侧部岩溶隧道围岩变形特征数值模拟分析 被引量：28

1

作者 莫阳春 周晓军 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期30-34,44,共6页

结合达(州)成(都)高速铁路宝石岩隧道施工过程,利用有限差分软件FLAC3D对隧道侧部含有溶洞的围岩变形特征进行了数值模拟研究,分析了隧道侧部不同大小、不同距离的溶洞分布对隧道围岩变形的影响。结果表明:隧道开挖后,围岩分别向溶洞和... 结合达(州)成(都)高速铁路宝石岩隧道施工过程,利用有限差分软件FLAC3D对隧道侧部含有溶洞的围岩变形特征进行了数值模拟研究,分析了隧道侧部不同大小、不同距离的溶洞分布对隧道围岩变形的影响。结果表明:隧道开挖后,围岩分别向溶洞和隧道内变形。溶洞与隧道之间的围岩向两个相反的方向变形,是最危险区域;靠近溶洞附近的腰拱、边墙和拱顶处围岩的位移值要比远离溶洞侧的相应部位处的围岩位移值大;随着溶洞与隧道间的距离的不断增大,隧道主要特征位置的位移值均有不同程度的减小,最终趋于无溶洞状态时的位移。溶洞主要特征位置的位移值也减小,其值均趋近于零;随着溶洞尺寸的不断增大,隧道和溶洞主要特征位置的位移值均有不同程度的增大。 展开更多

关键词 岩溶隧道 围岩变形 数值模拟 现场监测 FLAC^3D

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高密度电阻率法二维勘探数据的三维反演及其在岩溶探测中的应用 被引量：21

2

作者 孟凡松 张刚 +1 位作者 陈梦君 李怀良 《物探与化探》 CAS 北大核心 2019年第3期672-678,共7页

三维高密度电阻率法可以有效地解决二维高密度电阻率法在探测空间形态上的不足。将高密度电阻率法二维勘探数据做三维反演,不仅实现了地下空间结构的三维电阻率成像,还克服了传统三维高密度电阻率法在经济成本上的限制。将此方法应用到... 三维高密度电阻率法可以有效地解决二维高密度电阻率法在探测空间形态上的不足。将高密度电阻率法二维勘探数据做三维反演,不仅实现了地下空间结构的三维电阻率成像,还克服了传统三维高密度电阻率法在经济成本上的限制。将此方法应用到岩溶勘探中,利用DUK-2A高密度电法仪系统采集数据;然后,把二维高密度数据拼接转化成三维可反演数据,再将反演得到的结果通过三维成像软件实现任意三维地电切片,从而获得丰富的地电结构信息;最后,结合三维切片与钻孔资料对溶洞进行解释,为工程的顺利施工提供科学依据,从而证明该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 二维高密度电阻率法 三维反演 切片技术 岩溶勘探

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基于虚拟仿真技术的喀斯特洞穴三维激光测量实训实验教学改革 被引量：7

3

作者 廖超明 刘彦花 +1 位作者 李月连 滕永核 《广西师范学院学报（自然科学版）》 2018年第4期140-143,共4页

随着计算机、多媒体、网络通信等信息科技的迅猛发展,虚拟仿真技术已被广泛应用于城市规划管理、工业设计、科学研究、实验教学等领域。该文以喀斯特洞穴三维信息快速采集与建模实训课程为基础,融合三维激光测量技术、虚拟仿真技术、互... 随着计算机、多媒体、网络通信等信息科技的迅猛发展,虚拟仿真技术已被广泛应用于城市规划管理、工业设计、科学研究、实验教学等领域。该文以喀斯特洞穴三维信息快速采集与建模实训课程为基础,融合三维激光测量技术、虚拟仿真技术、互联网技术,建立喀斯特洞穴三维激光测量虚拟仿真实验在线课程,同时也为相关专业实训实验教学适应信息化教育改革提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 三维激光测量 虚拟仿真 教学改革 喀斯特洞穴

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嵌岩桩承载力影响因素数值分析 被引量：6

4

作者 刘会球 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2535-2540,共6页

基于韶山某铁路桥梁工程,应用FLAC3D对桥梁地基嵌岩桩进行数值模拟,研究溶洞直径、顶板厚度、嵌岩深度对嵌岩桩承载力的影响规律。研究结果表明:溶洞直径越大,嵌岩桩承载力越低;增大顶板厚度可减小嵌岩桩沉降,当顶板厚度增加至一定值则... 基于韶山某铁路桥梁工程,应用FLAC3D对桥梁地基嵌岩桩进行数值模拟,研究溶洞直径、顶板厚度、嵌岩深度对嵌岩桩承载力的影响规律。研究结果表明:溶洞直径越大,嵌岩桩承载力越低;增大顶板厚度可减小嵌岩桩沉降,当顶板厚度增加至一定值则沉降减小不明显;嵌岩深度越大嵌岩桩沉降越小,当嵌岩深度达到一定值则沉降减小不明显。 展开更多

关键词 嵌岩桩 溶洞直径 顶板厚度 嵌岩深度 FLAC3D

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前伏溶洞巷道开挖突水数值模拟研究 被引量：6

5

作者 张珂峰 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期99-107,共9页

为研究前伏溶洞对巷道开挖围岩稳定性的影响,文章结合工程实例,采用FLAC^3D建立考虑渗流-应力-损伤相互影响的数值模型,分析了溶洞巷道围岩在开挖过程中应力、变形、塑性区以及渗流场的变化特征。分析结果表明:(1)当工作面靠近溶洞时,... 为研究前伏溶洞对巷道开挖围岩稳定性的影响,文章结合工程实例,采用FLAC^3D建立考虑渗流-应力-损伤相互影响的数值模型,分析了溶洞巷道围岩在开挖过程中应力、变形、塑性区以及渗流场的变化特征。分析结果表明:(1)当工作面靠近溶洞时,溶洞对巷道前方岩体的分区破裂损伤现象有一定的抑制作用;(2)随着工作面距溶洞距离的减小,巷道工作面岩体最大位移将逐渐增大并出现"突变"特征,同时最大位移位置也会随着涌水通道的变化而不断变化;(3)当防水岩柱小于一定厚度时,前伏溶洞巷道围岩涌水量将会突然增大,表现出明显的突水现象;(4)巷道围岩渗流与渗透系数变化是导致前伏溶洞巷道突然发生坍塌、掉块以及突水的根本原因。 展开更多

关键词 前伏溶洞 巷道 FLAC^3D 渗透系数 涌水量 围岩稳定性

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基于C-ALS的特大溶洞三维探测及其安全分析 被引量：6

6

作者 肖厚藻 刘晓明 +2 位作者 代碧波 陈建宏 罗文贵 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期12-16,20,共6页

在研究三维激光扫描原理的基础上,对溶洞的激光探测方法进行了研究。针对复杂溶洞激光扫描点云数据,研究了点云数据最小距离准则与最大张角准则的精简算法、三维点云数据坐标变换与数据拼接原理。以张家界向家包2号铁路隧道溶洞为例,采... 在研究三维激光扫描原理的基础上,对溶洞的激光探测方法进行了研究。针对复杂溶洞激光扫描点云数据,研究了点云数据最小距离准则与最大张角准则的精简算法、三维点云数据坐标变换与数据拼接原理。以张家界向家包2号铁路隧道溶洞为例,采用C-ALS探测系统对溶洞进行了三维激光探测,对获取的溶洞点云数据经过精简、转换坐标和拼接处理后,运用三维矿业软件Dimine建立了溶洞三维模型,在此基础上完成体积计算、关键位置平剖面输出,并重点研究了平行隧道、垂直隧道及沿溶洞延伸三个主要方向上溶洞与隧道工程的三维空间位置关系,得出了不同剖面上溶洞与隧道的直线距离。研究结果对指导隧道路线规划、安全施工具有重要工程意义。 展开更多

关键词 三维激光扫描 C-ALS探测系统 溶洞 点云处理 安全分析

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太平隧道大型溶洞的三维地质建模方法研究 被引量：5

7

作者 黄仁杰 余再富 +4 位作者 李元松 汤新能 戴哲 王玉 李新坤 《路基工程》 2020年第1期170-173,共4页

以某高速公路太平隧道项目为依托,运用FLAC3D作为一款专用的岩土工程数值分析软件,不仅拥有丰富的岩土本构模型,而且还提供了自定义本构模型的功能,在模拟岩土工程中的流固耦合、非线性大变形方面也有一定的优势。但是其前处理能力较弱... 以某高速公路太平隧道项目为依托,运用FLAC3D作为一款专用的岩土工程数值分析软件,不仅拥有丰富的岩土本构模型,而且还提供了自定义本构模型的功能,在模拟岩土工程中的流固耦合、非线性大变形方面也有一定的优势。但是其前处理能力较弱,对于建立含有大型不规则洞室的三维地质模型往往比较困难,而ANSYS的前处理能力较强,正好可以弥补这一缺点,因此通过对太平隧道大型溶洞三维地质建模的研究,提出了以AutoCAD,Surfer和ANSYS为过渡平台的FLAC3D建模方法,并通过工程实例验证了这种建模方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 溶洞 FLAC3D 数值分析 前处理 3D地质体 建模方法

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细菌在洞穴含铁沉积物形成过程中的作用 被引量：3

8

作者 贺秋芳 李为 +3 位作者 朱敏 余龙江 朱晓燕 袁道先 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2007年第2期197-202,共6页

本文以贵州董哥洞岩壁分离出沉积Fe3+的菌株,在室内模拟铁细菌引起的沉积过程,探讨了细菌在洞穴含铁沉积物形成过程中的机制。结果表明,铁细菌对数生长期结束后,实验体系中的铁、钙开始沉积,且在约4h之内Fe3+和Ca2+的浓度降低至接近零... 本文以贵州董哥洞岩壁分离出沉积Fe3+的菌株,在室内模拟铁细菌引起的沉积过程,探讨了细菌在洞穴含铁沉积物形成过程中的机制。结果表明,铁细菌对数生长期结束后,实验体系中的铁、钙开始沉积,且在约4h之内Fe3+和Ca2+的浓度降低至接近零。通过比较铁细菌作用后的岩石样品与未经微生物作用的岩石样品的X射线衍射和X射线荧光探针图谱,发现不论经过细菌作用与否,岩石样品中的元素和矿物成分均相同,主要元素均为Ca、Fe、Mn、Mg、P、Si和Al,矿物成分都有方解石、纤铁矿和粘土矿物。结合洞穴环境条件分析,指出细菌能够富集洞穴渗水中的铁离子,其生物成矿作用形成铁矿物和非晶质铁壳覆盖于洞穴沉积物表面,改变了洞穴沉积物的色泽。 展开更多

关键词 岩溶洞穴 沉积 色泽变化 FE^3+ CA^2+ 生物成矿

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集成多种方法的溶洞顶板稳定性评价 被引量：4

9

作者 李志宇 郭纯青 +2 位作者 田月明 胡君春 田西昭 《工程勘察》 2014年第2期5-11,共7页

由于岩溶区岩溶发育的复杂性、多变性和特殊性,各类评价溶洞稳定性的方法均存在其自身的缺点,致使评价结果与实际存在一定差异。本文采用顶板抗弯强度评价洞室稳定法、顶板抗剪强度评价洞室稳定法和单跨梁模型法三种结构力学方法对溶洞... 由于岩溶区岩溶发育的复杂性、多变性和特殊性,各类评价溶洞稳定性的方法均存在其自身的缺点,致使评价结果与实际存在一定差异。本文采用顶板抗弯强度评价洞室稳定法、顶板抗剪强度评价洞室稳定法和单跨梁模型法三种结构力学方法对溶洞顶板稳定性进行半定量评价,再结合FLAC3D数值模拟方法在天然基础和桩基础条件下进行综合定量评价研究。多种方法综合集成评判,互相类比和相互补充,半定量和定量综合分析,对溶洞发育类型、特征、结构和稳定性综合评价,为岩溶地基处理提供了思路,增强工程建设的安全性。 展开更多

关键词 溶洞 稳定性 结构力学 FLAC3D

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岩溶洞穴现代沉积间断的影响因素研究——以河南鸡冠洞为例 被引量：1

10

作者 孙喆 杨琰 +8 位作者 施强 张萍 梁沙 张娜 刘肖 聂旭东 彭涛 梁胜利 张志钦 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期93-101,共9页

岩溶洞穴次生沉积物——石笋因其独有的高精度测年和高分辨率记录的优势已越来越成为过去全球变化研究中重要的支柱。进行洞穴碳酸盐沉积机理研究对于理解石笋沉积速率,结晶形态、准确解译气候替代指标和现代洞穴合理保护具有重要意义... 岩溶洞穴次生沉积物——石笋因其独有的高精度测年和高分辨率记录的优势已越来越成为过去全球变化研究中重要的支柱。进行洞穴碳酸盐沉积机理研究对于理解石笋沉积速率,结晶形态、准确解译气候替代指标和现代洞穴合理保护具有重要意义。以我国南北交汇带亚洲季风敏感区河南鸡冠洞为例,通过对2010—2015年连续6个水文年对鸡冠洞滴水和碳酸盐沉积的监测发现:1洞内滴水水化学指标与沉积速率表现出很好的一致性,雨季大气降水增加,气温升高,生物活动加强,土壤CO_2含量增加,滴水滴速、Ca^(2+)、HCO_3^-、电导率(EC)和沉积速率同时增加,旱季反之;洞内CO_2对方解石沉积的抑制作用被滴水饱和度掩盖。2受2012—2013年年降雨量显著减少的影响,水岩作用减弱,2014年滴水饱和度降至最低,出现为期一年的沉积间断,直至2014年下半年降水增加,于11月重新接收到方解石沉积。3自2013年下半年开始,受人为淋滤洞穴影响,滴水NO_3^-上升数十倍,模拟实验显示其对CaCO_3溶解的能力较之前提高约60%,表明NO_3^-对方解石沉积存在抑制作用,这可能是个别月份滴水饱和度高却没有回收到CaCO_3沉积的原因,建议景区在进行补水的同时要考虑水质对岩溶作用的影响。 展开更多

关键词 岩溶洞穴 现代沉积间断 水岩作用 NO3^- 异常 河南鸡冠洞

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基于三维数字溶洞的桩基础下溶洞顶板稳定性验算方法研究

11

作者 梁卫军 陈俊生 +1 位作者 刘叔灼 饶城 《科技通报》 2022年第11期78-83,107,共7页

岩溶地层溶洞顶板的稳定性将直接影响场地上方桩基础的安全性,本文依托广州市轨道交通十二号线槎头车辆段项目,选取有代表性的溶洞,结合工程勘察资料、物探资料、桩基础施工图,利用CATIA建立三维溶洞模型,通过Midas GTS/NX有限元分析软... 岩溶地层溶洞顶板的稳定性将直接影响场地上方桩基础的安全性,本文依托广州市轨道交通十二号线槎头车辆段项目,选取有代表性的溶洞,结合工程勘察资料、物探资料、桩基础施工图,利用CATIA建立三维溶洞模型,通过Midas GTS/NX有限元分析软件建立包含群桩、土层和三维溶洞模型的计算模型,通过有限元计算,根据结果显示的桩和溶洞顶板的竖向位移,验算桩基础下溶洞顶板的稳定性。结果表明:用CATIA软件和MidasGTS/NX软件来建模和验算桩基础下溶洞顶板稳定性的方法是直观可行的。 展开更多

关键词 溶洞顶板 桩基础 CATIA 群桩 三维溶洞

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BIM技术在溶洞概率分析中的应用 被引量：1

12

作者 吴海祥 《智能建筑与智慧城市》 2021年第4期108-110,共3页

BIM技术在溶洞勘察中运用较少,论文结合项目实例,重点分析岩土工程勘察中BIM技术的应用及技术特点,建立场地及溶洞三维地质模型,为溶洞风险性分析和处理提供参考和依据。

关键词 BIM 三维地质模型 溶洞 概率分析

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连续配筋混凝土板在岩溶及采空区公路建设中的应用 被引量：8

13

作者 赵明华 杨明辉 +1 位作者 曹文贵 蒋德松 《中南公路工程》 北大核心 2003年第1期7-7,11,共2页

采用连续配筋混凝土板对岩溶及采空区路基进行处理 ,可增强路面层抵抗弯矩的能力 ,消除安全隐患 ,具有良好的经济效益。本文给出的连续配筋混凝土路面板配筋计算公式经济合理 ,三维有限元整体分析安全可靠 ,对于西部高等级公路岩溶及采... 采用连续配筋混凝土板对岩溶及采空区路基进行处理 ,可增强路面层抵抗弯矩的能力 ,消除安全隐患 ,具有良好的经济效益。本文给出的连续配筋混凝土路面板配筋计算公式经济合理 ,三维有限元整体分析安全可靠 ,对于西部高等级公路岩溶及采空区的处理具有较好的借鉴意义。 展开更多

关键词 连续配筋混凝土板 公路建设 三维有限元 采空区 抗弯设计 岩溶区 路基处理 补强

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大型溶洞旅游开发中三维建模测绘技术及应用 被引量：9

14

作者 柏宏强 夏永华 +2 位作者 杨明龙 刘筠 冯鸣 《软件导刊》 2019年第6期138-142,2,共5页

溶洞旅游是旅游行业的一个重要组成部分,其具有稀缺性与不可复制性的特点。溶洞旅游开发过程中需要注意开发与保护的统一,传统测绘手段只能为设计单位提供2D数字绘图,不能详细反映溶洞内部细节情况,因此设计单位在设计时可能出现在某些... 溶洞旅游是旅游行业的一个重要组成部分,其具有稀缺性与不可复制性的特点。溶洞旅游开发过程中需要注意开发与保护的统一,传统测绘手段只能为设计单位提供2D数字绘图,不能详细反映溶洞内部细节情况,因此设计单位在设计时可能出现在某些空间上把握不准确,造成空间浪费甚至溶洞内部资源损坏的情况。借助地面三维激光扫描系统,通过前期控制测量,将扫描仪安置在控制点上对溶洞内部进行高精度扫描。以云南某溶洞旅游景区开发项目为例,阐述三维激光扫描技术在地下溶洞旅游开发中的具体应用,包括前期现场准备及作业方法、点云数据处理、复杂表面3D建模、精度评定、作业效率分析及经验总结等,以期为溶洞旅游开发提供一定参考。 展开更多

关键词 溶洞旅游开发 三维激光扫描 点云数据处理 复杂3D建模 精度评定

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高密度电法与3D溶洞激光扫描在输电线路塔基岩溶探测中的应用效果分析 被引量：4

15

作者 王永刚 易贤龙 《城市地质》 2023年第3期89-95,共7页

高密度电法是探测岩溶空间分布的方法之一,但是受体积效应影响,其异常反应与真实地质情况存在偏差。而3D溶洞激光扫描技术解决了岩溶空间信息获取的难题,有效提高了岩溶定量化解释的精度。采用高密度电法与3D溶洞激光扫描技术对P18输电... 高密度电法是探测岩溶空间分布的方法之一,但是受体积效应影响,其异常反应与真实地质情况存在偏差。而3D溶洞激光扫描技术解决了岩溶空间信息获取的难题,有效提高了岩溶定量化解释的精度。采用高密度电法与3D溶洞激光扫描技术对P18输电塔位底部岩溶进行联合探测,精确查明了塔位岩溶空间分布信息:其桩孔底部溶洞高约1.2 m,顶部及底部埋深分别为9 m、10.2 m,最小、最大直径分别为0.57 m、1.04 m,为设计人员处理岩溶问题提供了更精确的岩溶空间信息。 展开更多

关键词 高密度电法 3D溶洞激光扫描 岩溶探测 岩溶空间信息 岩溶处理

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地质雷达方法在城市岩溶塌陷隐患识别中的应用 被引量：3

16

作者 梁明 张观长 《西部资源》 2021年第3期101-103,共3页

我国南方地区频繁发生岩溶塌陷,严重威胁人民的生命和财产安全,查明岩溶塌陷区地下隐伏土洞或溶洞的空间分布形态十分重要。在城市岩溶塌陷区,通过二维地质雷达探测,较准确推断出隐伏岩溶的分布,但在外在干扰影响较大的情况下,探测精度... 我国南方地区频繁发生岩溶塌陷,严重威胁人民的生命和财产安全,查明岩溶塌陷区地下隐伏土洞或溶洞的空间分布形态十分重要。在城市岩溶塌陷区,通过二维地质雷达探测,较准确推断出隐伏岩溶的分布,但在外在干扰影响较大的情况下,探测精度明显降低。三维地质雷达探测技术,提高了对外在干扰的分辨能力,较准确地推断出隐伏土洞的空间分布形态,为岩溶塌陷的监测和防治提供较可靠的依据。 展开更多

关键词 三维地质雷达 介电常数 岩溶塌陷 隐伏土洞或溶洞

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乌东德水电站K25溶洞集控楼三维设计关键技术研究

17

作者 王宁 李丽君 +1 位作者 周自清 殷俊 《人民长江》 北大核心 2022年第12期118-122,共5页

目前水利工程三维设计与BIM技术应用已从单专业、单阶段向全过程、多专业协同方式转变。单一软件平台很难满足全过程三维设计应用需要,因此多软件协同完成设计成为目前的主要策略。在乌东德水电站K25溶洞集控楼设计工作中,为解决复杂的... 目前水利工程三维设计与BIM技术应用已从单专业、单阶段向全过程、多专业协同方式转变。单一软件平台很难满足全过程三维设计应用需要,因此多软件协同完成设计成为目前的主要策略。在乌东德水电站K25溶洞集控楼设计工作中,为解决复杂的地形环境、建筑异形外形及内部复杂构造等带来的技术难题,采用多软件协同完成了从方案到施工图全过程三维设计。通过SketchUp、Rhino、Revit等多个三维软件配合,完成了洞壁、混凝土回填、异形幕墙等复杂形体建模及BIM模型整合,最终通过BIM模型生成施工图纸。K25溶洞集控楼设计作为一次多软件协同设计技术实践,不仅为类似水利工程三维设计提供参考,也为今后该工程后期多平台数据融合工作奠定了基础。 展开更多

关键词 水电站建筑物 建筑信息模型 建筑设计 三维设计 多平台协同 K25溶洞 乌东德水电站

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