海底隧道最小岩石覆盖厚度的权函数法 被引量：7

1

作者 李术才 徐帮树 +1 位作者 丁万涛 张庆松 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期989-996,共8页

最小岩石覆盖厚度是海底隧道垂直线路设计的重要参数,影响海底隧道的造价和安全。总结了确定海底隧道最小岩石覆盖厚度常用的方法,包括工程类比法、数值分析法,并分析了各种方法的适用条件。基于大量数值分析,提出了通过最小位移确定最... 最小岩石覆盖厚度是海底隧道垂直线路设计的重要参数,影响海底隧道的造价和安全。总结了确定海底隧道最小岩石覆盖厚度常用的方法,包括工程类比法、数值分析法,并分析了各种方法的适用条件。基于大量数值分析,提出了通过最小位移确定最小岩石覆盖厚度的方法。根据专家经验,分析了最小岩石覆盖厚度各种影响因素的重要性,建立确定最小岩石覆盖厚度的权函数法,并应用于青岛胶州湾隧道工程,其研究成果对海底隧道的设计与施工具有参考价值。 展开更多

关键词 海底隧道 最小岩石覆盖厚度 最小位移法 权函数法 挪威建设经验

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挪威海底隧道最小岩石覆盖厚度的经验及应用 被引量：2

2

作者 徐帮树 丁万涛 李术才 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2008年第4期723-726,共4页

挪威是世界上采用钻爆法修建海底隧道最多的国家,在最小岩石覆盖厚度取值方面积累了大量经验.舟山灌门水道海底隧道地质条件、设计断面与挪威已建海底隧道有类似之处,可以借鉴挪威经验确定其最小岩石覆盖厚度.文中总结出挪威海底隧道最... 挪威是世界上采用钻爆法修建海底隧道最多的国家,在最小岩石覆盖厚度取值方面积累了大量经验.舟山灌门水道海底隧道地质条件、设计断面与挪威已建海底隧道有类似之处,可以借鉴挪威经验确定其最小岩石覆盖厚度.文中总结出挪威海底隧道最小岩石覆盖厚度的海水深度经验曲线和基岩埋深经验曲线.根据舟山灌门水道海底隧道地质纵断面图,选择控制垂直线路走向的3个分析断面,应用挪威经验得到相应分析断面的最小岩石覆盖厚度. 展开更多

关键词 海底隧道 最小岩石覆盖厚度 挪威建设经验 工程类比法

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舟山灌门水道隧道最小岩石覆盖厚度研究

3

作者 徐帮树 李术才 +3 位作者 蔚立元 冯现大 郑文华 高阳 《地下空间与工程学报》 CSCD 2008年第4期609-614,共6页

总结了确定海底隧道最小岩石覆盖厚度常用的方法,并分析了各种方法的适用条件。基于大量弹塑性海底隧道稳定性数值分析,提出了最小岩石覆盖厚度的最小位移法判据。根据舟山灌门水道隧道地质勘察报告,选择海底深槽和钻孔位置5个控制性分... 总结了确定海底隧道最小岩石覆盖厚度常用的方法,并分析了各种方法的适用条件。基于大量弹塑性海底隧道稳定性数值分析,提出了最小岩石覆盖厚度的最小位移法判据。根据舟山灌门水道隧道地质勘察报告,选择海底深槽和钻孔位置5个控制性分析断面。分别依据上述各种方法确定了舟山灌门水道隧道拱顶曲线,最后给出了各个分析断面的最小岩石覆盖厚度建议值。 展开更多

关键词 海底隧道 最小岩石覆盖厚度 舟山灌门水道隧道 最小位移法 工程类比法

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泰安抽水蓄能电站水下爆破开挖施工技术

4

作者 王其升 徐帮树 《地下空间与工程学报》 CSCD 2008年第4期702-705,共4页

泰安抽水蓄能电站水下开挖爆破工程量大,水下地形复杂。文章详细阐述了水下爆破设计方案,利用组装式钻爆平台进行水下石方爆破,在主爆破区外侧先爆出沟槽,为主爆区创造临空面,梅花形布孔依次爆破主爆区。浮箱组装成挖渣平台,长臂挖掘机... 泰安抽水蓄能电站水下开挖爆破工程量大,水下地形复杂。文章详细阐述了水下爆破设计方案,利用组装式钻爆平台进行水下石方爆破,在主爆破区外侧先爆出沟槽,为主爆区创造临空面,梅花形布孔依次爆破主爆区。浮箱组装成挖渣平台,长臂挖掘机挖碴,配合运输驳船出渣。 展开更多

关键词 蓄能电站 水下爆破 施工技术

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隧道围岩稳定分析的最小安全系数法 被引量：105

5

作者 李树忱 李术才 徐帮树 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期549-554,共6页

关于岩体稳定评判准则至今尚未达到成熟的阶段,从稳定的定义至量化的标准等一系列基本问题尚未形成明确的体系。目前主要利用塑性区或位移扰动区来判断围岩的稳定范围。根据弹性理论,借助工程中安全系数的概念,利用Mohr-Coulomb和Drucke... 关于岩体稳定评判准则至今尚未达到成熟的阶段,从稳定的定义至量化的标准等一系列基本问题尚未形成明确的体系。目前主要利用塑性区或位移扰动区来判断围岩的稳定范围。根据弹性理论,借助工程中安全系数的概念,利用Mohr-Coulomb和Drucker-Prager强度准则,建立基于单元的安全系数法,通过FLAC3D中的FISH语言实现了其求解过程。通过求解围岩稳定的安全系数,建立了评价围岩稳定的量化指标,给出了围岩稳定的安全范围,为锚固支护提供合理的支护参数。 展开更多

关键词 隧道 安全系数 围岩稳定 FLAC^3D FISH语言

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能量耗散弹性损伤本构方程及其在围岩稳定分析中的应用 被引量：17

6

作者 李树忱 李术才 +1 位作者 朱维申 隋斌 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第15期2646-2653,共8页

在内变量不可逆热力学的理论框架下,应用能量耗散的基本原理,求解弹性损伤的等效应变和损伤演化方程,建立损伤屈服准则。应用考虑能量耗散的本构方程,求解大型地下洞室围岩稳定问题,从分析结果能够给出洞室围岩损伤演化区的范围和损伤... 在内变量不可逆热力学的理论框架下,应用能量耗散的基本原理,求解弹性损伤的等效应变和损伤演化方程,建立损伤屈服准则。应用考虑能量耗散的本构方程,求解大型地下洞室围岩稳定问题,从分析结果能够给出洞室围岩损伤演化区的范围和损伤值的大小,进而判断洞室围岩何处发生损伤和断裂。认为损伤值等于1.0时,材料发生完全断裂,此时材料的破坏分析应借助宏观断裂力学的手段来进行。因此,该法为工程分析提供了细观上的理论依据,同时也为宏观分析提供了手段。 展开更多

关键词 岩土力学 能量耗散 不可逆热力学 弹性损伤 岩石断裂 本构方程 围岩稳定

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扩展的无网格流形方法 被引量：9

7

作者 李树忱 程玉民 李术才 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2065-2073,共9页

无网格流形方法采用了有限覆盖技术,克服了原有无网格类方法中在处理位移场中不连续时所采用绕射准则、透明准则和通视准则等经验方法的不足,给出了无网格类方法在处理不连续时的数学依据。在无网格流形方法中,当不连续没有贯穿该节点... 无网格流形方法采用了有限覆盖技术,克服了原有无网格类方法中在处理位移场中不连续时所采用绕射准则、透明准则和通视准则等经验方法的不足,给出了无网格类方法在处理不连续时的数学依据。在无网格流形方法中,当不连续没有贯穿该节点所形成的覆盖时,不连续将覆盖分割成不规则的子覆盖,给计算结果带来一定误差。为弥补该方法的不足,在无网格流形方法中引入强化分析方法。利用裂纹尖端位移场中的奇异项来扩展原有无网格流形方法的基函数,提出了扩展的无网格流形方法。最后给出数值算例,说明该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 数值分析 无网格流形方法 有限覆盖技术 单位分解法 裂纹 应力强度因子

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数值流形方法的数学推导及其应用 被引量：8

8

作者 李树忱 李术才 +1 位作者 张京伟 王兆清 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期36-42,共7页

以往的数值流形方法都是以最小势能原理或变分原理为基础来建立求解方程的。但在实际工程中科技人员所遇到的有些实际问题,其控制方程所对应的泛函往往是难以找到的,在这些情况下就无法应用变分方法来建立数值流形方法的求解方程,而必... 以往的数值流形方法都是以最小势能原理或变分原理为基础来建立求解方程的。但在实际工程中科技人员所遇到的有些实际问题,其控制方程所对应的泛函往往是难以找到的,在这些情况下就无法应用变分方法来建立数值流形方法的求解方程,而必须寻找较为一般的方法来推导数值流形方法的求解方程。因此,研究了如何从加权残数法出发建立数值流形方法的求解方程。在此过程中,通过建立弹性力学方程的数值流形方法,可以看出,通过选取适当的权函数,该方法最终的求解方程将转化为以最小势能原理或以变分原理为基础的离散形式。为了说明方法的有效性,求解了岩石试件中含单裂隙双边受拉的问题,并给出了裂隙尖端的应力强度因子和应力场的变化关系。 展开更多

关键词 数值流形方法 加权残数法 GALERKIN方法 应力强度因子 有限覆盖技术

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势问题的数值流形方法 被引量：6

9

作者 李树忱 李术才 张京伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2092-2097,共6页

以往的数值流形方法都是以最小势能原理或变分原理为基础来建立求解方程的。但在实际工程中有些实际问题,无法应用变分方法来建立数值流形方法的求解方程,必须寻找较一般的方法来推导数值流形方法的求解方程。本文研究了如何从加权残数... 以往的数值流形方法都是以最小势能原理或变分原理为基础来建立求解方程的。但在实际工程中有些实际问题,无法应用变分方法来建立数值流形方法的求解方程,必须寻找较一般的方法来推导数值流形方法的求解方程。本文研究了如何从加权残数法出发建立拉普拉斯方程数值流形方法的求解方程。通过建立拉普拉斯方程的数值流形方法,充实了数值流形方法的数学基础,并拓宽了其应用领域。最后以热传导和渗流为例,验证了本文方法的正确性。 展开更多

关键词 数值流形方法 加权残数法 GALERKIN方法 有限覆盖技术 势问题 渗流

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岩体渗流分析的无网格方法 被引量：2

10

作者 李树忱 李术才 +1 位作者 隋斌 朱维申 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期256-260,共5页

岩体的渗透破坏、岩体中石油渗流、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。但由于岩体渗流介质的非均质性和各向异性特性、边界条件和几何形状的复杂性、初始条件的不确定性等因素制约着解析法在渗流计算中的广泛应用。应用无网格方... 岩体的渗透破坏、岩体中石油渗流、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。但由于岩体渗流介质的非均质性和各向异性特性、边界条件和几何形状的复杂性、初始条件的不确定性等因素制约着解析法在渗流计算中的广泛应用。应用无网格方法来求解岩体的渗流问题,通过变分原理详细推导无网格方法求解岩体渗流的离散方程及相关的计算公式,并利用有限元耦合方法对边界条件进行了处理。通过两个数值算例说明该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 岩体 渗流 无网格 有限元 耦合

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某海底隧道最小岩石覆盖厚度影响因素分析

11

作者 李树忱 李术才 +1 位作者 王兆清 王燕 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期261-265,共5页

目前国内正在修建或拟修建大量海底隧道,其中最小岩石覆盖厚度直接制约着海底隧道的造价。根据已确定某海底隧道最小岩石覆盖厚度,结合海底隧道所处的工程地质和水文地质条件,分析了裂隙岩体的断裂损伤、海水渗流和施工过程及爆破、地... 目前国内正在修建或拟修建大量海底隧道,其中最小岩石覆盖厚度直接制约着海底隧道的造价。根据已确定某海底隧道最小岩石覆盖厚度,结合海底隧道所处的工程地质和水文地质条件,分析了裂隙岩体的断裂损伤、海水渗流和施工过程及爆破、地震等对海底隧道最小岩石覆盖厚度的影响分析。结合工程类比法和数值计算方法得到某海底隧道最小岩石覆盖厚度,考虑各种因素对最小岩石覆盖厚度的影响,最终分析出较优的最小岩石覆盖厚度。 展开更多

关键词 海底隧道 最小岩石覆盖厚度 渗流 爆破 地震 施工过程

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公路隧道型钢喷射混凝土初期支护安全评价研究 被引量：57

12

作者 徐帮树 杨为民 +1 位作者 王者超 王育奎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期248-254,共7页

公路隧道常采用复合式衬砌,按"新奥法"原理进行设计和施工。对于软弱围岩段,采用型钢拱架(或格栅拱架)+注浆+锚喷网联合初期支护形式,型钢喷射混凝土初期支护的安全性评价方法是实现支护动态设计的关键。对初期支护安全性评... 公路隧道常采用复合式衬砌,按"新奥法"原理进行设计和施工。对于软弱围岩段,采用型钢拱架(或格栅拱架)+注浆+锚喷网联合初期支护形式,型钢喷射混凝土初期支护的安全性评价方法是实现支护动态设计的关键。对初期支护安全性评价进行系统研究,建立了型钢喷射混凝土安全性评价数值计算方法。首先,根据监测数据分析围岩最终沉降量、水平收敛值,作为围岩力学参数反演的依据;其次,采用反演的力学参数,通过地层-结构法数值计算型钢拱架喷射混凝土初期支护内力;最后,采用型钢混凝土安全系数计算方法计算和评价初期支护安全性。研究发现,型钢拱架喷射混凝土初期支护能发挥型钢强支护作用,而喷射混凝土达到设计强度后,混凝土起主要支撑作用,型钢间距对提高初期支护安全系数不显著。 展开更多

关键词 型钢喷射混凝土 公路隧道 初期支护 安全系数

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复合土钉墙支护设计参数敏感性分析及边坡变形规律研究 被引量：19

13

作者 徐帮树 刘日成 +2 位作者 李连祥 公铭 王育奎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期393-400,共8页

由土钉和预应力锚索组成的复合土钉墙支护结构可以有效加固周围土体,控制基坑变形,被广泛应用于基坑支护设计中。以济南西客站站前广场基坑工程复合土钉墙支护设计为例,通过FLAC3D有限差分软件数值计算和现场监测分析,采用弹塑性实体单... 由土钉和预应力锚索组成的复合土钉墙支护结构可以有效加固周围土体,控制基坑变形,被广泛应用于基坑支护设计中。以济南西客站站前广场基坑工程复合土钉墙支护设计为例,通过FLAC3D有限差分软件数值计算和现场监测分析,采用弹塑性实体单元和线性锚杆单元,考虑锚杆与土体相互作用,通过对土钉和预应力锚索组成的复合土钉支护结构进行开挖支护施工全过程的三维动态模拟分析。分析基坑坡面水平位移、坑底隆起、地表沉降、土钉轴力、预应力锚索轴力等变化规律,研究复合土钉墙的受力机制,探讨土钉和预应力锚索的共同作用机制。分析土体各种力学参数和锚杆间距、锚索预应力等设计参数对基坑变形影响的敏感性,并与监测数据进行对比分析。研究表明,锚杆与土体相互作用力学模型能较好模拟复合土钉墙支护施工过程,计算精度较高;土体黏聚力、摩擦角、土钉间距、锚索预应力等对基坑边坡变形的影响较大,计算结果可为复合土钉墙设计参数选取提供参考。 展开更多

关键词 复合土钉墙 土钉耦合模型 FLAC3D 基坑变形 敏感性分析

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岩体裂隙网络等效渗透系数方向性的数值计算 被引量：18

14

作者 刘日成 蒋宇静 +2 位作者 李博 王肖珊 徐帮树 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2394-2400,共7页

采用渗流力学理论并结合Monte Carlo方法描述岩体裂隙的随机分布,研究渗流模型的尺寸效应并确定表征单元体积(REV),得到了3种开口度分布形式的等效渗透系数椭圆曲线,建立了等效渗透系数方向性的判别标准。离散裂隙网络(DFN)模型假定流... 采用渗流力学理论并结合Monte Carlo方法描述岩体裂隙的随机分布,研究渗流模型的尺寸效应并确定表征单元体积(REV),得到了3种开口度分布形式的等效渗透系数椭圆曲线,建立了等效渗透系数方向性的判别标准。离散裂隙网络(DFN)模型假定流体只在岩体裂隙内部流动,而不通过岩体本身渗流。基于二维离散元程序UDEC并进行二次开发,建立DFN模型,通过改变流体的流动方向,得到不同流动方向下岩体裂隙网络的等效渗透系数,并分析不同的开口度分布形式对岩体裂隙网络等效渗透系数方向性的影响。计算结果表明,表征单元体积存在的条件是等效渗透系数保持稳定且渗透椭圆比较光滑。等效渗透系数的方向性受开口度分布形式的影响很大:当开口度-长度关联分布时,等效渗透系数各向异性;当开口度对数正态分布时,等效渗透系数各向同性;当开口度恒定分布时,等效渗透系数的特性介于二者之间。变化系数(CV)是否大于5%是判定岩体裂隙网络渗透系数是否具有方向性的判别标准。 展开更多

关键词 渗透系数方向性 开口度分布 离散裂隙网络 离散元方法 裂隙岩体

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深基坑双排桩结构支护效果有限差分数值模拟 被引量：9

15

作者 刘日成 徐帮树 +1 位作者 张芹 公铭 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期366-373,共8页

由两排平行的钢筋混凝土桩以及桩顶冠梁形成的双排桩支护结构可以有效控制基坑侧向变形,被广泛应用于基坑支护设计中。本文以济南市西区文化中心项目大剧院为工程背景,对双排桩支护结构下基坑坡面水平位移,坑底隆起,桩身弯矩、剪力,桩... 由两排平行的钢筋混凝土桩以及桩顶冠梁形成的双排桩支护结构可以有效控制基坑侧向变形,被广泛应用于基坑支护设计中。本文以济南市西区文化中心项目大剧院为工程背景,对双排桩支护结构下基坑坡面水平位移,坑底隆起,桩身弯矩、剪力,桩土接触面切向刚度和法向刚度等特征进行研究,并通过"实体单元桩"和"结构单元桩"的计算结果进行对比分析。研究表明,桩与土体相互作用力学模型能较好模拟双排桩支护施工过程,计算精度较高;桩顶的水平位移最大,基坑开挖底面的弯矩和剪力最大;计算结果可为双排支护桩作用机理的研究提供参考。 展开更多

关键词 双排桩 桩土接触面 实体单元桩 结构单元桩

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