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研究目的：分析深埋隧道的塌方机制并推导塌方体形状曲线的解析表达式。创新要点：基于霍克-布朗准则,采用泛函突变理论推导得到了深埋隧道塌方体形状曲线的解析表达式,并据此分析了围岩参数变化对塌方体形状的影响规律。研究方法：通过理论分析建立深埋圆形隧道的解析模型（图1）,采用泛函突变理论推导基于霍克-布朗准则的隧道塌方体形状曲线解析表达式,并研究围岩参数变化对塌方体形状的影响规律（图3和4,表2）。通过与自然拱理论和模型试验结果的对比（图5–7）验证本文解析解的正确性。重要结论：采用泛函突变理论推导了基于霍克-布朗准则的深埋隧道塌方体形状曲线解析表达式。该解析表达式简洁直观,不仅可以预测无支护条件下隧道的塌落体尺寸,还可以估算塌落围岩作用于衬砌上的荷载。 相似文献
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研究目的:分析深埋隧道的塌方机制并推导塌方体形状曲线的解析表达式。创新要点:基于霍克-布朗准则,采用泛函突变理论推导得到了深埋隧道塌方体形状曲线的解析表达式,并据此分析了围岩参数变化对塌方体形状的影响规律。研究方法:通过理论分析建立深埋圆形隧道的解析模型(图1),采用泛函突变理论推导基于霍克-布朗准则的隧道塌方体形状曲线解析表达式,并研究围岩参数变化对塌方体形状的影响规律(图3和4,表2)。通过与自然拱理论和模型试验结果的对比(图5–7)验证本文解析解的正确性。重要结论:采用泛函突变理论推导了基于霍克-布朗准则的深埋隧道塌方体形状曲线解析表达式。该解析表达式简洁直观,不仅可以预测无支护条件下隧道的塌落体尺寸,还可以估算塌落围岩作用于衬砌上的荷载。 相似文献
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研究双孔并行隧道双洞间距对隧道围岩稳定性的影响,根据有限元强度折减法数值模拟计算得到的不同线间距条件下的隧道安全系数和围岩及支护结构内力、位移、塑性区的结果分析,对嵩山隧道的线间距进行了优化设计,确定了最佳、最小线间距. 相似文献
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研究目的:推导获得深埋圆形富水隧道应力场与位移场分布的弹塑性解析解。创新要点:基于弹性力学厚壁圆筒受均布压力的拉姆解答和Mohr-Coulomb屈服条件,推导了考虑渗流作用和应力释放时含衬砌深埋隧道的弹塑性解,并采用FLAC3D有限差分程序验证了其正确性。研究方法:通过理论分析建立考虑渗流作用和应力释放的含衬砌深埋圆形隧道的解析模型(图1),然后推导了基于Mohr-Coulomb屈服准则的隧道围岩与衬砌渗流场、位移场和应力场计算的弹塑性解析公式,并通过数值模拟程序(图2)验证了推导公式的正确性。重要结论:基于前人研究基础,推导获得了深埋富水隧道应力与位移场分布的理论解析解,并通过数值模拟方法验证了其正确性。该解析解一方面可以用于深埋高水头隧道的预设计,如预测隧道周围的水压力、应力场和位移场分布规律,另一方面可用于校核大型复杂数值模型的正确性。 相似文献
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《实验室研究与探索》2019,(9)
为研究不同施工方法下深埋排水隧道围岩变形机制及稳定性控制,利用有限差分程序FLAC3D模拟了在不同施工方法下隧道的开挖支护过程,研究了隧道支护结构的变形与应力变化规律,探索了围岩稳定性,并分析了应力场、塑性区及变形对不同围岩力学参数敏感性。研究结果表明,在不同施工方法下排水隧道衬砌按抗压及抗拉验算均是安全的,且最大拉应力主要集中在拱底上;采用全断面法施工时围岩的竖向位移和水平位移最小;衬砌应力及围岩变形对弹性模量最敏感,黏聚力和内摩擦角对塑性区影响较大。 相似文献
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何朋立 《洛阳工业高等专科学校学报》2006,16(3):13-15
用有限元强度折减法计算出的安全系数作为评价隧道围岩稳定性的指标,借助于ANSYS程序,使用莫尔-库仑等面积圆屈服准则,计算嵩山隧道的安全系数,通过分析比较确定最优开挖方案;对隧道的开挖支护过程进行数值模拟,分析应力场、位移场、塑性区和支护结构内力变化规律,为隧道工程施工提供理论指导。 相似文献
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研制了直墙半圆拱形巷（隧）道围岩断面成形装置并在此基础上进行了物理模拟实验教学应用,其他的断面形状可依此原理制备。结果表明,研制的直墙半圆拱形巷（隧）道模拟实验成形装置实现了围岩成形与卸荷的一体化,在先开挖和后开挖实验中均适用,成形方便,而且在成形瞬间围岩表面完整、光滑;该装置即可满足实验教学的要求也可用于科学研究。 相似文献
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针对昆-石高速公路阳宗隧道断面跨度大的特点,通过经济技术、操作难易程度的综合比较,阳宗隧道使用WTD系统锚杆支护对围岩进行加固,效果良好。使用高性能混凝土作为隧道二次衬砌,降低病害的发生,减少整治麻烦,给隧道施工和运营都带来极大的方便。采用地层-结构模式,运用同济曙光软件分析地质条件较差的Ⅴ级围岩隧道施工方法对围岩稳定性的扰动规律,计算结果表明施工方法选择合理;采用荷载-结构模式,应用有限元软件—ANSYS对二衬结构的安全性进行检算,计算结果表明该隧道衬砌结构设计合理、安全性好。 相似文献
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大断面公路隧道施工围岩稳定性数值分析 总被引：4，自引：0，他引：4
针对昆-石高速公路阳宗隧道断面跨度大的特点，通过经济技术、操作难易程度的综合比较，阳宗隧道使用WTD系统锚杆支护对围岩进行加固，效果良好。使用高性能混凝土作为隧道二次衬砌，降低病害的发生，减少整治麻烦，给隧道施工和运营都带来极大的方便。采用地层-结构模式，运用同济曙光软件分析地质条件较差的Ⅴ级围岩隧道施工方法对围岩稳定性的扰动规律，计算结果表明施工方法选择合理；采用荷载-结构模式，应用有限元软件-ANSYS对二衬结构的安全性进行检算，计算结果表明该隧道衬砌结构设计合理、安全性好。 相似文献
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永九快速线永龙隧道的双向6车道浅埋大跨扁平结构,对围岩稳定和结构受力均产生不利影响.利用有限元程序模拟V级围岩软岩地质条件下大跨度隧道的动态施工过程,以隧道施工后周边围岩稳定性和初期支护及临时支护安全性为指标分析开挖效果,从理论和与实际监控量测数据对比分析结果证实了上下台阶双侧壁导坑法设计施工方案的合理.研究成果为同类工程的设计与施工提供理论参考. 相似文献
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衬砌裂损是隧道病害中常见的问题,也是严重威胁结构安全的一个重要因素。文章针对铁路运营隧道病害的检测结果,对衬砌背后空洞进行平面弹塑性计算分析,得出不同位置、不同大小的空洞以及空洞群对结构各截面受力及位移影响的系统认识,明确提出衬砌结构与围岩结合的不紧密性是恶化衬砌受力条件、造成围岩进一步松动、进而造成衬砌裂损的一个重要原因;还对直墙式及曲墙式衬砌所受到的不同影响进行了比较分析,认为曲墙式衬砌拱部结构能较好地将内力传递给边墙,由边墙部分承受较大的水平抗力,优化了整体结构的受力,从而降低背后空洞对衬砌结构的影响。通过对计算结果的系统分析和研究,合理解释了实际检测中的问题。 相似文献
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Applying stiffness migration method, a 3D finite element mechanical model is established to simulate the excavation and advance processes. By using 3D nonlinear finite element method, the tunnel boring machine (TBM) excavation process is dynamically simulated to analyze the stress and strain field status of surrounding rock and segment. The maximum tensile stress of segment ring caused by tunnel construction mainly lies in arch bottom and presents zonal distribution. The stress increases slightly and limitedly in the course of excavation. The maxi-mum and minimum displacements of segment, manifesting as zonal distribution, distribute in arch bottom and vault respectively. The displacements slightly increase with the advance of TBM and gradually tend to stability. 相似文献
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戴秋月 《北京工业职业技术学院学报》2005,4(4):10-12,20
针对煤矿深部水平软岩巷道围岩力学性质及膨胀特征,通过现场测试及数值分析计算,对巷道稳定性的力学效应、受采动影响时围岩的应力变化进行分析,研究软岩巷道围岩变形机理,寻求巷道围岩稳定控制技术,并据此提出了新的支护方式,实施后取得了较好的实践效果. 相似文献
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崔媛媛 《邢台职业技术学院学报》2020,(1):84-87
黄沙岭隧道在掘进过程中,三次穿越G318国道上方的水沟,岩体破碎,地下水属基岩裂隙水,涌水量较大,致使掌子面一度停止施工,给施工带来极大的安全隐患。通过对涌水状况分析,采取了对掌子面裂隙水进行封堵、引排,将Ⅳ型衬砌变更为Vb型衬砌,在拱部施作超前周壁预注浆,结合隧道围岩裂隙局部注浆、全断面帷幕注浆等措施,从而顺利地完成涌水段施工。 相似文献
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设计了符合现场实际情况的无线微震实时监测预警系统方案,为巴玉隧道进、出口正洞和平导提供了安全预警技术。结果表明:对于特长深埋高岩爆风险隧道,利用无线网桥设备进行微震监测安全预警,可以实时掌握隧道内服务器及微震监测系统运行情况,微震系统采集数据可通过无线网桥传输到监测平台,以便及时处理,提高了微震监测预警工作效率;根据现场实际情况,无线网桥随着隧道掌子面开挖移动,并在隧道内任何地方可以实时实地访问信息,安装容易,节省建网时间;基于微震信息的时空演化规律可有效预警潜在岩爆风险的区域和等级,有效避免或降低了岩爆的发生,对现场岩爆进行更有效调控。 相似文献
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安全监测工程是在导流隧洞施工过程中安设监控测试系统,从现场岩体的开挖和支护过程中获得围岩稳定性及支护设施的工作状态信息。本文介绍了安全检测工程施工仪器的埋设方法,并通过分析研究检测信息,间接地描述围岩的稳定性和支护的作用,并反馈信息于设计和施工,便于设计、施工修正和确定开挖方案及支护参数,确保施工安全。 相似文献
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软硬结构面的存在阻断了岩体性质的连续性,结构面倾角的位置和角度会造成多种破坏模式。文章对上软下硬地层隧道的破坏过程和破坏模式进行数值模拟研究。结果表明:分界结构面倾角在30°～75°时隧道稳定性较差;围岩变形破坏特征在对称模式下,围岩位移、破坏区和塑性区呈对称分布;在非对称模式下,结构面倾角和围岩的力学参数决定了破坏区的位置和范围,破坏区的位置主要受结构面倾角的影响。 相似文献