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降雨入渗条件下非饱和膨胀土边坡原位监测 被引量：171
1
作者 詹良通 吴宏伟 +1 位作者 包承纲 龚壁卫 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期151-158,共8页
为了对降雨诱发的非饱和膨胀土边坡失稳的机理有较深入的了解,在湖北枣阳选取了一个11 m高的典型的非饱和膨胀土挖方边坡进行人工降雨模拟试验和原位综合监测。监测成果表明:降雨入渗造成2 m深度以内土层中孔隙水压力和含水量大幅度增加... 为了对降雨诱发的非饱和膨胀土边坡失稳的机理有较深入的了解,在湖北枣阳选取了一个11 m高的典型的非饱和膨胀土挖方边坡进行人工降雨模拟试验和原位综合监测。监测成果表明:降雨入渗造成2 m深度以内土层中孔隙水压力和含水量大幅度增加,致使膨胀土体的抗剪强度由于有效应力的减少及土体吸水膨胀软化而降低;同时,降雨入渗造成土体中水平应力与竖向应力比显著增加,并接近理论的极限状态应力比,以致软化的土体有可能沿着裂隙面发生局部被动破坏,此破裂面在一定条件下(如持续降雨条件下)可能会逐渐扩展,最后发展成为膨胀土中常见的渐进式滑坡。 展开更多
关键词 膨胀土边坡 降雨入渗 现场监测 孔隙水压力 土压力 变形
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基坑开挖对下卧运营盾构隧道影响的数值模拟研究 被引量：171
2
作者 黄宏伟 黄栩 Schweiger F. Helmut 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期182-189,共8页
上海外滩修建地下通道——外滩通道,通道南段采用明挖法施工,在延安东路路口与已建的延安东路隧道产生交叉跨越问题。外滩通道基坑坑底与延安东路南、北线隧道拱顶距离仅为7.1m与5.4m,基坑开挖必然使下卧运营隧道产生附加变形以及附加... 上海外滩修建地下通道——外滩通道,通道南段采用明挖法施工,在延安东路路口与已建的延安东路隧道产生交叉跨越问题。外滩通道基坑坑底与延安东路南、北线隧道拱顶距离仅为7.1m与5.4m,基坑开挖必然使下卧运营隧道产生附加变形以及附加内力。为了研究外滩通道开挖对下卧延安东路隧道的影响,以及评价不同隧道保护措施的效果,通过三维有限元软件PLAXIS-GiD进行四组模拟,包括无隧道保护措施的工况、采取土体加固措施的工况、基坑开挖过程中在坑底进行堆载的工况以及同时进行土体加固和堆载的工况。实际工程中同时采用土体加固和堆载这两种措施来保护隧道,现场监测数据与对应的数值模拟结果具有较好的一致性。分析表明:基坑开挖将对下卧隧道产生很大的影响,且影响范围较大,约为6倍基坑宽度,施工中采取合理的隧道保护措施是十分必要的。 展开更多
关键词 基坑 盾构隧道 数值模拟 现场监测
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地铁车站基坑围护结构变形监测与数值模拟 被引量：165
3
作者 刘杰 姚海林 任建喜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期456-461,共6页
以某城市大型地铁车站基坑为研究背景,对基坑围护结构及其变形监测方案进行了设计,并对基坑围护结构变形的现场监测数据进行了分析,重点分析了基坑施工过程中围护结构的水平变形随基坑开挖深度和时间的变化规律。建立了弹塑性有限元模型... 以某城市大型地铁车站基坑为研究背景,对基坑围护结构及其变形监测方案进行了设计,并对基坑围护结构变形的现场监测数据进行了分析,重点分析了基坑施工过程中围护结构的水平变形随基坑开挖深度和时间的变化规律。建立了弹塑性有限元模型,并对地铁车站深基坑开挖进行施工仿真模拟计算,将获得的围护结构变形结果与监测结果进行了对比分析,再引用多种围护形式对基坑变形进行敏感性因素分析。结果表明:钢支撑+围护桩的围护形式对基坑土体的侧向变形有较好的限制作用,有限元数值计算结果与现场实测结果比较一致,有限元计算的结果是可信的,改变钢支撑的施作位置对限制基坑的侧向变形有重要作用。随着围护桩入土深度的增大,土体向基坑内侧变形的趋势有所减缓。 展开更多
关键词 地铁车站 基坑 围护结构 有限元 现场监测
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顶管施工引起的土体扰动理论分析及试验研究 被引量：106
4
作者 魏纲 徐日庆 屠玮 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期476-482,共7页
近年来,顶管施工技术在中国得到迅速发展,并广泛应用于给排水管道工程,但顶管施工中土体的扰动机理及土体性状的变化有待深入研究与探讨。在前人的基础上,研究了顶管施工引起土体扰动的机理,提出了更加准确的土体扰动分区图。对某顶管... 近年来,顶管施工技术在中国得到迅速发展,并广泛应用于给排水管道工程,但顶管施工中土体的扰动机理及土体性状的变化有待深入研究与探讨。在前人的基础上,研究了顶管施工引起土体扰动的机理,提出了更加准确的土体扰动分区图。对某顶管工程进行了现场监测,内容包括地面变形、深层土体移动、孔隙水压力、土压力、地下水位以及顶管施工现场记录。测试结果表明土体扰动受土质条件、施工技术和现场控制程度的影响,其中现场控制程度(包括顶力、土压力、管线纠偏和注浆压力)的影响最大。土压力、孔隙水压力、地下水位、地面变形及深层土体移动的变化都跟掘进机与测试断面之间的距离有直接关系。当掘进机离测点还有一段距离(6～7 m)时,土压力、孔隙水压力和地下水位上升达到峰值。地面隆起及深层土体移动则是在掘进机尾部离开测点时达到最大,随后总体上呈下降趋势。现场测试结果很好地验证了土体扰动理论。 展开更多
关键词 土木工程 顶管施工 土体扰动 扰动机理 给排水工程
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近距离多线叠交盾构施工对既有隧道变形的影响研究 被引量：107
5
作者 李磊 张孟喜 +1 位作者 吴惠明 王永佳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1036-1043,共8页
针对上海地铁新建11号线先下后上近距离穿越既有4号线,形成三层隧道四线叠交的特殊工况,采用有限元数值模拟和现场监测相结合的方法,考虑既有隧道周围土压力的分布规律,研究了盾构下穿施工时土仓压力和注浆压力以及上穿施工时压重范围... 针对上海地铁新建11号线先下后上近距离穿越既有4号线,形成三层隧道四线叠交的特殊工况,采用有限元数值模拟和现场监测相结合的方法,考虑既有隧道周围土压力的分布规律,研究了盾构下穿施工时土仓压力和注浆压力以及上穿施工时压重范围和压重量对既有隧道变形的影响。研究结果表明:下穿施工结束时,既有隧道的沉降量不随土仓压力比的改变而改变,但随注浆压力比的减小而增大;上穿施工应采取压重措施预防既有隧道的上浮和局部隆起变形,宜遵循新建隧道同步压重为主,既有隧道压重为辅的原则。 展开更多
关键词 多线叠交隧道 盾构施工 土仓压力 注浆压力 既有隧道变形 现场监测
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盾构下穿越已运营隧道施工监测与技术分析 被引量：101
6
作者 胡群芳 黄宏伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期42-47,共6页
通过对上海M4线张扬路至浦电路区间隧道近距离下穿越已运营M2线工程施工过程的监测,分析对比了盾构两次近距离下穿越施工的过程和特点,讨论了M2线周围地层土体的沉降变形和规律。同时,针对盾构近距离穿越施工技术难题,较系统探讨了近距... 通过对上海M4线张扬路至浦电路区间隧道近距离下穿越已运营M2线工程施工过程的监测,分析对比了盾构两次近距离下穿越施工的过程和特点,讨论了M2线周围地层土体的沉降变形和规律。同时,针对盾构近距离穿越施工技术难题,较系统探讨了近距离下穿越施工技术方案,分析了施工技术控制要领,为今后类似工程提供了借鉴。 展开更多
关键词 盾构隧道 穿越施工 现场监测 地表沉降
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大断面黄土隧道二次衬砌受力特性研究 被引量：87
7
作者 李鹏飞 张顶立 +3 位作者 赵勇 周烨 房倩 张翾 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1690-1696,共7页
以兰渝铁路胡麻岭隧道为工程背景,采用现场监测方法得到大断面黄土隧道初期支护与二次衬砌之间的接触压力,并讨论该接触压力随时间的发展规律和沿洞周的空间分布特性。根据铁路隧道设计规范计算得到作用于衬砌结构的计算荷载,采用荷载... 以兰渝铁路胡麻岭隧道为工程背景,采用现场监测方法得到大断面黄土隧道初期支护与二次衬砌之间的接触压力,并讨论该接触压力随时间的发展规律和沿洞周的空间分布特性。根据铁路隧道设计规范计算得到作用于衬砌结构的计算荷载,采用荷载结构模型分别计算实测和计算荷载作用下的二次衬砌内力,并进行对比分析。研究方法和结论对分析软弱地层衬砌结构的受力特性、建立更加科学合理的隧道设计方法具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 隧道工程 二次衬砌 受力特征 现场监测 荷载结构模型
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盾构隧道施工引起的地表沉降及现场监控 被引量：87
8
作者 黄宏伟 张冬梅 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第S1期1814-1820,共7页
随着隧道技术的发展，盾构隧道愈来愈成为软弱岩土层或繁忙闹市地区地下工程施工的主要施工方法。但无论盾构隧道施工技术如何改进，其施工引起的地层移动是不可能完全消除的。为此就盾构隧道施工不同阶段引起地表沉降的大小、施工现场... 随着隧道技术的发展，盾构隧道愈来愈成为软弱岩土层或繁忙闹市地区地下工程施工的主要施工方法。但无论盾构隧道施工技术如何改进，其施工引起的地层移动是不可能完全消除的。为此就盾构隧道施工不同阶段引起地表沉降的大小、施工现场监测的内容、实测数据的分析等进行讨论，最后给出一个工程实测实例。 展开更多
关键词 盾构施工 地表沉降 现场监测
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软土城区土压平衡盾构上下交叠穿越地铁隧道的变形预测及施工控制 被引量：74
9
作者 张治国 张孟喜 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期3428-3439,共12页
由于城市高楼密集,地铁隧道网络发达,建筑物桩基、市政管线和既有隧道等地下构筑物对新建隧道空间形成较大限制,因此施工盾构往往不可避免地叠交穿越绕行既有构筑物。尤其是上下叠交的隧道穿越存在着重大施工风险,对既有隧道的安全运营... 由于城市高楼密集,地铁隧道网络发达,建筑物桩基、市政管线和既有隧道等地下构筑物对新建隧道空间形成较大限制,因此施工盾构往往不可避免地叠交穿越绕行既有构筑物。尤其是上下叠交的隧道穿越存在着重大施工风险,对既有隧道的安全运营构成极大安全隐患。结合上海轨道交通工程实践,采用简化理论方法、三维有限元数值模拟方法以及现场监测方法,揭示软土城区土压平衡盾构机上下交叠穿越地铁隧道的变形规律,提出上下交叠穿越地铁隧道的盾构施工参数设定规律以及安全控制技术措施。其中简化理论方法基于Winkler地基模型,得到盾构上下交叠穿越引起的既有隧道纵向沉降的计算表达式;三维数值模拟方法优化施工方法和盾构掘进参数,分析盾构隧道以较大斜交角度上下叠交施工穿越的实际工况;现场监测方法提供土压平衡盾构机上下交叠穿越地铁隧道的变形数据以及切口土压力、同步注浆、推进速度、管片拼装高程以及刀盘扭矩等施工参数的设定规律。研究成果可为合理制定城市地铁隧道交叠穿越运营隧道的保护措施提供一定理论依据,也可为其他类似多线叠交盾构隧道穿越工程提供一定的施工借鉴和参考。 展开更多
关键词 隧道工程 土压平衡盾构 上下交叠穿越 掘进参数 WINKLER地基 三维有限元数值模拟 现场监测
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高地应力条件下层状地层隧道围岩挤压变形与支护受力特征 被引量：72
10
作者 沙鹏 伍法权 +2 位作者 李响 梁宁 常金源 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1407-1414,共8页
西部地区普遍出露层片状岩体。由于强度低、自稳能力差、结构强度呈现各向异性等特点,在隧道开挖过程中常引起围岩大变形,导致初期支护结构强烈变形失稳而不得不频繁进行拆换。部分洞段二次衬砌混凝土甚至发生劈裂、掉块的破坏现象,严... 西部地区普遍出露层片状岩体。由于强度低、自稳能力差、结构强度呈现各向异性等特点,在隧道开挖过程中常引起围岩大变形,导致初期支护结构强烈变形失稳而不得不频繁进行拆换。部分洞段二次衬砌混凝土甚至发生劈裂、掉块的破坏现象,严重影响隧道施工的进度与安全。以兰渝铁路两水隧道为工程背景,采用现场实时监测、数值模拟等手段,获取大断面隧道围岩与支护系统之间的接触压力,揭示开挖断面不同位置接触压力随时间发展规律和空间分布特征。研究结果显示,受围岩结构强度的各向异性控制,隧道开挖后支护受力极不均匀。空间上与围岩变形集中部位一致,时间上变化历时长,且由于开挖方式的影响不易稳定。初期支护钢拱架局部荷载过大而发生侧向扭曲失稳,且监测的失稳发生时间与收敛形变稳定时间相比而明显滞后。根据层状围岩的支护受力特征,提出针对此类岩体更为合理的隧道设计建议。 展开更多
关键词 隧道工程 现场监测 支护体系 受力特征 数值分析
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隧道顶部溶洞对围岩稳定性的影响分析 被引量：62
11
作者 史世雍 梅世龙 杨志刚 《地下空间与工程学报》 CSCD 2005年第5期698-702,716,共6页
结合夏家庙隧道实际工程,运用ANSYS有限元软件研究了隧道顶部不同大小、不同距离的溶洞分布对隧道围岩稳定性的影响,并与现场实测数据进行对比分析。研究结果表明:隧道顶部溶洞大小和距离的变化对隧道顶底板主应力将产生明显的影响,对... 结合夏家庙隧道实际工程,运用ANSYS有限元软件研究了隧道顶部不同大小、不同距离的溶洞分布对隧道围岩稳定性的影响,并与现场实测数据进行对比分析。研究结果表明:隧道顶部溶洞大小和距离的变化对隧道顶底板主应力将产生明显的影响,对隧道围岩拱顶下沉亦有明显影响,数值模拟结果与现场监测结果基本吻合。 展开更多
关键词 溶洞 隧道 围岩稳定性 现场监测
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挤压性破碎软岩隧道大变形特征及机制研究 被引量：54
12
作者 李磊 谭忠盛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期3593-3603,共11页
在高地应力软岩地层中开挖隧道,易引发挤压性大变形,是隧道建设中的主要难题之一。依托成(成都)兰(兰州)铁路茂县隧道,通过岩石试验和现场测试,分析茂县隧道的变形特征及破坏模式,研究挤压性软岩大变形隧道的变形和支护作用机制。研究... 在高地应力软岩地层中开挖隧道,易引发挤压性大变形,是隧道建设中的主要难题之一。依托成(成都)兰(兰州)铁路茂县隧道,通过岩石试验和现场测试,分析茂县隧道的变形特征及破坏模式,研究挤压性软岩大变形隧道的变形和支护作用机制。研究结果表明:高地应力软岩隧道施工期间围岩变形量大、速率快,围岩的挤压流动现象明显,变形持续时间长;围岩松动圈层数多、范围广,拱部锚杆受压,与围岩形成"压缩带",共同承载;支护结构承受较大的围岩形变压力,初支钢架多为"屈服承载"或破坏,破坏形式多样,但位置集中;围岩以剪切破坏为主,裂隙扩容现象明显,注浆对加固围岩及保持锚杆作用效果显著;多层支护可有控制的释放围岩变形,改善结构受力,降低围岩流变特性的影响。 展开更多
关键词 隧道工程 挤压性软岩 隧道大变形 现场监测 支护结构
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浅埋偏压连拱隧道非对称支护结构受力性状分析 被引量：42
13
作者 王亚琼 张少兵 +1 位作者 谢永利 赖金星 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A01期3265-3272,共8页
针对浅埋偏压连拱隧道施工中出现的受力非对称问题,结合药水峡连拱隧道的实际情况,通过有限元分析与现场监测,分析浅埋偏压连拱隧道非对称支护结构的受力性状,采用非对称设计方法对支护结构进行优化。结果表明:对浅埋偏压连拱隧道支护... 针对浅埋偏压连拱隧道施工中出现的受力非对称问题,结合药水峡连拱隧道的实际情况,通过有限元分析与现场监测,分析浅埋偏压连拱隧道非对称支护结构的受力性状,采用非对称设计方法对支护结构进行优化。结果表明:对浅埋偏压连拱隧道支护结构进行非对称设计施工是可行的;连拱隧道先施工洞室的受力大于后施工洞室,此结果与隧道偏压状态关系不明显;浅埋偏压连拱隧道围岩压力分布宜按圆形洞室的径向荷载考虑。因此,在进行类似浅埋偏压连拱隧道设计施工时,应注意施工顺序,支护结构可进行非对称设计。 展开更多
关键词 隧道工程 连拱隧道 浅埋偏压 非对称结构 受力性状 数值模拟 现场监测
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土石混合体边坡人工降雨模拟试验研究 被引量：40
14
作者 周中 傅鹤林 +2 位作者 刘宝琛 谭捍华 龙万学 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1391-1396,共6页
降雨入渗是诱发土石混合体边坡失稳的主要因素之一,此类问题一直受到人们的关注,但对此问题的研究不够系统和深入。为了对降雨入渗诱发下土石混合体滑坡的失稳机理有较深的了解及研究边坡性状随时间变化的一些重要特性,在上瑞高速公路... 降雨入渗是诱发土石混合体边坡失稳的主要因素之一,此类问题一直受到人们的关注,但对此问题的研究不够系统和深入。为了对降雨入渗诱发下土石混合体滑坡的失稳机理有较深的了解及研究边坡性状随时间变化的一些重要特性,在上瑞高速公路贵州段选取了一个典型的土石混合体边坡进行人工降雨模拟试验和原位综合监测。监测成果表明:降雨入渗影响下土石混合体边坡的滑动变形区为坡面以下0～4 m之间,变形量以坡面最大,从坡面到坡体深部逐渐减小;在实施降雨的前2 h,平均入渗百分率为86%,之后,入渗率由于地表径流的增加而随时间逐渐减少,一段时间(6 h)之后,入渗率降到一个相对稳定值(50%);降雨入渗造成土体中孔隙水压力增加,致使边坡土体的抗剪强度由于有效应力的减少及土体吸水软化而降低,降雨入渗的这一双重效应可能是降雨诱发土石混合体边坡失稳的主要原因之一。 展开更多
关键词 边坡 土石混合体 人工降雨模拟试验 降雨入渗 现场监测
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小湾电站高边坡的稳定性监测及分析 被引量：39
15
作者 赵明华 刘小平 +1 位作者 冯汉斌 彭文祥 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期2746-2750,共5页
水电站修建不可避免地形成一些高边坡,这些高边坡的稳定性又是水电站建设能否顺利进行的关键问题之一。岩质高边坡一般地质条件复杂,面广坡高,其影响因素非常复杂,边坡的稳定性难以用一般边坡的稳定性指标——稳定度定量,进行分析。为... 水电站修建不可避免地形成一些高边坡,这些高边坡的稳定性又是水电站建设能否顺利进行的关键问题之一。岩质高边坡一般地质条件复杂,面广坡高,其影响因素非常复杂,边坡的稳定性难以用一般边坡的稳定性指标——稳定度定量,进行分析。为探讨小湾电站高边坡的稳定性状况,对该边坡进行表观变形、测斜仪、多点位移及锚索荷载等监测。通过分析监测结果数据揭示了边坡变形现象产生的原因及发展趋势,并以此确定边坡的稳定性。分析结果表明,该边坡稳定性良好。本工程成功经验可以供其他类似工程借鉴。 展开更多
关键词 边坡工程 工程地质 高边坡 稳定性分析 现场监控
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中国锦屏地下实验室二期工程安全原位综合监测与分析 被引量：37
16
作者 冯夏庭 吴世勇 +5 位作者 李邵军 邱士利 肖亚勋 丰光亮 申满斌 曾雄辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期649-657,共9页
中国锦屏地下实验室是目前世界上埋深最大的实验室。以中国锦屏地下实验室二期(CJPL–II)工程为研究对象,通过变形、开裂、弹性波、扰动应力、微震、声发射、三维激光扫描、岩体结构面遥测、爆破振动测试等原位综合监测手段,实时获取深... 中国锦屏地下实验室是目前世界上埋深最大的实验室。以中国锦屏地下实验室二期(CJPL–II)工程为研究对象,通过变形、开裂、弹性波、扰动应力、微震、声发射、三维激光扫描、岩体结构面遥测、爆破振动测试等原位综合监测手段,实时获取深部地下实验室开挖全过程的岩体响应及其演化特性,实现对深部岩体微观到宏观多尺度破裂、隧洞表面到岩体深部变形的综合监测。研究工程场址的地质辨识方法,给出深部复杂地质结构条件下的地质分区,结合真三轴、结构面实验和地应力测试,揭示各实验室开挖过程中不同的变形特征和破坏模式,实时捕获了深部工程灾害变形破裂的前兆信息,有效预警了岩爆和塌方工程灾害,确保了实验室施工全过程的工程安全。研究成果和基础数据为中国锦屏地下实验室安全建设运行、探讨深部岩体力学与工程科学难题均具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 岩石力学 锦屏 深部地下实验室 原位监测 深部工程灾害 预警
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隧道塌方区加固后的施工监测与仿真分析 被引量：32
17
作者 陈秋南 张永兴 +3 位作者 刘新荣 王石光 周应麟 邱喜华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期158-161,共4页
常德—张家界高速公路关口垭隧道右洞YK73+925～YK73+955段在施工过程中出现塌方,分析塌方原因后,结合工程具体情况,采用超前小导管预注浆辅以工字钢拱架处理塌方区,在处理段增设2个监测断面,并利用有限元法进行数值模拟分析,现场监控... 常德—张家界高速公路关口垭隧道右洞YK73+925～YK73+955段在施工过程中出现塌方,分析塌方原因后,结合工程具体情况,采用超前小导管预注浆辅以工字钢拱架处理塌方区,在处理段增设2个监测断面,并利用有限元法进行数值模拟分析,现场监控量测和有限元计算得到隧道收敛位移和拱顶下沉规律基本一致,且小于规范允许值,表明超前小导管预注浆方法处理塌方区效果良好。 展开更多
关键词 隧道工程 隧道塌方 超前小导管注浆 现场监测 有限元模拟
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浅埋软岩公路隧道超前管棚支护机制与工程应用研究 被引量：34
18
作者 武松 汤华 +2 位作者 罗红星 戴永浩 吴振君 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期3080-3091,共12页
根据弹性理论刚度等效方法,管棚可视作加劲肋,加固岩土视作各项同性板,将隧道拱顶局部范围的管棚和加固岩土整体视为弹性地基上四边受特定约束的各向异性板。基于传统的管棚弹性地基梁模型,建立管棚弹性地基各向异性板模型,将管棚的力... 根据弹性理论刚度等效方法,管棚可视作加劲肋,加固岩土视作各项同性板,将隧道拱顶局部范围的管棚和加固岩土整体视为弹性地基上四边受特定约束的各向异性板。基于传统的管棚弹性地基梁模型,建立管棚弹性地基各向异性板模型,将管棚的力学模型从一维拓展至二维,采用COMSOLPDE有限元法求解,并应用该模型分析甸头隧道管棚的作用机制。同时开展隧道室内物理模型试验,研究超前管棚作用机制,对比分析工程中常用的Φ76 mm和Φ108 mm两种管棚的支护效果,研究结果表明:(1)管棚的受力和变形主要集中在掌子面前6 m范围内,将Φ76 mm管棚调整为Φ108 mm管棚后,横向和轴向弯矩分别增大56.9%和5.5%,同时管棚最大挠度降低38%,表明管棚支护刚度越大,所需承担的隧道开挖过程中的上部荷载也越大,通过减少上部围岩的松弛变形和应力释放,有效控制围岩变形。(2)由于管棚弹性地基各向异性板模型是二维的,对比分析管棚模型的横向和轴向弯矩发现,Φ76 mm和Φ108 mm管棚的轴向弯矩分别为横向弯矩的13和20倍,说明管棚沿隧道轴向弯矩作用明显,与已有研究结论相符,但横向弯矩作用同样不可忽略。(3)室内模型试验表明,沿隧道横向,管棚和围岩共同形成一定厚度的环向承载结构,起到超前支护的作用,共同承担隧道开挖后上方围岩荷载;沿隧道轴向,管棚与初支结构形成系统进行承载,起到梁支撑的作用,有效控制上方围岩的松弛变形和应力释放,从而提高掌子面围岩的稳定性。应用上述研究成果,成功指导了云南大永高速公路大断面软岩公路隧道下穿既有公路工程,将Φ76 mm管棚方案调整为Φ108 mm管棚方案后,现场实测拱顶上方最大地表沉降值减少了38%,室内试验的减少值为37%,室内试验和现场监测分析结果进一步验证了该模型的可行性和合理性,保障了整个下穿施工过程的安全顺� 展开更多
关键词 隧道工程 浅埋隧道 管棚支护 管棚弹性地基各向异性板模型 模型试验 现场监测
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西安地铁车站深基坑变形规律FLAC模拟研究 被引量：30
19
作者 任建喜 张引合 +1 位作者 张琨 高丙丽 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2011年第3期90-93,共4页
研究目的:西安是西北黄土地区第一个修建地铁的城市,地铁车站深基坑的开挖平面尺寸大、基坑暴露时间长、基坑变形控制等级高,西安又处于特殊的黄土地区,基坑壁岩土体主要为黄土及黄土状土,上部具有湿陷性,与国内外已开挖建成的地铁车站... 研究目的:西安是西北黄土地区第一个修建地铁的城市,地铁车站深基坑的开挖平面尺寸大、基坑暴露时间长、基坑变形控制等级高,西安又处于特殊的黄土地区,基坑壁岩土体主要为黄土及黄土状土,上部具有湿陷性,与国内外已开挖建成的地铁车站的城市的地质差异较大,车站深基坑围护设计可借鉴的经验较少。因此,急需开展地铁车站深基坑变形规律研究,为西安地铁其它车站深基坑围护结构设计与优化提供帮助。研究结论:以西安地铁2号线北大街车站深基坑工程为背景,建立了深基坑围护结构施工过程FLAC模拟计算模型,制定了车站深基坑施工监测方案,分析了围护桩的变形、钢支撑轴力变化和锚索受力变化的规律。结果表明,桩体位移是围护结构变形特性的直接反映,而钢支撑和锚索对深基坑变形有明显的限制作用。计算结果和监测结果基本一致。 展开更多
关键词 地铁车站 深基坑 围护结构 变形规律 FLAC模拟 现场监测
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浅埋大跨度隧道拆撑对初支安全性影响分析 被引量：28
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作者 张建国 王明年 +1 位作者 罗禄森 吉艳雷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期497-502,共6页
针对浅埋大跨度隧道拆撑对初期支护安全性影响,对厦门东通道(翔安隧道)陆域CRD法施工段采用现场监测和数值模拟两种方法。对比分析表明,两种方法所得结果吻合良好。研究结果表明,在纵向一次性拆撑长度为10 m的情况下,对拱顶下沉的影响... 针对浅埋大跨度隧道拆撑对初期支护安全性影响,对厦门东通道(翔安隧道)陆域CRD法施工段采用现场监测和数值模拟两种方法。对比分析表明,两种方法所得结果吻合良好。研究结果表明,在纵向一次性拆撑长度为10 m的情况下,对拱顶下沉的影响在5%～10%左右,初期支护安全系数降低约5%～15%,初期支护的安全性受临时支护拆除的影响较小,这为实现隧道的信息化施工提供了依据,也为今后的相关工程积累了经验。 展开更多
关键词 大跨度 拆撑分析 安全性 现场监测 数值模拟 信息化施工
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