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基于三维数值模拟的软岩超大断面隧道施工技术优化研究 被引量：29
1
作者 朱卫东 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2017年第11期1462-1468,共7页
为研究超大断面隧道在软岩地层中开挖施工引起的变形情况,基于铁路设计规范和围岩分级标准对王岗山隧道穿越岩层进行围岩亚分级,通过考虑开挖方向、复杂围岩条件及断层破碎带的影响,利用ABAQUS有限元软件开展三维施工过程模拟,获得三台... 为研究超大断面隧道在软岩地层中开挖施工引起的变形情况,基于铁路设计规范和围岩分级标准对王岗山隧道穿越岩层进行围岩亚分级,通过考虑开挖方向、复杂围岩条件及断层破碎带的影响,利用ABAQUS有限元软件开展三维施工过程模拟,获得三台阶法开挖后的隧道衬砌及围岩受力及变形特征。在此基础上,提出采用更适宜控制变形的双侧壁导坑开挖法,并对其控制效果进行验证。最后,分析影响隧道衬砌和围岩变形的相关因素,得到利于控制变形过大问题的最优进尺设置参数及初期/临时支护形式。数值计算结果表明:1)双侧壁导坑法能够有效降低隧道开挖引起的衬砌及围岩变形;2)锚杆在复杂地层中能够发挥重要作用;3)循环进尺和初期支护强度均对施工引起的变形存在影响,使用新型复合管片临时支护有利于控制隧道衬砌及围岩变形;4)断层破碎带是王岗山隧道施工必须重视的关键部位,除采用合理的开挖工法外,还应辅以其他降低围岩扰动进而控制开挖变形的有效措施。 展开更多
关键词 王岗山隧道 超大断面隧道 围岩亚分级 三台阶法 双侧壁导坑法 三维数值模拟
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隧道岩质围岩亚级分级可靠度分析方法及其工程应用 被引量：21
2
作者 李术才 贺鹏 +4 位作者 李利平 张乾青 石少帅 徐飞 刘洪亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期967-976,共10页
在隧道工程岩体分级中,由于岩土体参数本身的不确定性,加之各定性、定量评定指标在获取过程中由仪器误差、人为操作等产生的离散性及随机性,往往是应用同一评价体系及分级标准,却得出不同的评判等级,尤其是在围岩亚级分级中,评定结果鲁... 在隧道工程岩体分级中,由于岩土体参数本身的不确定性,加之各定性、定量评定指标在获取过程中由仪器误差、人为操作等产生的离散性及随机性,往往是应用同一评价体系及分级标准,却得出不同的评判等级,尤其是在围岩亚级分级中,评定结果鲁棒性差,甚至出现跳级,这就决定了围岩类别的可靠性的存在。据此,基于《工程岩体分级标准》,通过分析岩石强度及岩体完整程度等评价指标的概率分布规律,引入体系可靠度分析理论,构建不同围岩等级的功能函数,经Monte Carlo法计算围岩隶属于各评定等级的可靠概率,进而提出了基于国标BQ法的围岩亚级分级可靠度分析方法。该方法充分利用了分类系统本身蕴含的信息,考虑了评价指标的不确定性及离散性,所计算可靠性指标可更为直观地对围岩等级作出稳健评估,且可靠概率在一定程度上综合考虑了包括局部破碎带、软弱夹层等掌子面围岩信息的离散程度。研究成果应用于济南绕城高速老虎山超大断面隧道的围岩亚级分级中,所评价结果与实际围岩等级完全吻合,且各等级可靠指标的延续性可对隧道施工过程中地质属性的变化情况进行定量表征,有助于工程地质人员据此对围岩质量的渐变过程进行动态评估,为合理确定工法转换区间,优化支护参数提供数据支撑。研究成果对类似超大断面隧道的围岩亚级分级有一定参考价值。 展开更多
关键词 围岩亚级分级 可靠度分析理论 不确定性分析 BQ法 工程应用
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冰碛层围岩稳定性及亚分级研究 被引量：5
3
作者 王明年 王岩 +2 位作者 胡云鹏 吴圣智 刘大刚 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期64-73,共10页
依托拉林铁路藏噶隧道,采用现场取样、室内土工试验和数值模拟的方法,选取密实程度、含石量和含水率3个主要影响因素,对冰碛层围岩稳定性及亚分级展开研究。结果表明:冰碛层围岩的抗剪强度随密实程度和含石量的增大逐渐增大,随含水率的... 依托拉林铁路藏噶隧道,采用现场取样、室内土工试验和数值模拟的方法,选取密实程度、含石量和含水率3个主要影响因素,对冰碛层围岩稳定性及亚分级展开研究。结果表明:冰碛层围岩的抗剪强度随密实程度和含石量的增大逐渐增大,随含水率的增大逐渐减小;冰碛层围岩塌方过程分为3类,分别为"局部塌方、小塌方、中~大塌方""局部失稳、中~大塌方"和"大塌方";冰碛层围岩亚分级可分为Ⅳ2,Ⅴ1和Ⅴ2共3个亚级,分级指标为密实程度、含石量和含水率。依据藏噶隧道冰碛层段"三台阶"施工方法,推荐Ⅳ2亚级围岩采用型钢钢架和管棚支护;Ⅴ1亚级围岩采用"管棚+小导管"超前加固、型钢钢架和管棚支护;Ⅴ2亚级围岩采用"帷幕注浆、管棚+小导管"超前加固、型钢钢架和管棚支护。现场采用对应的加固措施后,最大沉降小于100 mm,满足隧道施工要求。 展开更多
关键词 隧道 冰碛层围岩 围岩稳定性 围岩亚分级 围岩支护
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基于浅埋偏压隧道的围岩亚级分级方法研究
4
作者 侯福昌 《西部交通科技》 2019年第4期152-155,共4页
针对目前规范划分围岩等级跨度较大造成浪费,且未考虑实际隧道工程埋深及偏压等问题,文章基于广西南宁某隧道工程,同时考虑隧道埋深与偏压两个重要影响因素,利用3D-FLAC软件数值模拟方法进行隧道围岩亚级分级研究。结果表明,在该隧道围... 针对目前规范划分围岩等级跨度较大造成浪费,且未考虑实际隧道工程埋深及偏压等问题,文章基于广西南宁某隧道工程,同时考虑隧道埋深与偏压两个重要影响因素,利用3D-FLAC软件数值模拟方法进行隧道围岩亚级分级研究。结果表明,在该隧道围岩等级的基础上可再细分为3级亚级,研究结果可为该类型隧道工程设计提供参考依据。 展开更多
关键词 公路隧道 浅埋偏压 围岩亚级分级
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青岛地铁岩质围岩基本分级细化体系研究 被引量：1
5
作者 吴圣智 王明年 刘大刚 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期59-64,共6页
文章以青岛地铁工程为依托,开展了青岛地铁岩质围岩基本分级细化体系研究,得到了各级围岩所对应的岩体弹性纵波波速及岩芯采取率、岩芯形态。依据研究成果建立了包括定性鉴别、围岩弹性纵波速度、岩芯状况在内的围岩分级细化体系,并通... 文章以青岛地铁工程为依托,开展了青岛地铁岩质围岩基本分级细化体系研究,得到了各级围岩所对应的岩体弹性纵波波速及岩芯采取率、岩芯形态。依据研究成果建立了包括定性鉴别、围岩弹性纵波速度、岩芯状况在内的围岩分级细化体系,并通过分级体系适用性分析表明:该分级体系具有较高的符合率且围岩级别偏差没有超过一个亚级;新分级体系有利于减小围岩不同等级间的设计参数的跨度,既保证设计安全,又避免设计浪费;降低了围岩分级过程中的不确定性,同时也丰富了我国岩质围岩分级体系。 展开更多
关键词 围岩 分级细化体系 岩体弹性纵波波速 岩芯采取率 岩芯形态
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