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铁路隧道衬砌厚度及强度不足安全性影响分析
被引量：
7
1
作者
杜志田
朱双燕
+1 位作者
赵福全
朱战魁
《铁道标准设计》
北大核心
2021年第10期93-98,共6页
运营铁路隧道易出现隧道衬砌厚度及强度不足等缺陷,影响铁路隧道列车运营安全。在调查某铁路隧道衬砌缺陷的基础上,采用ANSYS软件建立“荷载-结构”模型,分别折减隧道拱顶及边墙厚度和强度,将容许应力法中安全系数作为评价指标,得出不...
运营铁路隧道易出现隧道衬砌厚度及强度不足等缺陷,影响铁路隧道列车运营安全。在调查某铁路隧道衬砌缺陷的基础上,采用ANSYS软件建立“荷载-结构”模型,分别折减隧道拱顶及边墙厚度和强度,将容许应力法中安全系数作为评价指标,得出不同围岩级别、不同衬砌类型的隧道衬砌厚度及强度不足对隧道安全性影响规律。结果表明:随着衬砌结构厚度减弱,隧道拱脚位置最先达到危险状态,且围岩越差,厚度安全性对衬砌厚度的削弱越敏感;厚度折减系数为0.5时Ⅳb型及Ⅴa型衬砌、折减系数为0.55时Ⅲa型衬砌、折减系数为0.6时Ⅳa型衬砌及折减系数为0.7时Ⅴb型衬砌结构安全系数均小于《铁路隧道设计规范》要求值3.6;随着衬砌强度减弱,隧道拱顶位置最先达到危险状态,且围岩越差,强度安全性对衬砌强度的减弱越敏感;强度折减系数为0.55时Ⅳa衬砌、折减系数为0.6时Ⅴb型衬砌结构安全系数不满足《铁路隧道设计规范》要求。
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关键词
铁路隧道
衬砌
缺陷
数值分析
衬砌
安全系数
安全
性影响
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职称材料
隧道装配式仰拱V型接头衬砌结构受力特征研究
被引量：
2
2
作者
赵晓勇
秦哲麟
+4 位作者
高新强
王飞
齐凯
樊浩博
朱正国
《国防交通工程与技术》
2022年第6期11-16,60,共7页
利用“荷载-结构”模型,采用ABAQUS分析软件建立了隧道马蹄形断面装配式仰拱衬砌结构三维模型,分析了在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩荷载下,仰拱块与边墙连接处V型接头凸起长度分别为3、5、8、10 cm时仰拱块及二次衬砌拱墙的受力特征和安全系...
利用“荷载-结构”模型,采用ABAQUS分析软件建立了隧道马蹄形断面装配式仰拱衬砌结构三维模型,分析了在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩荷载下,仰拱块与边墙连接处V型接头凸起长度分别为3、5、8、10 cm时仰拱块及二次衬砌拱墙的受力特征和安全系数。研究发现,当V型接头凸起长度为5~8 cm时,仰拱块接头处受到的压力、摩擦力最小;二次衬砌与仰拱块接头处的接触程度随V型接头凸起长度的增加而减小,随围岩等级的降低而增加;仰拱块顶板的最大水平拉应力会随接头凸起长度的增加而增大,当围岩等级为Ⅴ、Ⅵ级时,仰拱块腹板上方的顶板处可能会出现受拉破坏;装配式仰拱衬砌结构的安全系数会随接头凸起长度的增加而先增大后减小,并且Ⅴ、Ⅵ级围岩中不宜采用装配式仰拱衬砌。
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关键词
矿山法隧道
装配式仰拱
V型接头受力
接触紧密程度
衬砌
安全系数
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职称材料
软弱围岩隧道预衬砌支护参数研究
被引量：
7
3
作者
杜林林
王秀英
刘维宁
《现代隧道技术》
EI
北大核心
2013年第5期80-86,共7页
软弱同岩变形控制是隧道施工中的难题，预衬砌支护在控制软弱围岩变形方面具有显著的优势。采用荷载一结构模型，通过ANSYS计算分析得出了埋深对于预衬砌安全系数具有决定性的影响。为研究合理的预衬砌支护参数，文章分析了30m埋深条件...
软弱同岩变形控制是隧道施工中的难题，预衬砌支护在控制软弱围岩变形方面具有显著的优势。采用荷载一结构模型，通过ANSYS计算分析得出了埋深对于预衬砌安全系数具有决定性的影响。为研究合理的预衬砌支护参数，文章分析了30m埋深条件下不同预衬砌厚度、不同钢拱架支撑间距及不同混凝土强度下预衬砌安全系数的变化情况，得出了以下结论：（1）增加预衬砌支护厚度能够有效地提高预衬砌安全系数；（2）预衬砌厚度为30～40cm时，钢拱架对提高预衬砌安全系数作用明显；预衬砌厚度为40～50cm时，钢拱架在提高预衬砌安全系数方面作用较小；（3）混凝土早期强度对预衬砌安全系数影响较大，为获得较高的安全系数，应使用早强混凝土；（4）传统隧道设计方法中围岩荷载不适用于预衬砌工法，预衬砌工法下同岩荷载作用机理有待于进一步研究。
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关键词
软岩隧道
预
衬砌
安全系数
荷载-结构模型
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职称材料
张湾隧道衬砌合理施作时机研究
4
作者
刘瑞
《工程机械与维修》
2024年第4期138-140,共3页
施作衬砌的时间,对隧道工程的长期稳定性和施工安全性有较大影响。当前多通过监测的实际变形和极限位移来分析围岩是否稳定,以此确定衬砌施作时间,理论依据不足。为了准确掌握张湾隧道衬砌施作的最佳时间,提出利用反位移分析法,计算衬...
施作衬砌的时间,对隧道工程的长期稳定性和施工安全性有较大影响。当前多通过监测的实际变形和极限位移来分析围岩是否稳定,以此确定衬砌施作时间,理论依据不足。为了准确掌握张湾隧道衬砌施作的最佳时间,提出利用反位移分析法,计算衬砌的拉应力最大值和抗剪安全系数最小值,并以容许抗剪安全系数和容许拉应力为判断标准,确定衬砌合理施作时机。研究结果表明:随着施作衬砌时间的推迟,衬砌抗剪安全系数最小值逐渐提高,衬砌拉应力最大值先快速降低,后逐渐保持稳定;衬砌在初期支护闭合后第39d施作时抗剪安全系数为2.23,衬砌在初期支护闭合后第8天施作时拉应力最大值为0.496。为了确保衬砌的安全性,可确定在初期支护完工闭合后的第39d开始施作衬砌。
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关键词
围岩稳定性
衬砌
施作
反位移分析法
衬砌
抗剪
安全系数
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职称材料
题名
铁路隧道衬砌厚度及强度不足安全性影响分析
被引量：
7
1
作者
杜志田
朱双燕
赵福全
朱战魁
机构
中国铁路设计集团有限公司
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2021年第10期93-98,共6页
基金
中国铁路设计集团有限公司科技开发课题(2020YY340628)。
文摘
运营铁路隧道易出现隧道衬砌厚度及强度不足等缺陷,影响铁路隧道列车运营安全。在调查某铁路隧道衬砌缺陷的基础上,采用ANSYS软件建立“荷载-结构”模型,分别折减隧道拱顶及边墙厚度和强度,将容许应力法中安全系数作为评价指标,得出不同围岩级别、不同衬砌类型的隧道衬砌厚度及强度不足对隧道安全性影响规律。结果表明:随着衬砌结构厚度减弱,隧道拱脚位置最先达到危险状态,且围岩越差,厚度安全性对衬砌厚度的削弱越敏感;厚度折减系数为0.5时Ⅳb型及Ⅴa型衬砌、折减系数为0.55时Ⅲa型衬砌、折减系数为0.6时Ⅳa型衬砌及折减系数为0.7时Ⅴb型衬砌结构安全系数均小于《铁路隧道设计规范》要求值3.6;随着衬砌强度减弱,隧道拱顶位置最先达到危险状态,且围岩越差,强度安全性对衬砌强度的减弱越敏感;强度折减系数为0.55时Ⅳa衬砌、折减系数为0.6时Ⅴb型衬砌结构安全系数不满足《铁路隧道设计规范》要求。
关键词
铁路隧道
衬砌
缺陷
数值分析
衬砌
安全系数
安全
性影响
Keywords
railway tunnel
lining defects
numerical analysis
lining safety coefficient
safety impact
分类号
U451.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
隧道装配式仰拱V型接头衬砌结构受力特征研究
被引量：
2
2
作者
赵晓勇
秦哲麟
高新强
王飞
齐凯
樊浩博
朱正国
机构
中铁第一勘察设计院集团有限公司
石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室
石家庄铁道大学土木工程学院
河北省交通工程结构力学行为演变与控制重点实验室
河北省金属矿山安全高效开采技术创新中心
出处
《国防交通工程与技术》
2022年第6期11-16,60,共7页
基金
中国铁建股份有限公司科技重大专项(2019-A04,2019-A05)
陕西省重点研发项目(2022SF-198)
中铁第一勘察设计院集团有限公司科研项目(院科19-15-01,19-18-01)。
文摘
利用“荷载-结构”模型,采用ABAQUS分析软件建立了隧道马蹄形断面装配式仰拱衬砌结构三维模型,分析了在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩荷载下,仰拱块与边墙连接处V型接头凸起长度分别为3、5、8、10 cm时仰拱块及二次衬砌拱墙的受力特征和安全系数。研究发现,当V型接头凸起长度为5~8 cm时,仰拱块接头处受到的压力、摩擦力最小;二次衬砌与仰拱块接头处的接触程度随V型接头凸起长度的增加而减小,随围岩等级的降低而增加;仰拱块顶板的最大水平拉应力会随接头凸起长度的增加而增大,当围岩等级为Ⅴ、Ⅵ级时,仰拱块腹板上方的顶板处可能会出现受拉破坏;装配式仰拱衬砌结构的安全系数会随接头凸起长度的增加而先增大后减小,并且Ⅴ、Ⅵ级围岩中不宜采用装配式仰拱衬砌。
关键词
矿山法隧道
装配式仰拱
V型接头受力
接触紧密程度
衬砌
安全系数
Keywords
mining tunnel
fabricated inverted arch
V-joint stress
contact tightness
lining safety factor
分类号
U455.91 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
软弱围岩隧道预衬砌支护参数研究
被引量：
7
3
作者
杜林林
王秀英
刘维宁
机构
北京交通大学土木建筑工程学院
出处
《现代隧道技术》
EI
北大核心
2013年第5期80-86,共7页
基金
国家自然科学基金(51178026)
文摘
软弱同岩变形控制是隧道施工中的难题，预衬砌支护在控制软弱围岩变形方面具有显著的优势。采用荷载一结构模型，通过ANSYS计算分析得出了埋深对于预衬砌安全系数具有决定性的影响。为研究合理的预衬砌支护参数，文章分析了30m埋深条件下不同预衬砌厚度、不同钢拱架支撑间距及不同混凝土强度下预衬砌安全系数的变化情况，得出了以下结论：（1）增加预衬砌支护厚度能够有效地提高预衬砌安全系数；（2）预衬砌厚度为30～40cm时，钢拱架对提高预衬砌安全系数作用明显；预衬砌厚度为40～50cm时，钢拱架在提高预衬砌安全系数方面作用较小；（3）混凝土早期强度对预衬砌安全系数影响较大，为获得较高的安全系数，应使用早强混凝土；（4）传统隧道设计方法中围岩荷载不适用于预衬砌工法，预衬砌工法下同岩荷载作用机理有待于进一步研究。
关键词
软岩隧道
预
衬砌
安全系数
荷载-结构模型
Keywords
Soft rock tunnel
Pre-lining
Safety factor
Load-structure model
分类号
U451.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
张湾隧道衬砌合理施作时机研究
4
作者
刘瑞
机构
中铁建大桥工程局集团第四工程有限公司
出处
《工程机械与维修》
2024年第4期138-140,共3页
文摘
施作衬砌的时间,对隧道工程的长期稳定性和施工安全性有较大影响。当前多通过监测的实际变形和极限位移来分析围岩是否稳定,以此确定衬砌施作时间,理论依据不足。为了准确掌握张湾隧道衬砌施作的最佳时间,提出利用反位移分析法,计算衬砌的拉应力最大值和抗剪安全系数最小值,并以容许抗剪安全系数和容许拉应力为判断标准,确定衬砌合理施作时机。研究结果表明:随着施作衬砌时间的推迟,衬砌抗剪安全系数最小值逐渐提高,衬砌拉应力最大值先快速降低,后逐渐保持稳定;衬砌在初期支护闭合后第39d施作时抗剪安全系数为2.23,衬砌在初期支护闭合后第8天施作时拉应力最大值为0.496。为了确保衬砌的安全性,可确定在初期支护完工闭合后的第39d开始施作衬砌。
关键词
围岩稳定性
衬砌
施作
反位移分析法
衬砌
抗剪
安全系数
分类号
U455.91 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
铁路隧道衬砌厚度及强度不足安全性影响分析
杜志田
朱双燕
赵福全
朱战魁
《铁道标准设计》
北大核心
2021
7
下载PDF
职称材料
2
隧道装配式仰拱V型接头衬砌结构受力特征研究
赵晓勇
秦哲麟
高新强
王飞
齐凯
樊浩博
朱正国
《国防交通工程与技术》
2022
2
下载PDF
职称材料
3
软弱围岩隧道预衬砌支护参数研究
杜林林
王秀英
刘维宁
《现代隧道技术》
EI
北大核心
2013
7
下载PDF
职称材料
4
张湾隧道衬砌合理施作时机研究
刘瑞
《工程机械与维修》
2024
0
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职称材料
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