪切破裂的发育扩展。此外,力链结构特征的演化规律揭示了强力链结构由环状退化为链状,最终导致块石骨架失效、围岩松动破坏这一细观机制。工程应用结果表明,提出的"全断面帷幕注浆+超前管棚+小导管"的预加固措施可显著抑制冰水堆积体隧道围岩破裂面与松动区的发育,有效控制围岩开挖稳定,钻孔取芯与隧道变形监测均满足工程需求。
关键词
隧道
工程
冰水
堆积体
隧道
局部粗粒化
离散元模拟
破坏特征
围岩预加固
Keywords
tunnelling engineering
glacial deposits tunnel
local coarse-grained
discrete element method simulation
failure characteristics
pre-reinforcement measures of surrounding rocks
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
冰水堆积体隧道围岩分级与支护力确定方法
2
作者
陶琦
机构
中铁十九局
出处
《岩土工程技术》
2024年第2期132-136,共5页
文摘
为定量评价冰水堆积体围岩参数,提出一种冰水堆积体围岩快速分级方法,并给出冰水堆积体的变形控制标准,主要包括:(1)根据规范的相关计算方法,结合国外相关规范与冰水堆积体的基本特性和地貌特征,对设计阶段围岩进行分级;(2)根据土体密实状态、细粒含量以及细粒含水率,对施工阶段围岩进行分级,将冰水堆积体分为3个基本等级,4个亚级;(3)根据地下水与围岩胶结情况提出最终的围岩分级;(4)基于冰水堆积体隧道围岩分级,计算了不同围岩等级下的围岩特性曲线以及隧道允许变形量,从而提出基于允许变形量的隧道支护力确定方法。研究成果可以为冰水堆积体隧道围岩的分级、支护力的确定等提供参考。
关键词
冰水
堆积体
隧道
围岩分级
变形控制标准
隧道
支护力
Keywords
ice water accumulation tunnel
surrounding rock classification
deformation control standard
tunnel support force
分类号
U452.12 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
冰水堆积体隧道掌子面稳定性及合理注浆加固参数研究
3
作者
高军
杨佳运
李鹏飞
关喜彬
机构
中国公路工程咨询集团有限公司
北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室
中铁十九局第六工程有限公司
出处
《市政技术》
2024年第8期136-141,149,共7页
基金
国家自然科学基金(52278383)。
文摘
以西藏自治区林芝市米林隧道穿越冰水堆积体段为背景,建立考虑渗流和不考虑渗流两种情况下的数值模型,对比分析了不同注浆加固参数的隧道掌子面相对挤出变形与强度折减系数的关系。分析结果表明:在考虑渗流和不考虑渗流两种情况下,不同注浆加固参数与安全系数的曲线趋势一致,开挖面安全系数均随注浆厚度、注浆纵向长度和等效黏聚力的增加而增大,并逐渐趋于稳定,渗透系数对开挖面安全系数影响不大,但考虑渗流情况下的开挖面安全系数远小于不考虑渗流情况。
关键词
冰水
堆积体
隧道
掌子面稳定性
合理注浆加固参数
渗流条件
Keywords
ice water accumulation tunnel
stability of tunnel face
reasonable grouting reinforce parameters
seepage condition
分类号
U457.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
冰水堆积体隧道注浆圈厚度与初期支护受力特性研究
被引量：
1
4
作者
李鹏飞
吕治鹏
周烨
关喜彬
何旭
陶琦
机构
北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室
中铁十九局集团有限公司
中铁十九局集团第六工程有限公司
中铁十九局集团西藏工程有限公司
出处
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2022年第S01期112-119,共8页
基金
国家自然科学基金(51778025)
中铁十九局集团科学基金(19-Z02)
文摘
为解决不良地质软弱围岩造成隧道失稳、软弱围岩注浆参数不确定,以及米林隧道冰水堆积体围岩注浆厚度对支护力安全性造成影响等问题,基于三维有限元FLAC3D模拟软件,建立不同注浆厚度的隧道围岩模型,得到注浆后的围岩特征曲线,通过允许变形量确定了不同注浆厚度对应的允许支护力。基于此,进一步探讨围岩不同注浆厚度下,采用上下台阶法并打设锁脚锚杆对初期支护结构的影响,并计算得到断面每个位置初期支护的安全系数。结果表明:1)注浆圈厚度越大,基于允许变形的允许支护力越小;且围岩条件越差,相同注浆厚度对应的允许支护力越大;故米林隧道冰水堆积体段Ⅳ1、Ⅴ1和Ⅵ级围岩的合理注浆圈厚度建议分别取3.5、3.5、5.0 m。2)随着注浆圈厚度的增大,各级围岩各个位置对应的初期支护安全系数增大。3)初期支护安全系数一般在拱肩、拱顶和拱底较大,在拱腰和拱脚位置最小。
关键词
冰水
堆积体
隧道
合理注浆圈厚度
初期支护
受力特性
安全系数
Keywords
ice water accumulation tunnel
reasonable grouting circle thickness
primary support
stress characteristics
safety factor
分类号
U455.7 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于局部粗粒化离散元的冰水堆积体隧道围岩破坏特征与加固措施研究
谢亦朋
张聪
阳军生
陈彬
傅金阳
祝志恒
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
10
原文传递
2
冰水堆积体隧道围岩分级与支护力确定方法
陶琦
《岩土工程技术》
2024
0
下载PDF
职称材料
3
冰水堆积体隧道掌子面稳定性及合理注浆加固参数研究
高军
杨佳运
李鹏飞
关喜彬
《市政技术》
2024
0
下载PDF
职称材料
4
冰水堆积体隧道注浆圈厚度与初期支护受力特性研究
李鹏飞
吕治鹏
周烨
关喜彬
何旭
陶琦
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
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