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限阻器在高水平地应力隧道支护中的研究与应用 被引量：11
1
作者 李畅 王刚 +3 位作者 仇文革 龚伦 赵迎春 王秋会 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期15-24,共10页
为解决蒙华铁路如意隧道高水平地应力岩层段初期支护因受力过大而破坏的问题,文章通过理论分析、数值模拟以及现场施工反馈等方法,并基于室内试验、地应力测试以及现场监控量测数据,对限阻耗能支护技术的工程应用方法及作用机理进行研究... 为解决蒙华铁路如意隧道高水平地应力岩层段初期支护因受力过大而破坏的问题,文章通过理论分析、数值模拟以及现场施工反馈等方法,并基于室内试验、地应力测试以及现场监控量测数据,对限阻耗能支护技术的工程应用方法及作用机理进行研究,结果表明:(1)针对高构造应力环境,在保证围岩自承能力不明显降低,且不明显增加松散压力的前提下,可控制地引导围岩变形、围岩能量释放分散转移的限阻高延性支护是合理可行的;(2)限阻器是一种合理有效的限阻高延性支护手段,成功解决了如意隧道高地应力水平岩层中初期支护破坏问题;(3)限阻器显著降低了结构内力,但也改变了结构的内力分布,在应用中还需进一步完善。 展开更多
关键词 隧道工程 高地应力 引导变形 耗能支护 限阻器 结构内力分布
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岩爆动力源分析及岩爆防治原则探讨 被引量：4
2
作者 杜子建 许梦国 刘振平 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2007年第3期8-9,共2页
岩体能量的积聚与耗散是岩爆机理研究的重要内容之一,岩爆过程释放的动能是裂纹持续快速扩展的主要驱动力。首先分析了岩体岩爆动力源,从岩爆动力源的形成与释放的角度将岩爆分为自由表面动力失稳和深部剪切失稳断裂两种类型。并在此基... 岩体能量的积聚与耗散是岩爆机理研究的重要内容之一,岩爆过程释放的动能是裂纹持续快速扩展的主要驱动力。首先分析了岩体岩爆动力源,从岩爆动力源的形成与释放的角度将岩爆分为自由表面动力失稳和深部剪切失稳断裂两种类型。并在此基础上,在岩爆防治方面提出了耗能支护的防治概念,从能量角度建立了岩爆的防治原则。 展开更多
关键词 岩爆 动力源 耗能支护
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大变形巷道限阻耗能型支护结构研究 被引量：1
3
作者 郑群 余国锋 +2 位作者 仇文革 陈昊喆 刘洋 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第2期118-126,共9页
为了解决深部煤矿开采过程中所遇到的“高地应力、大变形、支护结构破坏”等问题,以朱集东矿东部辅助轨道大巷为工程背景,采用变形监测与数值模拟的方法研究深井软岩巷道围岩变形特征规律;依据围岩耗能支护理念,设计出控制巷道围岩能量... 为了解决深部煤矿开采过程中所遇到的“高地应力、大变形、支护结构破坏”等问题,以朱集东矿东部辅助轨道大巷为工程背景,采用变形监测与数值模拟的方法研究深井软岩巷道围岩变形特征规律;依据围岩耗能支护理念,设计出控制巷道围岩能量释放与变形的“限制支护阻力阻尼器”(简称“限阻器”);通过数值分析与室内静压试验相结合的方式得到限阻器试件的性能指标与设计参数之间的关系,并验证限阻器的工作性能;最后通过数值模拟对比巷道常规支护与限阻耗能支护形式的变形与受力情况,验证巷道限阻耗能型支护方案的可行性。结果表明:限阻器的试验压缩量均达到了80%以上,具有较大的变形行程,在保证初期支护发生较大变形的前提下,达到降低围岩压力、耗散围岩能量的目的。限阻耗能支护较巷道常规支护最大主应力值分别降低51.2%、89.8%,提高了结构的安全性。 展开更多
关键词 深井软岩巷道 数值模拟 围岩耗能支护 限阻耗能型支护 限阻器
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三维激光扫描辅助隧道大变形控制研究
4
作者 戴军 王建军 +3 位作者 李东锋 王永 仇文革 凌鹏 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第7期146-153,共8页
为解决在高地应力软岩大变形隧道控制研究中,传统监测方法有限断面有限点、监测结果以点带面、难以发现最大最小平均变形,无法为隧道初支优化调整提供有效数据支撑等问题,以沙嫰山二号隧道为依托,采用三维激光扫描仪对隧道初期支护进行... 为解决在高地应力软岩大变形隧道控制研究中,传统监测方法有限断面有限点、监测结果以点带面、难以发现最大最小平均变形,无法为隧道初支优化调整提供有效数据支撑等问题,以沙嫰山二号隧道为依托,采用三维激光扫描仪对隧道初期支护进行全息变形监测,获取隧道初期支护的变形全貌,并进行沉降收敛和断面轮廓变形分析。同时依据三维激光变形监测结果,设计适应隧道变形特征的限阻耗能支护结构,对软岩大变形隧道初期支护破坏问题进行控制。结果表明:(1)三维激光扫描仪与全站仪沉降监测方差为3.03 mm、收敛监测方差为3.42 mm,两种仪器监测精度相当;(2)三维激光扫描仪监测结果显示,初期支护左侧出现受围岩剪切滑移带影响的局部鼓出问题,鼓出影响范围为左拱脚至左拱腰,且沿里程方向呈现明显的时空效应,监测段初期支护变形包络结果显示,拱顶左侧变形平均值35.2 cm、右侧变形平均值16.4 cm;(3)依据三维激光扫描仪监测结果不对称的设计限阻耗能支护结构,与设计支护段相比,对初期支护破坏取得了较好的控制效果,同时通过变形加速度来判断隧道变形速率的发展,避免累计变形和变形速率预警中假型性预警现象。 展开更多
关键词 铁路隧道 大变形 三维激光扫描 全息变形监测 限阻耗能支护 变形加速度
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单线铁路隧道大变形支护及施工技术
5
作者 戴军 王建军 +2 位作者 李东锋 王永 凌鹏 《交通世界》 2024年第1期254-257,共4页
为解决单线铁路隧道穿越软弱围岩的大变形问题,结合某工程实例,基于“抗放结合”的支护理念,提出限阻耗能支护结构;制作限阻器构件进行性能验证,并采用有限元软件对比常规支护方案和限阻耗能支护方案的变形、最小主应力等指标。研究发现... 为解决单线铁路隧道穿越软弱围岩的大变形问题,结合某工程实例,基于“抗放结合”的支护理念,提出限阻耗能支护结构;制作限阻器构件进行性能验证,并采用有限元软件对比常规支护方案和限阻耗能支护方案的变形、最小主应力等指标。研究发现,限阻器构件能够在发生大行程变形的情况下,提供一定的支护阻力;限阻耗能支护结构承受的围岩压力显著小于常规支护结构,更能够适应大变形隧道的支护。 展开更多
关键词 单线隧道 限阻器 构件试验 限阻耗能支护 数值模拟
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一种适应隧道大变形的限阻耗能型支护结构研发与应用 被引量：53
6
作者 仇文革 王刚 +3 位作者 龚伦 申志军 李畅 党军 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1785-1795,共11页
为解决隧道大变形初期支护因受力过大而破裂问题,通过理论分析和试验验证,自主研发利用材料峰后性能实现能量释放的"限制支护阻力阻尼器",简称"限阻器"。通过室内试验和工程调研,确定限阻器设计参数,制定由限阻器... 为解决隧道大变形初期支护因受力过大而破裂问题,通过理论分析和试验验证,自主研发利用材料峰后性能实现能量释放的"限制支护阻力阻尼器",简称"限阻器"。通过室内试验和工程调研,确定限阻器设计参数,制定由限阻器组成的限阻耗能型支护的设计和施工方案,并应用于工程实践,得到以下结论:(1)在应对隧道大变形等高能问题时,支护理念应从传统的大刚度、强支护转变为允许围岩变形、控制围岩能量释放的限阻释能型支护;(2)限阻器环向嵌入到初期支护受力关键部位中,将传统刚性支护转化为"刚–柔–刚"型的限阻释能型支护,成功解决了深埋老黄土隧道和高地应力水平岩层隧道中初支开裂问题,是一种可行有效的隧道支护手段;(3)限阻耗能型支护整体性和安全性有保证,且限阻器取材容易,加工方便,施工简单易操作,故限阻器增加了结构安全性的同时又提高了经济性。 展开更多
关键词 隧道工程 大变形 能量释放 耗能型支护 限阻器 峰后性能
原文传递
深埋老黄土隧道限阻耗能型支护方法 被引量：8
7
作者 王刚 龚伦 +1 位作者 申志军 仇文革 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期88-97,共10页
为解决蒙华铁路阳山隧道深埋老黄土段的初期支护破坏问题,从合理处理围岩压力和变形关系的角度提出耗能支护理念;在分析依托工程初期支护受力机理的基础上,设计基于限阻器的限阻耗能型支护,在试验段进行施工,测试支护的受力与变形,分析... 为解决蒙华铁路阳山隧道深埋老黄土段的初期支护破坏问题,从合理处理围岩压力和变形关系的角度提出耗能支护理念;在分析依托工程初期支护受力机理的基础上,设计基于限阻器的限阻耗能型支护,在试验段进行施工,测试支护的受力与变形,分析限阻耗能型支护的工作性能。结果表明:深埋老黄土隧道在支护设计时不能忽略支护的变形能力,应从能量支护的角度统筹围岩压力与变形;围岩压力以形变压力为主,初期支护整体处于小偏心受压状态,故将以受压变形为主的竖板厚7.5 mm、高280.0 mm、间距100~150 mm的钢板型限阻器环向嵌入原支护的左右拱脚位置,通过限阻器形成限阻耗能型支护,实现围岩压力释放和支护内力降低;限阻器在距掌子面约1.5倍洞径时开始压缩变形,最终压缩量为100~150 mm,小于设计压缩量,且支护除特殊情况外无破损现象,支护内力有较高安全系数,围岩压力释放充分;相比加强型支护,限阻耗能型支护既能提高支护的安全性又能降低工程造价,节省直接成本1.4万元·m^(-1),优越性明显。 展开更多
关键词 老黄土隧道 初期支护 限阻耗能型支护 限阻器 围岩压力 支护变形 蒙华铁路
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限阻耗能型支护在大变形双线铁路隧道中的应用 被引量：4
8
作者 戴军 杨鑫 +2 位作者 王建军 仇文革 朱麒 《隧道与地下工程灾害防治》 2022年第4期44-51,共8页
为解决中老铁路沙嫩山二号隧道双线段大变形问题,引入限阻耗能型支护设计原理,从合理利用围岩峰后承载能力的角度出发,设计符合现场工况的限阻耗能型支护方案。结合试验段的初支工作状态、结构变形及内力监测结果进行综合分析,验证采用... 为解决中老铁路沙嫩山二号隧道双线段大变形问题,引入限阻耗能型支护设计原理,从合理利用围岩峰后承载能力的角度出发,设计符合现场工况的限阻耗能型支护方案。结合试验段的初支工作状态、结构变形及内力监测结果进行综合分析,验证采用限阻耗能支护结构治理炭质板岩地层隧道大变形的合理性。结果表明:隧道开挖后,系统能量主要通过围岩塑性应变能耗散,支护耗散的能量是有限的,若能充分利用围岩的塑性变形能力,通过围岩自身耗散能量,有利于完成能量的守恒与转换,从而降低围岩压力;限阻耗能型支护属于受压屈服型控制体系,适用于受形变压力控制的小偏心受压环境,在降低后的围岩压力下辅助围岩在弹塑性状态下耗散能量而不破坏;限阻耗能型支护在沙嫩山二号隧道双线段得到成功应用,相比“强支硬顶”,大幅度降低了围岩压力,在不加强初支参数的情况下避免了初支开裂、钢架屈曲等问题,在保证安全的前提下提高了工程的经济性。 展开更多
关键词 大变形隧道 形变压力 小偏心受压 限阻耗能型支护 能量释放
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