国家自然科学基金(51278377)
- 作品数：11 被引量：165H指数：9
- 相关作者：刘学增王煦霖林亮伦李学锋李昕更多>>
- 相关机构：同济大学重庆市建筑科学研究院上海申通地铁集团有限公司更多>>
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- 45°倾角正断层粘滑错动对隧道影响试验分析被引量：31
- 2014年
- 通过1∶50室内模型试验,模拟了45°倾角正断层粘滑错动下,与之正交的隧道结构的受力变形破坏过程,并布置传感器监测了隧道顶部和底部的围岩压力、隧道轴向的应变和隧道环向的应变.结果表明,围岩压力在剪切带附近发生显著变化,上盘和剪切带范围内拱顶压力显著增大,下盘拱顶压力次之,上盘和剪切带隧道底部压力减小,下盘底部压力显著增大,隧道与下部围岩可能局部脱空以适应断层的剪切位移;上盘和剪切带范围内隧道纵向弯矩为正,下盘范围内为负,隧道偏心受压;以原型混凝土压坏来判定衬砌破坏,初步确定原型结构破坏所容许的最大断层位移D=0.7m,理论上该值略偏大;隧道衬砌破坏区域长度,在剪切带和下盘范围分别为1.7和2.8倍隧道宽度.
- 刘学增王煦霖林亮伦
- 关键词：隧道正断层模型试验
- 60°倾角正断层黏滑错动对山岭隧道影响的试验研究被引量：49
- 2014年
- 通过1∶50室内模型试验,模拟了60°倾角正断层黏滑错动下,与之正交的隧道结构的受力变形破坏过程,并布置传感器监测了隧道顶部和底部的地层压力、隧道轴向的应变和隧道环向的应变。试验结果表明,地层的永久变形和地层-结构的相互作用,导致了围岩压力在剪切带附近发生显著变化,上盘和剪切带范围内拱顶压力显著增大,下盘拱顶压力次之,上盘和剪切带隧道底部压力减小,下盘底部压力显著增大,隧道与下部围岩可能局部脱空以适应断层的剪切位移;上盘和剪切带范围内纵向弯矩为正,下盘范围内为负,隧道偏心受压;以原型混凝土压坏来判定衬砌破坏,初步确定原型结构破坏所容许的最大断层位移D=0.3m,理论上该值略偏大;隧道衬砌破坏区域,在剪切带和下盘范围分别为0.75和1.5倍隧道宽度。
- 刘学增王煦霖林亮伦
- 关键词：正断层公路隧道
- 节理发育岩体隧道支护的动态设计方法与应用被引量：11
- 2017年
- 动态设计方法对隧道工程的重要性不言而喻。然而,利益分配与协调管理机制的不完善、岩土体的复杂多变特性,致使隧道工程的动态设计仍处于尝试阶段、相关理论亦不成熟。基于理论分析与试点工程总结,针对节理发育地层,将隧道支护动态设计方法划分为预分析、支护参数的初步调整、节理特征的精细化描述、支护参数的优化分析4个步骤,并明确各阶段的实施要点。依托井冈山、桦树墕等隧道,开展试点工程,阐述动态设计方法的实施流程与要点,分析其应用成效。结果表明,基于动态设计方法提出的支护方案与实际围岩情况吻合,经济安全性更为合理,该方法已在江西井睦高速井冈山隧道、内蒙古榕乌高速桦树墕隧道、窑沟隧道及贵州独平高速的多条在建公路隧道建设过程中推广应用,获得良好成效。
- 徐建平桑运龙刘学增杨志峰
- 关键词：公路隧道动态设计支护参数
- 近竖向节理发育地层隧道施工过程三维分析
- 以桦树墕隧道为背景,通过地质素描,统计分析围岩主要发育节理,用3DEC软件建立三维离散元模型,并对上下台阶施工过程进行三维分析,探讨围岩位移和锚杆轴力随施工过程的变化规律。研究结果表明:在V级围岩条件下,使用上下台阶法施...
- 刘学增朱文轩桑运龙何本国
- 关键词：三维离散元上下台阶法隧道
- 文献传递
- 断层错动对公路隧道的影响分析被引量：15
- 2014年
- 运用ABAQUS有限元分析软件建立穿越活动断裂带隧道模型,根据具体隧道相关地质资料,分析断层不同错动位移对隧道结构受力影响,围岩对隧道压力分布情况以及隧道塑性应变发展规律。以期对公路隧道设计施工提供参考。结果表明:隧道受力变形较大区域主要在断层带及附近的隧道节段内,隧道拱腰和拱脚处受围岩压力影响显著,活动断层错动对于隧道上盘节段的影响远远大于下盘、二衬应力集中出现在拱脚处,塑性应变在拱腰处达到最大。
- 刘学增李学锋代志萍谷雪影曹自豪
- 关键词：数值模拟应力分布塑性应变
- 柔性连接隧道在正断层黏滑错动下的变形特征被引量：21
- 2013年
- 针对穿越60°倾角活动正断层情况,隧道采取节段长度为0.5D(D为隧道洞径)、节段间柔性连接的隧道抗断措施;并对柔性连接隧道在正断层黏滑错动作用下的受力、变形特征进行模型试验研究。试验结果表明:在距离土体主破裂面1D范围内,柔性连接隧道衬砌结构的纵向、环向应变变化较大。柔性连接隧道的主要破坏形式为节段间转动和错台,隧道节段连接处发生2处转角为33°和28°的转动破坏,破坏范围为2.5D。在相同条件下,与未采取抗断设计的完整隧道相比:柔性连接隧道衬砌结构纵向应变要小于完整隧道应变,其破坏范围也小于完整隧道的破坏范围。
- 刘学增林亮伦王煦霖李昕
- 关键词：隧道工程正断层
- 75°倾角正断层黏滑错动对公路隧道影响的模型试验研究被引量：42
- 2013年
- 通过1∶50室内模型试验,开展75°倾角正断层黏滑错动影响下隧道的受力变形机制研究,并监测隧道顶部和底部的地层压力、隧道轴向和环向应变。结果表明,地层的永久变形和地层–结构的相互作用,导致围岩压力在剪切带附近发生显著变化,上盘范围内拱顶压力显著增大,下盘拱顶压力次之,上盘隧道底部压力减小,下盘底部压力显著增大,隧道与下部围岩可能局部脱空以适应断层的剪切位移;上盘范围内为正,下盘范围内纵向弯矩为负;以原型混凝土压坏来判定衬砌破坏,初步确定原型结构破坏所容许的最大断层位移D=1.25 m,理论上该值略偏大。
- 刘学增王煦霖林亮伦
- 关键词：隧道工程正断层模型试验
- 不等厚互层顺层磷矿高边坡变形机制研究被引量：5
- 2014年
- 以云南晋宁磷矿东采区顺层高边坡为研究对象,通过现场勘察,对现场滑坡形态、破坏情况、滑面及滑体特征等进行分析,并从地质、力学角度上分析滑坡变形破坏特征、力学机制及滑坡演化形成过程。最后采用离散元分析验证。研究结果表明:滑坡变形破坏模式为滑移—拉裂破坏,降雨及磷矿开采是滑坡滑动的重要诱因。磷矿层开采坡前缘切断岩层,形成临空面,岩体卸荷松弛发育裂隙,雨水下渗到全风化粘土层面附近富集,层间含水化强的物质,在长期浸泡软化、不等厚互层差异风化等作用下,岩体力学性质大幅衰减,滑体沿软弱层面向临空方向滑动,坡体后缘岩体被拉开,形成张拉裂缝,软弱滑动面贯通,边坡发生变形破坏,主要是以岩石的拉张破坏为主,拉应力对岩石的破坏起主导作用。从计算的位移、滑动形态、变形速率及应力分布判断,滑坡的变形机制为滑移—拉裂破坏模式。其研究成果为矿区高边坡稳定性分析及加固设计提供一定参考依据。
- 师刚刘华莉刘学增
- 关键词：顺层边坡地质分析离散元
- 列车振动荷载作用下隧道周边软黏土长期沉降分析被引量：19
- 2016年
- 以上海地铁9号线三期工程为背景,对隧道周边1.5倍隧道外径范围内土体长期沉降进行现场监测。为分析上海软黏土在列车长期循环动荷载下的变形特征,通过引进考虑长期循环荷载作用效应的控制参数对现有动力循环加载弹塑性本构模型进行改进;采用改进的本构模型分析列车振动、工后固结2种工况下软黏土沉降发展规律。结果表明:通车850 d后,隧道拱底相对于地面的沉降实测值为4.7 mm,计算值为4.6 mm,其中由列车振动引起的沉降为3.1 mm,误差为2.0%,表明改进后的本构模型能够较好地模拟软黏土在列车振动荷载下的累积变形特征;振动荷载下隧道长期沉降符合指数型增长规律;在隧道埋深13.2 m情况下,列车振动引起的隧道拱底相对于地面的沉降经过约8 a趋于稳定,稳定后相对沉降量为4.2 mm。
- 葛世平姚湘静叶斌蒲黍絛刘学增
- 关键词：土力学软黏土列车振动长期沉降
- 逆断层黏滑错动对跨断层隧道影响机制的模型试验研究被引量：14
- 2020年
- 为指导隧道穿越活动断层时的抗错断设计,避免逆断层黏滑错动造成跨断层隧道结构的严重破坏,以棋盘石隧道为工程背景,通过1∶50相似模型试验,研究逆断层黏滑错动所引起的山岭隧道破坏模式,分析隧道和地层变形过程及破坏特征,得到以下结论:1)逆断层错动在断层迹线附近地层形成剪切带,剪切带沿着断层线略微凸向试验装置上盘的弧线方向发展。2)断层错动对试验装置上盘内隧道变形破坏的影响大于下盘,最大土压力和最大纵向应变主要分布在上盘隧道中;土压力和纵向应变变化规律相似,均随错动位移的增加而不断增加。3)隧道最终破坏为逆断层下的剪切破坏,局部伴随张拉破坏,剪切破坏主要表现为变形缝两侧隧道衬砌脱落和纵向裂缝;断层错动对隧道影响区域主要集中在断层破碎带及附近2 D(D为隧道洞径)区域,尤其是试验装置上盘部分,在跨断层隧道的设计阶段需引起足够重视。
- 刘学增唐精桑运龙师刚李学锋
- 关键词：隧道模型试验剪切带破坏模式
