国家自然科学基金(51278422)
- 作品数：20 被引量：205H指数：10
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- 相关机构：西南交通大学中铁第一勘察设计院集团有限公司北京城建设计发展集团股份有限公司更多>>
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- 双线盾构隧道正交下穿既有铁路框架桥数值模拟分析
- 在城市地铁修建中,难免出现新建隧道下穿铁路框架桥的情况。为研究新建双线盾构隧道施工对上方既有铁路框架桥的影响,以成都地铁5号线福宁路~五块石区间盾构隧道正交下穿既有铁路框架桥工程依托,采用三维有限元数值分析方法,研究在有...
- 伍超汪辉武陈中天方勇
- 关键词：地铁盾构铁路框架桥数值模拟
- 文献传递
- 公路隧道下穿3层采空区施工模型试验研究被引量：17
- 2014年
- 隧道近接下穿3层倾斜采空区施工容易引起围岩松动范围叠加、增大,地层的非对称移动易使隧道结构受非对称荷载作用。采取室内模型试验模拟公路隧道下穿3层煤层采空区的开挖过程,通过埋设土压力盒、电阻应变片、地中位移计,测量隧道开挖过程中初期支护受力和地层位移。试验结果表明,一定范围倾角越小,隧道测试断面开挖过程中的采空区地层的沉降速率越大,时程曲线越陡,后期沉降值较大,扰动程度随地层与隧道距离的增加先增大后减小;一定倾角的采空区会使离采空区较远一侧的仰拱处土压力明显增大,结构设计时应予以加强;在15°~30°范围内,倾角对围岩压力的分布形态、量值影响不大,对钢拱架内力影响较大,倾角越大,初期支护偏心距越大。对于Ⅳ级围岩,双车道隧道近接(2 m)3层采空区地层施工时,建议先进行超前支护,再采用台阶法开挖,进尺不大于1 m,钢拱架间距不大于0.5m。
- 崔戈方勇徐晨范建国
- 关键词：公路隧道模型试验地层移动
- 公路隧道下穿双层采空区开挖过程模型试验被引量：29
- 2014年
- 双层煤层由于距离较近,采空后冒落带范围相互叠加,下穿隧道施工引起的围岩松动垮塌范围要大于单层采空区,对隧道结构受力和围岩稳定产生不利影响。开展公路隧道下穿双层煤层采空区的室内开挖模型试验,通过埋设地中位移计、土压力盒和电阻应变片,测量了隧道开挖过程中采空区地层移动和初期支护内力特征。测试结果表明,采空区地层沉降主要产生于上台阶开挖至初支闭合阶段,倾角较小时,地层沉降速率较大,沉降曲线较陡,而后期收敛较慢,沉降较大;隧道支护结构承受一定的偏压荷载,且倾角越大,偏压越明显,围岩与支护的最大接触压力出现在采空区对侧的仰拱处。由于采空区地层的松散性,锚杆的作用没有得到充分发挥。钢拱架最大弯矩主要发生在上台阶靠近采空区侧拱脚处;轴力分布不均匀,靠近采空区侧轴力水平普遍偏低,不利于支护结构稳定。随着采空区倾角的增大,初期支护拱顶正弯矩区域向采空区侧偏移,最大弯矩值和最大偏心距都显著增加,支护结构稳定性降低。试验揭示了隧道下穿双层煤层采空区开挖过程中采空区地层移动规律和初期支护受力特征,可用于指导类似工程设计与施工。
- 方勇符亚鹏周超月杨志浩
- 关键词：隧道工程公路隧道模型试验初期支护地层移动
- 盾构斜交下穿既有框架隧道数值模拟分析被引量：24
- 2015年
- 在城市地铁建设中,经常出现新建隧道下穿既有隧道的情况,为研究新建盾构隧道施工对既有公路框架隧道的影响,以宁波地铁1号线世纪大道站—海晏北路站区间隧道斜交下穿浅覆土市政公路框架隧道工程为依托,采用三维有限元数值分析方法,研究盾构隧道在下穿框架隧道3个阶段(盾构到达既有隧道正下方前、穿越既有隧道正下方及穿出既有隧道后)施工过程中盾构机顶进力、壁后注浆压力对于上部框架隧道沉降、侧移及扭转影响的规律,计算结果表明,在盾构到达既有隧道正下方前及穿出既有隧道后,沉降量和扭转幅度在一定范围内随顶进力和注浆压力的增大而增大;盾构下穿既有隧道正下方阶段,沉降量和扭转幅度在一定范围内随顶进力和注浆压力的增大而减小。施工过程中宜随着盾构与既有隧道位置关系的改变,及时调整各项施工技术参数,减小对上部隧道的影响,保证盾构顺利掘进。
- 郭建宁杨志浩徐晨方勇
- 关键词：盾构顶进力注浆压力
- 膨胀岩土地层修建盾构隧道引起的局部膨胀荷载研究被引量：8
- 2013年
- 从理论上推导了岩土局部膨胀引起的附加膨胀荷载计算公式;结合数值分析方法,研究了不同位置、不同范围发生地层局部膨胀对衬砌结构接触压力增量的影响。结果表明:膨胀荷载与岩土膨胀力大小、应力水平、地层抗力、膨胀后岩土物性参数等因素有关,因地层局部膨胀引起的衬砌结构承受附加膨胀荷载值小于室内测得的膨胀力;岩土吸水膨胀后,地层抗力显著降低,对地层膨胀区及影响区隧道衬砌结构承受的荷载分布产生显著影响;若膨胀力较小,吸水后软化作用强于膨胀作用,会导致衬砌承受的荷载减小。
- 方勇崔戈符亚鹏何川
- 关键词：盾构隧道膨胀力衬砌结构
- 膨胀地层层状膨胀对盾构隧道结构荷载影响被引量：6
- 2013年
- 研究目的:层状地层中地下水位的均匀降升将引起膨胀岩土发生层状均匀膨胀,从而影响盾构隧道衬砌结构所受的荷载。本文从理论上推导岩土层状膨胀引起的地层应力计算公式,并对隧道上方、下方及两侧地层发生层状膨胀时衬砌结构的外侧压力进行数值计算。研究结论:(1)由于土体物性参数发生改变,岩土层状膨胀将引起隧道结构外侧压力发生改变,产生附加荷载,该荷载与岩土膨胀力大小、自由膨胀率等因素有关;(2)当层状膨胀产生于隧道上方或下方时,该膨胀荷载量值较小,且受岩土膨胀力、层厚、与隧道间距的影响也较小;(3)当层状膨胀产生于隧道两侧时,岩土膨胀引起的隧道结构外侧荷载增量较大,且其值随岩土膨胀力的增大而显著增加,一定膨胀范围及膨胀力对隧道结构所受的荷载是有利的;(4)该研究结果可用于指导盾构隧道结构设计中膨胀荷载的取值。
- 方勇崔戈符亚鹏杨斌
- 关键词：膨胀岩土盾构隧道衬砌结构
- 柔性防护网支护快速施工工法在硬岩深埋长大隧道中的应用
- 在围岩完整性较好的高地应力地区及硬岩深埋长大隧道中采用钻爆法施工时易产生岩爆现象,从而对施工进度及人员安全造成威胁。本文结合在建的桃园至巴中高速公路米仓山隧道,针对施工中遇到的中-强岩爆危险以及工期紧张等难题,采用柔性防...
- 陈中天姚志刚伍超方勇
- 关键词：岩爆深埋长大隧道
- 文献传递
- 土压平衡式盾构掘进对地层应变场扰动模型试验研究被引量：8
- 2013年
- 采用直径52cm的土压平衡式模型盾构机进行盾构掘进的室内模型试验。通过在试验隧道上方及两侧地层预先布置水平和竖直方向光纤光栅应变计,测试盾构掘进过程中地层应变分布及变化情况。测试结果表明:盾构隧道开挖后,隧道上方地层,尤其是拱顶附近,在水平方向和竖直方向均出现较大拉应变增量,该区域为盾构隧道掘进主要扰动区,主要原因是盾尾地层临空面的出现;同时,由于隧道开挖引起应力重分布,使隧道两侧竖直(压)应变有所增加。试验揭示了土压平衡式盾构掘进过程中地层应变分布及其变化规律,对于研究土压平衡盾构掘进对周围地层的扰动具有积极意义。
- 方勇何川江英超赵强政
- 关键词：土压平衡盾构模型试验光纤光栅
- 公路隧道下穿煤层采空区开挖过程相似模型试验被引量：29
- 2015年
- 隧道下穿煤层采空区施工将不可避免地对采空区地层产生扰动,破坏其原有的平衡状态,使既有采空区"活化",进而影响隧道围岩及初期支护的稳定性。开展隧道下穿煤层采空区开挖的室内相似模型试验分析,考虑隧道与采空区不同间距的影响。通过埋设位移计、土压力计及电阻应变计,研究隧道开挖过程中采空区及洞周地层的移动和初期支护的内力特征。测试结果表明,隧道开挖引起的采空区地层移动受采空区与隧道间距的影响显著,间距越小,采空区地层沉降越大、沉降槽曲线越窄、越陡,上台阶开挖引起的地层沉降占总沉降的比例越高,而初支闭合后收敛越快。当间距小于1D时,采空区地层大致处于隧道开挖引起的松动范围以内,并使松动范围进一步扩大,从而增大初期支护上的荷载。钢拱架最大弯矩主要发生在拱脚处,当间距很小时,钢拱架拱脚处弯矩显著增大,同时轴力水平降低、偏心距增大,大大增加了初期支护的失稳风险。试验揭示了隧道下穿煤层采空区开挖过程中地层的移动规律和初期支护受力特征,对指导类似工程施工具有积极意义。
- 方勇符亚鹏杨志浩杨斌
- 关键词：公路隧道采空区模型试验初期支护地层移动
- 高压富水岩溶大断面公路隧道初支测试研究被引量：2
- 2016年
- 高压富水岩溶地区由于水压以及溶腔的存在,导致围岩与衬砌之间的作用复杂多变。对于大断面公路隧道,虽然与标准断面公路隧道受力相似,但是由于断面净宽的急剧扩大,导致衬砌承受更大弯矩,这就使得受力薄弱环节极其危险。在岩溶地区的大断面公路隧道,断面受力状态更加复杂。对隧道断面安装测试元件,监测隧道横断面受力状况,计算得到断面衬砌内力,同时用软件FLAC3D进行有限元分析,比较以及验证断面内力,并得到结论:大断面公路隧道受力状况与标准断面受力相似,但是由于断面面积的增大,断面净宽的急剧增加导致拱肩和拱脚承受巨大剪力,拱顶弯矩增大,同时由于围岩中岩溶的存在,导致断面受力会发生突变。
- 范建国邓如勇康海波方勇
- 关键词：隧道工程岩溶大断面现场测试有限元分析
