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基坑开挖引起下方隧道的变形控制 被引量：74
1
作者 李志高 刘国彬 +1 位作者 曾远 吴小将 《地下空间与工程学报》 CSCD 2006年第3期430-433,共4页
在上海东方路下立交工程中,进行大面积深基坑开挖期间,严格控制地铁隧道由于上方基坑开挖卸载引起的变形量,保证下方地铁二号线的正常运营,施工难度极大。作者从施工工艺上分析了开挖卸载对下卧隧道的影响,提出了减小隧道变形的施工控... 在上海东方路下立交工程中,进行大面积深基坑开挖期间,严格控制地铁隧道由于上方基坑开挖卸载引起的变形量,保证下方地铁二号线的正常运营,施工难度极大。作者从施工工艺上分析了开挖卸载对下卧隧道的影响,提出了减小隧道变形的施工控制措施,采用了考虑时空效应的施工方法进行开挖,取得了很大的成功。 展开更多
关键词 开挖卸荷 隧道 变形控制
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基于开挖卸荷效应的地铁隧道施工过程数值分析 被引量：39
2
作者 侯公羽 刘宏伟 +3 位作者 李晶晶 高仁哲 王强 张梦迪 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期2915-2924,共10页
在地铁隧道实际施工过程中,围岩处于加、卸载的复杂变化过程中。隧道的开挖与支护过程是一个多步骤的、且上一步开挖都会对随后的各次开挖产生影响的复杂过程。依据地下工程问题的特点,即"先受力,后开挖,再支护",描述并模拟... 在地铁隧道实际施工过程中,围岩处于加、卸载的复杂变化过程中。隧道的开挖与支护过程是一个多步骤的、且上一步开挖都会对随后的各次开挖产生影响的复杂过程。依据地下工程问题的特点,即"先受力,后开挖,再支护",描述并模拟地铁隧道开挖卸荷效应下的真实施工过程。对地铁隧道施工中开挖卸荷效应进行详细分析,提出模拟地铁隧道开挖卸荷效应的四阶段模拟方法。以北京地铁8号线二期01标段西清区间隧道为工程背景,对地铁隧道盾构施工真实过程和开挖卸荷效应进行数值模拟与计算。分析开挖面支护力、支护时机、填充注浆以及考虑与不考虑开挖卸荷效应等因素对地铁隧道开挖与支护的影响,获得基于开挖卸荷效应的地铁隧道盾构施工的围岩–支护作用机制。 展开更多
关键词 隧道工程 地铁隧道 盾构施工 开挖卸荷 四阶段模拟方法 数值模拟
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深部圆形巷道开挖卸荷的围岩力学特征及破坏机理 被引量：22
3
作者 董春亮 赵光明 +3 位作者 李英明 孟祥瑞 卢小雨 张立洋 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期511-518,526,共9页
针对深部高地应力条件下巷道开挖卸荷造成的围岩强烈扰动问题,基于弹性卸荷理论,运用留数定理和拉氏逆变换的延滞性给出动态开挖卸荷应力解析解。在此基础上,研究深部开挖卸荷下围岩力学特征和破坏机理,根据围岩力学特征建立动态卸荷的... 针对深部高地应力条件下巷道开挖卸荷造成的围岩强烈扰动问题,基于弹性卸荷理论,运用留数定理和拉氏逆变换的延滞性给出动态开挖卸荷应力解析解。在此基础上,研究深部开挖卸荷下围岩力学特征和破坏机理,根据围岩力学特征建立动态卸荷的强度准则和拉压损伤模型。通过算例探讨初始地应力、开挖半径、卸荷时间和岩体动态强度对围岩卸荷破坏与稳定的影响。结果表明:深部开挖卸荷下围岩力学特征主要表现为最小主应力卸荷、最大主应力集中,而主应力差的瞬间增大,诱发开挖面内裂隙扩展、贯通,形成由强及弱连续分布的破坏区,构成二次支护前维系围岩稳定的支撑结构。深部动态开挖卸荷下,初始地应力和开挖半径越大、卸荷时间越短,围岩损伤越严重,破坏范围越广,对围岩的扰动越强烈;而岩体动黏聚力和动摩擦角越大,围岩的破坏范围越小,围岩越稳定。分析结果对深入研究高地应下巷道开挖的破坏机制具有重要意义。 展开更多
关键词 深部巷道 开挖卸荷 留数定理 延滞性 力学特征 围岩破坏
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开挖卸荷扰动深部巷道围岩变形破坏特征研究 被引量：22
4
作者 王新丰 何毅 +2 位作者 陆明远 高毓浩 李珊 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期83-90,共8页
为解决开挖卸荷工程扰动条件下深部巷道围岩失稳变形加剧与受力破坏严重问题,采用层次分析(AHP)、数理计算与数值模拟的综合研究方法,分析卸荷扰动作用下深部巷道围岩的典型形变特点;建立围岩失稳破坏的综合评价体系,得出围岩裂隙场、... 为解决开挖卸荷工程扰动条件下深部巷道围岩失稳变形加剧与受力破坏严重问题,采用层次分析(AHP)、数理计算与数值模拟的综合研究方法,分析卸荷扰动作用下深部巷道围岩的典型形变特点;建立围岩失稳破坏的综合评价体系,得出围岩裂隙场、应力场与位移场的时空演化特征。研究结果表明:深部开挖扰动围岩具有内部卸荷失稳、外部非线性变形的双重典型形变特征;围岩垂直应力与水平应力的耦合作用引发围岩的变形破坏;深部开挖巷道围岩具有初期形变量大、位移变化速度快、流变性强的特点,顶板下沉和底板鼓起是围岩失稳变形的显著特征。 展开更多
关键词 开挖卸荷 深部巷道 失稳变形 评价体系 应力场 耦合作用
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黄土边坡开挖卸荷力学响应与破坏机理研究 被引量：19
5
作者 张子东 裴向军 +3 位作者 张晓超 张硕 袁广 师伟雄 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期684-693,共10页
开挖黄土边坡诱发的黄土滑坡频繁发生,对黄土地区的工程建设产生了极大的威胁,严重阻碍了各种基础设施建设的推进,认识开挖卸荷过程中黄土边坡的力学响应机制及变形破坏过程,是对此类型滑坡进行防治的前提条件和重要依据。基于此,开展... 开挖黄土边坡诱发的黄土滑坡频繁发生,对黄土地区的工程建设产生了极大的威胁,严重阻碍了各种基础设施建设的推进,认识开挖卸荷过程中黄土边坡的力学响应机制及变形破坏过程,是对此类型滑坡进行防治的前提条件和重要依据。基于此,开展饱和黄土常规三轴剪切试验和卸荷路径下的三轴剪切试验(卸荷三轴试验),着重分析在两种应力路径下饱和黄土的力学响应及变形特征,并以兰州上洼子滑坡为例对其形成机制进行分析。研究表明:(1)在三轴试验中,相比于常规条件,侧向卸荷条件下,虽然孔压增长幅度较低,但卸荷导致侧向压力大大降低,因此孔压比快速增长,有效应力持续降低,对边坡的稳定更为不利;(2)侧向卸荷条件下试样达到峰值强度时所需应变更小(1%~2%),表明卸荷条件下边坡更易失稳破坏且具有突发性;(3)两种应力路径下饱和土体抗剪强度参数有显著差异,与标准三轴剪切试验相比,卸载三轴剪切条件下,c'值降低62.32%~76.92%,且接近于零,有效内摩擦角φ'值增大26.92%~29.77%;(4)采用FLAC-3D对上洼子滑坡进行数值模拟分析,选取侧向卸荷三轴剪切试验结果更符合土体真实应力路径,揭示了上洼子滑坡的破坏模式为"后退渐进式"。 展开更多
关键词 黄土边坡 开挖卸荷 应力路径 力学参数 力学响应 破坏机理
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爆破开挖对边坡岩体裂纹扩展的扰动机制 被引量：16
6
作者 陈明 郭天阳 +2 位作者 卢文波 肖燕君 严鹏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1307-1314,共8页
爆破开挖是导致边坡节理岩体开裂甚至失稳的重要影响因素之一。基于断裂动力学理论,针对爆破开挖对边坡岩体裂纹失稳扩展的扰动作用进行研究,分析开挖扰动下地应力卸荷和爆炸应力波对裂纹尖端应力强度因子及其裂纹失稳扩展模式的影响。... 爆破开挖是导致边坡节理岩体开裂甚至失稳的重要影响因素之一。基于断裂动力学理论,针对爆破开挖对边坡岩体裂纹失稳扩展的扰动作用进行研究,分析开挖扰动下地应力卸荷和爆炸应力波对裂纹尖端应力强度因子及其裂纹失稳扩展模式的影响。结果表明,爆炸应力波与地应力共同决定了边坡岩体裂纹的失稳扩展模式,初始地应力作用下边坡岩体裂纹的扩展模式主要为I–II压剪复合型;爆破开挖所产生的卸荷效应将改变初始地应力的状态,可使裂纹的扩展模式由I–II压剪复合型转变为I–II拉剪复合型,导致裂纹更容易失稳扩展,且卸荷程度越大,裂纹越容易失稳扩展;爆炸应力波的作用将增加岩体裂纹的失稳扩展风险。 展开更多
关键词 边坡工程 爆破开挖 裂纹扩展 开挖卸荷
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使用小型围岩试件模拟与再现巷道围岩开挖卸荷过程的试验系统 被引量：16
7
作者 侯公羽 李小瑞 +2 位作者 张振铎 梁洪垚 张继成 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2136-2145,共10页
为了实现在实验室进行巷道(隧道)开挖卸荷过程的模拟,获得对围岩试件进行开挖卸荷试验的创新性监测方法与成套试验技术,研制了一套可以使用小型围岩试件模拟与再现巷道围岩开挖卸荷路径的试验系统。该系统主要由3个独立的子系统组成:(1... 为了实现在实验室进行巷道(隧道)开挖卸荷过程的模拟,获得对围岩试件进行开挖卸荷试验的创新性监测方法与成套试验技术,研制了一套可以使用小型围岩试件模拟与再现巷道围岩开挖卸荷路径的试验系统。该系统主要由3个独立的子系统组成:(1)系统I:SAM–3000型微机控制电液伺服岩石三轴试验系统;(2)系统II:小型巷道围岩试件加、卸载腔;(3)系统III:声波–声发射一体化测试系统。通过对3个子系统进行软、硬件集成与调试,获得了小型巷道围岩试件级别(高290 mm,外径200 mm,内径100~150 mm)的开挖卸荷过程的室内模拟与再现。使用小型巷道围岩试件进行了初步的开挖卸荷试验研究,结果表明,所构建的试验系统可以有效地模拟:巷道围岩的开挖卸荷条件;巷道围岩在开挖卸荷条件下的变形规律、应力分布特征和破坏机制等。 展开更多
关键词 岩石力学 小型围岩试件 开挖卸荷 试验系统 声波–声发射
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开挖卸荷条件下单桩承载力特性的模型试验研究 被引量：13
8
作者 陈锦剑 吴琼 +1 位作者 王建华 夏小和 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期85-88,共4页
基坑开挖卸荷会导致开挖段桩侧摩阻力缺失以及坑底桩周土围压减小,削弱桩基承载力。针对桩周土体开挖卸荷条件下的单桩承载力特性进行室内模型试验研究,通过模拟地面试桩和坑底试桩的竖向静载模型试验,分析单桩荷载传递过程,测试单桩极... 基坑开挖卸荷会导致开挖段桩侧摩阻力缺失以及坑底桩周土围压减小,削弱桩基承载力。针对桩周土体开挖卸荷条件下的单桩承载力特性进行室内模型试验研究,通过模拟地面试桩和坑底试桩的竖向静载模型试验,分析单桩荷载传递过程,测试单桩极限承载力,研究桩周土体开挖卸荷对桩基承载力的影响。对比开挖卸荷前单桩的承载特性,开挖卸荷后桩顶及桩底沉降量均有增加,桩身轴力以及桩端阻力有所增大,模型单桩极限承载力下降。 展开更多
关键词 开挖卸荷 单桩承载力 模型试验
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基于离散元模拟和微震监测的白鹤滩水电站左岸地下厂房稳定性分析 被引量：13
9
作者 毛浩宇 徐奴文 +3 位作者 李彪 樊义林 吴家耀 孟国涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2470-2484,共15页
针对白鹤滩水电站地下洞室群开挖过程围岩稳定问题,基于离散单元法的数值仿真软件3DEC,研究开挖卸荷作用对围岩变形和破坏的影响;引入微震监测技术,对洞室围岩内部微破裂演化实时监测和分析,并将数值模拟结果与微震监测数据对比分析;借... 针对白鹤滩水电站地下洞室群开挖过程围岩稳定问题,基于离散单元法的数值仿真软件3DEC,研究开挖卸荷作用对围岩变形和破坏的影响;引入微震监测技术,对洞室围岩内部微破裂演化实时监测和分析,并将数值模拟结果与微震监测数据对比分析;借助常规位移监测研究围岩宏观变形的时空演化规律,验证数值模拟和微震监测结果的准确性。研究结果表明,围岩损伤与现场施工状态密切相关,同时受各种地质结构影响;数值模拟得到的围岩变形特征与微震监测得到的微震事件聚集规律基本一致,且与常规监测结果对应良好,采用三维离散元数值模拟和微震监测技术相结合的综合研究方法,能够较好地描述围岩在开挖卸荷作用下的力学行为,有效评估洞室围岩的损伤特征和潜在风险区域。 展开更多
关键词 围岩稳定性 离散单元法 数值模拟 开挖卸荷 微震监测
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基坑开挖对下方地铁隧道影响数值分析 被引量：13
10
作者 王永伟 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2018年第2期74-78,共5页
研究目的:与既有地铁隧道上下重叠建设的基坑工程日益增多,基坑开挖卸荷对下方既有地铁隧道的影响是该类工程中不可忽视的问题。本文结合工程实例,采用有限元软件进行数值模拟,分析基坑开挖深度、土层特性等方面对下卧隧道的影响,并总... 研究目的:与既有地铁隧道上下重叠建设的基坑工程日益增多,基坑开挖卸荷对下方既有地铁隧道的影响是该类工程中不可忽视的问题。本文结合工程实例,采用有限元软件进行数值模拟,分析基坑开挖深度、土层特性等方面对下卧隧道的影响,并总结基坑开挖卸荷对下方隧道在结构变形、内力等方面的发展态势和变化规律。研究结论:(1)当基坑开挖深度与下卧隧道覆土厚度之比大于0.5时,下卧隧道结构变形和内力增幅显著,下方隧道竖向位移与上方基坑开挖深度近似于呈线性变化;(2)土层弹性模量越小,隧道隆起量变化增幅越大;(3)隧道内力随着基坑开挖深度的增加呈现减小趋势,当基坑深度开挖至7 m后,由于隧道偏压作用逐渐显著,隧道结构内力呈现增长趋势;(4)本研究结果可为类似工程设计、风险评估与施工提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 开挖卸荷 变形 内力 规律 数值模拟
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复杂环境下基坑上跨运营地铁隧道的保护方案研究 被引量：13
11
作者 田帅 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第S02期196-203,共8页
为解决复杂环境下基坑开挖时下方地铁隧道正常运营的难题,依托郑州某市政管廊上跨地铁区间隧道项目,采用三维数值模拟计算及施工监测数据分析的方法。得出如下结论:1)通过选取合理的基坑围护方案,可减小基坑围护结构施工对地铁区间隧道... 为解决复杂环境下基坑开挖时下方地铁隧道正常运营的难题,依托郑州某市政管廊上跨地铁区间隧道项目,采用三维数值模拟计算及施工监测数据分析的方法。得出如下结论:1)通过选取合理的基坑围护方案,可减小基坑围护结构施工对地铁区间隧道的扰动影响;2)对于工程地质情况较好的地区通过细化上跨基坑开挖方式,采用基底加固+抽条施工的方案可保证地铁区间隧道的正常运营。 展开更多
关键词 复杂环境 盾构隧道 地铁 上跨基坑 开挖卸载
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均匀设计原理在地下工程位移反分析中的应用 被引量：10
12
作者 汤华 史贵才 +1 位作者 葛修润 向晓辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期2017-2022,共6页
以小湾水电站为背景,在试验、监测、前期分析结果的基础上,建立地质与施工的概化模型。以围岩基本力学参数和初始应力场为基本变量,按均匀设计方法进行计算方案的组合,采用考虑开挖卸荷效应的三维弹塑性有限元方法完成了地下硐室群开挖... 以小湾水电站为背景,在试验、监测、前期分析结果的基础上,建立地质与施工的概化模型。以围岩基本力学参数和初始应力场为基本变量,按均匀设计方法进行计算方案的组合,采用考虑开挖卸荷效应的三维弹塑性有限元方法完成了地下硐室群开挖模拟,并应用多元线性回归模型进行了围岩基本力学参数和初始应力场的反演分析。应用反演计算所得围岩基本力学参数和初始应力场计算各监测点的开挖扰动位移增量,相应的计算值与实测值较为吻合,表明反演得到的力学参数和地应力场基本合理,均匀设计原理在地下工程位移反分析中具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 岩石力学 位移反分析 地下工程 均匀设计方法 三维 开挖卸荷 弹塑性
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分步开挖卸荷作用下软硬岩互层边坡的稳定性分析 被引量：12
13
作者 胡斌 姚文敏 +2 位作者 余海兵 郑志勇 柯竹兰 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第29期281-286,共6页
以沪蓉高速公路某软硬互层边坡为例,基于开挖卸荷理论,采用FLAC3D软件进行数值模拟,研究分步开挖卸荷作用对软硬互层边坡稳定性的影响规律。结果表明:最大不平衡力、最大水平位移值、剪应变最大值随开挖步数的增加累积增大,最大值出现... 以沪蓉高速公路某软硬互层边坡为例,基于开挖卸荷理论,采用FLAC3D软件进行数值模拟,研究分步开挖卸荷作用对软硬互层边坡稳定性的影响规律。结果表明:最大不平衡力、最大水平位移值、剪应变最大值随开挖步数的增加累积增大,最大值出现在开挖卸荷面软弱夹层剪出口位置,与开挖量呈正相关关系;每步开挖后瞬间会产生最大不平衡力"尖点",然后逐渐减小接近于零,边坡平衡;塑性区主要分布在软弱夹层位置,拉应力区分布于开挖卸荷面附近以及整体边坡的坡顶面附近20 m以内,且总体拉应力不大,低于灰岩卸荷后的抗拉强度;基于卸荷理论计算得到每步开挖后边坡的稳定性系数比不考虑卸荷对边坡岩体劣化作用的稳定性系数分别降低了0.07、0.08、0.102、0.106。综合分析得出软硬岩互层边坡稳定性的关键问题是开挖卸荷对软弱夹层力学性能的影响以及边坡面附近的拉应力区,开挖卸荷作用对岩体物理力学性能的劣化程度直接决定着边坡的稳定性。 展开更多
关键词 开挖卸荷 软硬岩互层边坡 边坡稳定性 数值模拟
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基于静力触探试验的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失预测研究 被引量：12
14
作者 童立元 李洪江 +1 位作者 刘松玉 杨涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期501-508,共8页
选取典型成层地基场地并设计试坑开挖卸荷试验,开展了基于静力触探(CPT)测试的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失程度预测研究。通过在试坑开挖卸荷前后进行CPT原位测试,得到了试坑开挖卸荷前后的CPT贯入锥尖参数变化规律。进而基于CPT测... 选取典型成层地基场地并设计试坑开挖卸荷试验,开展了基于静力触探(CPT)测试的基坑开挖卸荷单桩水平承载力损失程度预测研究。通过在试坑开挖卸荷前后进行CPT原位测试,得到了试坑开挖卸荷前后的CPT贯入锥尖参数变化规律。进而基于CPT测试p–y模型研究了基坑开挖卸荷前后邻近既有单桩的水平承载力损失及桩身弯矩分布特征。分别考察了基坑开挖卸荷后邻近桩基试桩加载模式下的残余水平承载力和桩顶加载联合土体位移共同作用下的卸荷桩基水平承载特性。研究表明,依据真实卸荷土体CPT参数更能准确预测桩基水平承载力损失程度及损失特征,卸荷桩设计阶段须同时考虑卸荷桩较自由场地桩基的水平承载力损失及土体运动位移对桩基水平承载的影响。以上研究为合理确定基坑开挖引起的既有桩基水平承载力损失提供了一种技术思路,同时对卸荷桩水平承载性能评价具有参考意义。 展开更多
关键词 静力触探 桩基 开挖卸荷 水平承载力 p–y曲线
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水流冲刷对桩基承载性状影响的数值模拟 被引量：11
15
作者 闫澍旺 高江林 王成华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1458-1464,共7页
利用三维有限元耦合数值模型,对水流冲刷作用下桩基础从低承台向高承台的变化过程中承载性状变化的数值模拟方法进行探讨,得出一种较为理想的模拟方法,对于复合地基中的水流冲刷问题及类似桩-土相互作用中的开挖问题的数值模拟有一定的... 利用三维有限元耦合数值模型,对水流冲刷作用下桩基础从低承台向高承台的变化过程中承载性状变化的数值模拟方法进行探讨,得出一种较为理想的模拟方法,对于复合地基中的水流冲刷问题及类似桩-土相互作用中的开挖问题的数值模拟有一定的参考价值。结合工程实例,说明工程计算中简单按高承台计算来考虑水流冲刷作用对桩基承载性状的影响是不准确的。通过调整接触面单元和土体单元刚度,更全面地分析了不同条件下冲刷后桩基承载性状的变化规律,说明冲刷后土体有明显的回弹效应,工程计算中不能简单忽略。 展开更多
关键词 桩基础 水流冲刷 桩-土相互作用 开挖卸载 承载性状 数值模拟
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结构面位置对于深部高应力采动硬岩巷道破坏的影响 被引量：11
16
作者 冯帆 赵兴东 +3 位作者 陈绍杰 李夕兵 李地元 黄万朋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2588-2600,共13页
采用有限元/离散元耦合数值模拟技术分析不同结构面位置条件下深部采动硬岩巷道的裂纹扩展行为、能量演化规律与应力位移分布特征,揭示张拉板裂型破坏与结构面剪切型破坏之间的互动机制。研究结果表明:开挖卸荷产生的板裂化破坏与结构... 采用有限元/离散元耦合数值模拟技术分析不同结构面位置条件下深部采动硬岩巷道的裂纹扩展行为、能量演化规律与应力位移分布特征,揭示张拉板裂型破坏与结构面剪切型破坏之间的互动机制。研究结果表明:开挖卸荷产生的板裂化破坏与结构面活化引起的剪切滑移破坏是诱发岩爆的重要原因;结构面与开挖边界的相对距离对巷道围岩稳定性具有显著影响,其临界相对距离(当二者之间的相对距离大于等于某一临界值时,结构面对巷道围岩破坏不产生作用)随结构面长度的增加呈现单调递增趋势;在临界相对距离内,即使结构面之间不发生层间错动和滑移,结构面的存在也会潜在地影响巷道围岩稳定性,这表明以板裂化岩爆为主的破坏模式可以是开挖卸荷效应和结构面效应的综合响应。当最大主应力与结构面位于同一侧时,卸载后模型内动能未出现明显波动和起伏,此时巷道的破坏仅与开挖卸荷效应有关。 展开更多
关键词 深部硬岩 有限元/离散元 破坏模式 结构面位置 开挖卸荷 能量演化 岩爆
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基坑开挖过程坑侧土体应力路径试验研究 被引量：10
17
作者 陈志波 钟理峰 +1 位作者 蔡廉锦 季李通 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期943-949,共7页
随着基坑的开挖,基坑侧壁土体的竖向应力不变而侧向应力减小,侧壁土压力由静止土压力逐步向主动土压力变化。基于基坑开挖前、开挖过程及支护结构作用后坑侧土体的应力变化情况,开展了常规三轴固结不排水剪切试验、K0固结不排水剪切试验... 随着基坑的开挖,基坑侧壁土体的竖向应力不变而侧向应力减小,侧壁土压力由静止土压力逐步向主动土压力变化。基于基坑开挖前、开挖过程及支护结构作用后坑侧土体的应力变化情况,开展了常规三轴固结不排水剪切试验、K0固结不排水剪切试验、K0固结侧向卸荷试验和不等压固结侧向卸荷不排水剪切试验等多种室内试验,对比分析了不同应力路径条件下土体的应力应变曲线、抗剪强度及孔隙水压力变化特征,总结了基坑开挖过程复杂应力路径下土体的应力应变特征及强度特性。 展开更多
关键词 基坑 开挖卸荷 力学性状 K0固结 应力路径
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软岩巷道围岩卸荷破坏力学模型及影响因素分析 被引量：10
18
作者 欧阳振华 彭瑞 +3 位作者 张同俊 唐忠义 赵启峰 朱建明 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期51-58,共8页
为了研究深部软岩巷道开挖卸荷作用下的力学响应量及大变形失稳机理,基于统一强度准则和岩石三线段力学模型,建立了巷道围岩开挖卸荷力学模型,依据巷道开挖后围岩次生切向应力、等效剪应力分布特征,将围岩力学结构划分为浅承载圈、深承... 为了研究深部软岩巷道开挖卸荷作用下的力学响应量及大变形失稳机理,基于统一强度准则和岩石三线段力学模型,建立了巷道围岩开挖卸荷力学模型,依据巷道开挖后围岩次生切向应力、等效剪应力分布特征,将围岩力学结构划分为浅承载圈、深承载圈、自稳承载圈、主承载圈和关键承载圈,通过理论分析,求解得到软岩巷道开挖后次生应力场、位移场以及软化区与破碎区范围解析解,结合某软岩工程相关力学参数,分析了巷道开挖卸压作用下围岩屈服应力,围岩破裂区、软化区影响范围以及围岩承载结构的影响因素。研究表明:围岩屈服应力随着初始黏聚力和内摩擦角的减小以及掘进速度的增大而减小,围岩越容易达到屈服发生破坏;围岩软化区范围与围岩初始力学参数相关,初始黏聚力越大的围岩,围岩软化区范围减小;破碎区范围随着黏聚力软化模量、剪胀角、掘进速度以及支护结构间排距等的增加而增大;主承载圈和关键承载圈的范围、径向应力和轴向应力的峰值随着围岩软化程度的增加而增大,且向巷道深部转移。 展开更多
关键词 软岩巷道 开挖卸荷 围岩 屈服应力 力学承载结构
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露天矿含后缘裂隙岩质边坡岩体卸荷断裂机理与稳定性研究 被引量：6
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作者 王建明 崔新男 +1 位作者 陈忠辉 陈冲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期345-353,共9页
基于边坡实际结构特征,利用断裂力学理论,推导了卸荷作用下后缘裂隙尖端的应力强度因子和临界失稳高度计算公式,考虑分支裂隙扩展长度,构建了边坡岩体裂隙扩展贯通力学模型,提出了边坡稳定性系数计算方法,并通过工程实例来验证。结果表... 基于边坡实际结构特征,利用断裂力学理论,推导了卸荷作用下后缘裂隙尖端的应力强度因子和临界失稳高度计算公式,考虑分支裂隙扩展长度,构建了边坡岩体裂隙扩展贯通力学模型,提出了边坡稳定性系数计算方法,并通过工程实例来验证。结果表明:(1)卸荷作用越强,后缘裂隙尖端复合应力强度因子越大,边坡的稳定性越差。(2)后缘裂隙倾角越大,临界扩展高度越小,起裂角越大,裂隙越来越趋向于边坡坡面扩展;平均高度越大,临界扩展高度越小,起裂角越大,裂隙越来越偏离边坡坡面扩展;裂隙长度对临界扩展高度和起裂角没有影响。(3)边坡安全系数随后缘裂隙倾角、平均高度和断裂韧度的增加而增大,随裂隙长度、下部裂隙角度和卸荷拉应力的增加而减小。研究成果可为认识和治理卸荷诱发含后缘裂隙岩质边坡崩塌滑坡灾害提供一定理论参考。 展开更多
关键词 开挖卸荷 后缘裂隙 起裂角 分支裂隙 安全系数
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结构面特征对顺层边坡开挖卸荷影响分析 被引量：9
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作者 何云勇 李蜀南 +1 位作者 向波 马建林 《公路》 北大核心 2022年第6期1-7,共7页
以四川省雅安市名山区某高速公路灌口组粉砂质泥岩顺层边坡为工程背景,利用现场大型直剪试验地质参数,建立了数值分析模型,以现场施工监测数据验证了模型的准确性,分析了顺层边坡结构面倾角、间距对边坡开挖卸荷及稳定性的影响。结果表... 以四川省雅安市名山区某高速公路灌口组粉砂质泥岩顺层边坡为工程背景,利用现场大型直剪试验地质参数,建立了数值分析模型,以现场施工监测数据验证了模型的准确性,分析了顺层边坡结构面倾角、间距对边坡开挖卸荷及稳定性的影响。结果表明,顺层边坡卸荷区随开挖级数增加而不断扩展,呈现上宽下窄的分布特征,开挖卸荷深度随开挖级数增加迅速减小,深高比随顺层边坡开挖级数增加逐渐减小;顺层边坡安全系数随结构面倾角增大先减小后增大,开挖卸荷导致结构面最不利倾角由20°变化为30°,此时边坡卸荷深度及位移变形量最大;结构面间距对顺层边坡开挖安全系数及稳定性影响较小,但结构面密集边坡的位移变形量远大于结构面稀疏边坡,两者最大水平位移相差近5倍。研究结果可为该地区工程边坡防护设计提供有益的借鉴与参考。 展开更多
关键词 道路工程 红层泥岩 顺层边坡 结构面 开挖卸荷 稳定性
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