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复合岩体中深埋隧道开挖破坏机理离散元分析 被引量：5
1
作者 蒋明镜 庞红星 +2 位作者 王华宁 陈有亮 廖优斌 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第S02期702-709,共8页
为研究复合岩体中隧道开挖的问题,引入考虑胶结尺寸的岩石微观接触模型,以离散元方法为手段,模拟了复合岩体在不同初始地应力条件下隧道开挖引发的破坏过程,就宏观围岩扰动区、最大主应力、胶结破坏进行分析,并讨论了复合岩体情况与均... 为研究复合岩体中隧道开挖的问题,引入考虑胶结尺寸的岩石微观接触模型,以离散元方法为手段,模拟了复合岩体在不同初始地应力条件下隧道开挖引发的破坏过程,就宏观围岩扰动区、最大主应力、胶结破坏进行分析,并讨论了复合岩体情况与均质岩体情况的区别。结果表明:宏观围岩扰动区面积比随地应力的增大而增大,可能导致宏观大变形甚至破坏;地应力10 MPa时,未发生胶结破坏,20 MPa、30 MPa、40 MPa均发生破坏,胶结破坏数随地应力的增大而增多,且以拉剪和压剪破坏为主;最大主应力从环向看呈下垂水滴状且向下方向最大,在225°,270°和315°方向的最大主应力与离隧道中心的距离成正比;复合岩体在层理面处呈现应力不连续现象。 展开更多
关键词 复合岩体 深埋隧道 地应力 围岩 离散元
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复合地层隧洞中隔离桩对围岩位移的控制效果分析
2
作者 石宇雷 曾哲哨 +2 位作者 王珂 纪丙蔬 宗祥智 《人民长江》 北大核心 2024年第3期153-159,共7页
设置隔离桩作为一种控制城市隧洞开挖引起围岩变形的有效手段,在“上软下硬”复合地层中的作用效果还罕有研究。依托滇中引水工程龙泉隧洞,采用FLAC^(3D)软件,分析隔离桩桩位、桩径、桩长及桩顶埋深等参数对隧洞衬砌及地表建筑物变形控... 设置隔离桩作为一种控制城市隧洞开挖引起围岩变形的有效手段,在“上软下硬”复合地层中的作用效果还罕有研究。依托滇中引水工程龙泉隧洞,采用FLAC^(3D)软件,分析隔离桩桩位、桩径、桩长及桩顶埋深等参数对隧洞衬砌及地表建筑物变形控制效果的影响。结果表明:设置隔离桩能够阻隔地层应力的传递,合理的设计参数是充分发挥隔离桩阻隔作用的关键;同等条件下,隔离桩对地层位移的限制作用在水平方向优于竖直方向;隔离桩距离隧洞越近、桩径越大,控制变形效果越好;隔离桩只有穿过地层滑移面并嵌入下层土体时,才能够较好控制由隧洞开挖引起的隧洞衬砌以及地表建筑物位移,建议嵌入下层土体深度为隔离桩长度的1/4;适当设置桩顶埋深能够降低隔离桩对于土体的牵引作用,建议桩顶埋深深度为隔离桩长度的1/5。研究成果可为隔离桩在城市浅埋复合地层隧洞工程中的应用提供参考。 展开更多
关键词 隔离桩 复合地层 浅埋隧洞 围岩变形 控制效果 龙泉隧洞 滇中引水工程
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复合岩层隧道下穿既有建筑TBM施工关键技术——以重庆轨道9号线中从区间隧道为例
3
作者 王赟 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第S02期520-526,共7页
为解决TBM在2种或2种以上不同岩层组成的复合岩层地质结构中施工,导致不同的地层之间掘进参数差异大、产生明显沉降差,从而引起地表沉降,并对隧道相邻既有建筑物带来风险的问题,以重庆轨道9号线二期中央公园东站—从岩寺站区间复合岩层... 为解决TBM在2种或2种以上不同岩层组成的复合岩层地质结构中施工,导致不同的地层之间掘进参数差异大、产生明显沉降差,从而引起地表沉降,并对隧道相邻既有建筑物带来风险的问题,以重庆轨道9号线二期中央公园东站—从岩寺站区间复合岩层隧道工程为例,其具有纵向跨度大、岩层非均质性强等特点,总结一套针对复合岩层隧道TBM施工的关键技术,主要遵循“复合式TBM施工—左洞先挖—TBM参数优化—同步注浆(二次注浆)—监控量测—预警判断”的成套技术,严格控制右洞下穿既有建筑物沉降量,安全顺利地通过了既有建筑结构区间段,既保证了既有结构的安全性,又确保了隧道高质量、高效率的施工。 展开更多
关键词 复合岩层隧道 下穿既有建筑物 复合式TBM 监控量测 沉降控制
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珠三角水资源配置工程隧洞埋岩深度及间距的影响分析 被引量：3
4
作者 徐传堡 杨光华 +2 位作者 李志云 贾恺 姜燕 《广东水利水电》 2018年第11期87-90,95,共5页
以珠三角水资源配置工程中的复合衬砌盾构输水隧洞为研究对象,在采用简化计算模型的基础上,利用ABAQUS有限元数值分析软件,分析不同外荷载工况下,不同埋岩深度及隧洞间距下管片衬砌环的应力和变形情况。由管片衬砌环最大径向变形及容许... 以珠三角水资源配置工程中的复合衬砌盾构输水隧洞为研究对象,在采用简化计算模型的基础上,利用ABAQUS有限元数值分析软件,分析不同外荷载工况下,不同埋岩深度及隧洞间距下管片衬砌环的应力和变形情况。由管片衬砌环最大径向变形及容许应力确定此时可承受的内水压力大小,并得到内水压力大小随埋岩深度和隧洞间距变化的影响规律,以供工程实践参考。 展开更多
关键词 复合衬砌盾构输水隧洞 埋岩深度 隧洞间距 有限元分析
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深部复合岩体隧道开挖离散元模拟 被引量：3
5
作者 蒋明镜 王华宁 +3 位作者 李光帅 廖优斌 陈有亮 卫超群 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期20-25,共6页
深部复合岩体隧道开挖过程中,抗压强度比是影响围岩稳定的重要因素。引入考虑胶结尺寸的微观接触模型,采用二维离散元方法对深部上软下硬复合岩体隧道开挖进行了数值模拟,分析了强度比对围岩胶结破坏、最大主应力及扰动区的影响。结果表... 深部复合岩体隧道开挖过程中,抗压强度比是影响围岩稳定的重要因素。引入考虑胶结尺寸的微观接触模型,采用二维离散元方法对深部上软下硬复合岩体隧道开挖进行了数值模拟,分析了强度比对围岩胶结破坏、最大主应力及扰动区的影响。结果表明,随着抗压强度比的增大,隧道开挖引起的围岩胶结破坏率与扰动区逐渐增大,胶结破坏形式以拉剪破坏为主;最大主应力沿围岩环向呈下垂的滴水状分布,沿径向在软岩中先减小后增大,在硬岩中逐渐增大;随着抗压强度比的增大,最大主应力沿径向在硬岩区变化幅度减小,在软岩区变化幅度增大。 展开更多
关键词 离散元 深部复合岩体 隧道开挖 抗压强度比
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复合地层中盾构施工地表沉降影响因素分析 被引量：1
6
作者 张婧 温森 张国建 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第5期605-614,共10页
鉴于盾构施工环境复杂多样,地质条件变化大,穿越软硬不均的复合地层较为常见.为了更符合工程实际情况,引入地层产状,利用Midas GTS NX建立有限元模型,在盾构掘进方向与复合地层走向的夹角(θ)下,研究复合地层土岩强度比(λ)、复合地层倾... 鉴于盾构施工环境复杂多样,地质条件变化大,穿越软硬不均的复合地层较为常见.为了更符合工程实际情况,引入地层产状,利用Midas GTS NX建立有限元模型,在盾构掘进方向与复合地层走向的夹角(θ)下,研究复合地层土岩强度比(λ)、复合地层倾角(α)、掌子面土岩面积比(n)等因素对地表沉降的影响,得出θ、λ、α和n对地表沉降影响的规律.结果表明:(1)当θ=0°、90°时,随着λ的增大,地表沉降值均为先减小、再增大、又减小、再增大,呈现波动变化规律;(2)当θ=0°时,无论λ多大,地表沉降值随着α的增大而增大,复合地层倾角越小越有利于控制地表沉降;当θ=90°时,复合地层倾角越大越有利于控制地表沉降;(3)当θ=0°、90°时,地表沉降值随着n的增大而增大,盾构掘进时掌子面岩层占比越大对地表沉降影响越小.研究结果可为类似地层盾构施工提供参考. 展开更多
关键词 盾构隧道 复合地层土岩强度比 复合地层倾角 掌子面土岩面积比 地表沉降
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一种泥质软岩隧道纳米硅溶胶-铝酸盐水泥复合浆材设计及性能优化分析 被引量：1
7
作者 刘宁恺 潘东江 +3 位作者 温时雨 刘海宁 周建军 李治国 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第2期303-312,共10页
针对泥质软岩隧道注浆加固需求以及常用单一浆材性能存在的弊端,将纳米硅溶胶和铝酸盐水泥作为主剂,按照硅溶胶∶水∶铝酸盐水泥为100 mL∶100 mL∶120 g的基本配比组成复合注浆材料进行研究。初期研究发现,简单将纳米硅溶胶与铝酸盐水... 针对泥质软岩隧道注浆加固需求以及常用单一浆材性能存在的弊端,将纳米硅溶胶和铝酸盐水泥作为主剂,按照硅溶胶∶水∶铝酸盐水泥为100 mL∶100 mL∶120 g的基本配比组成复合注浆材料进行研究。初期研究发现,简单将纳米硅溶胶与铝酸盐水泥复合会导致结石率低且结石体存在裂缝等问题。针对结石率问题,选取硅酸钠和硅酸盐水泥,研究各自掺量对结石率、3 d抗压强度和凝胶时间的影响规律,在满足结石率达到100%的前提下,以3 d抗压强度为主、凝胶时间为辅,综合得出硅酸钠为提高结石率的优选外加剂,推荐掺量为铝酸盐水泥的1%。然后,将硅酸钠掺量1%作为常规配比用于后续试验。针对开裂问题,选取硅灰、氧化镁、氧化钙和可再分散乳胶粉,研究各自掺量对裂缝、3 d抗压强度和凝胶时间的影响规律。在满足裂缝得到完全治理的前提下,以3 d抗压强度和凝胶时间为参考依据,得出氧化镁为防治开裂的优选外加剂,推荐掺量为铝酸盐水泥的0.6%。最后,基于界面过渡区理论,评估优化浆材对滇中引水香炉山隧洞泥岩的加固效果。结果表明,岩-浆界面过渡区宽度平均仅88.6μm,显微硬度下降幅度较小,岩-浆结合处微结构较紧固。 展开更多
关键词 复合注浆材料 纳米硅溶胶 铝酸盐水泥 结石率 干缩开裂 泥质软岩隧道
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