国家自然科学基金(51208437)
- 作品数：12 被引量：112H指数：8
- 相关作者：仇文革章慧健赵斌李俊松孔超更多>>
- 相关机构：西南交通大学中铁二院工程集团有限责任公司铁道第三勘察设计院集团有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金铁道部科技研究开发计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学更多>>
- 城市复杂隧道群中超小净距夹岩稳定性研究被引量：8
- 2014年
- 以重庆红岩村处5座隧道组成的隧道群为背景工程,通过数值模拟和室内模型试验的方法,研究隧道群间夹岩的力学行为特征和破坏形态。结果表明:隧道群施工过程中,夹岩的主应力方向会发生偏转且应力集中效应明显,夹岩最薄弱处受剪严重且极易发生剪切破坏;夹岩最不利状态发生在第Ⅲ阶段(三纵线左侧主隧道开挖且未支护阶段);洞群失稳是从夹岩失稳开始的,故夹岩稳定是洞群稳定的关键,及时提供足够的支护反力或对夹岩加固才能够最大限度地保证夹岩的稳定性;模型试验得出的夹岩破坏过程和形式与实际工程中的相似、与理论分析和数值计算的基本吻合,验证了理论分析和数值计算的正确性。
- 仇文革孔超刘凯
- 关键词：围岩应力破坏形态
- 大跨度四线铁路隧道的围岩稳定性分析被引量：10
- 2013年
- 采用理论分析和数值模拟手段,开展跨度对围岩稳定性的影响规律研究。结果表明,在开挖后仅出现弹性二次应力状态条件下,单纯的增加隧道开挖跨度而不改变断面形状对围岩应力状态影响不大,但若开挖后形成塑性区,则即使不改变断面形状,单纯加大开挖跨度也会大大增加塑性区半径,影响围岩稳定。通过对乌蒙山2号四线铁路隧道深、浅埋工况毛洞破坏模式的对比分析,建议浅埋工况支护以刚度要求为主,减小释放,控制沉降,深埋工况支护以强度要求为主,适当释放,变形可控。
- 章慧健仇文革赵斌卿伟宸
- 关键词：铁路隧道围岩稳定性数值模拟破坏模式
- 基于层次分析法的地铁区间隧道邻近公路桥的风险评估与专项设计被引量：8
- 2013年
- 文章对地铁区间邻近公路桥风险评估技术进行了研究,提出了以评估结果为基础进行专项设计的理念。首先,在广泛调研和多年工程经验的基础上,结合工程实际辨识出安全风险影响因素,建立以安全为目标的风险评价指标体系;其次,引入层次分析法计算出指标体系各层因素的相对权重,判断出主要风险源;最后,以加固地层、控制地下水、减小对近接建筑物基础影响为重点,从施工方法、工程措施和监控量测三个方面对大连地铁海高区间隧道邻近凌水河二号桥区段进行专项设计。
- 李俊松张兴刚
- 关键词：地铁区间隧道公路桥风险指标风险评估
- 新建隧道近接既有建筑物施工的破坏模式研究被引量：12
- 2016年
- 地下工程近接施工影响最本质的原因是由于新建工程的施工引起围岩应力状态再次重分布,从而导致一系列的力学行为变化。文章引入强度折减法,通过数值模拟手段,对新建隧道近接既有建筑物施工的破坏模式进行了研究。研究结果表明:当新建隧道与既有建筑距离较远时,仅是隧道本身的单独失稳,不会波及建筑物;当两者距离较近时,夹岩破坏。在此基础上,根据破坏模式的差异提出两者有无近接施工影响的若干判据如下:(1)在隧道埋深不变(0°方向)的情况下,基于强度折减法的安全系数趋于定值可作为新建隧道施工对既有建筑物有无影响的判据;在隧道埋深变化(非0°方向)的情况下,安全系数达到峰值即可作为上述判据;(2)基于剪切应变增量显示的滑移带是否贯穿隧道与建筑物加载面之间的夹岩,可作为新建隧道施工对既有建筑物有无影响的形象直观判据。研究成果可为控制此类近接工程的安全风险提供理论基础,也为进一步建立影响分区、制定相关规范指南提供理论支撑。
- 章慧健仇文革孔超
- 关键词：新建隧道破坏模式强度折减法安全系数
- 考虑中主应力后对隧道围岩稳定性的影响被引量：6
- 2015年
- 在分析中主应力对隧道围岩强度影响的基础上，采用FLAC3。有限差分元软件，建立考虑中主应力的岩体强度准则本构模型，并同摩尔库伦准则相比较，研究考虑中主应力后对隧道围岩稳定性的影响。结果表明：考虑中主应力后，计算得到的岩体强度较不考虑时显著增加，当中主应力大于等于岩体抗压强度时，围岩强度提高75％-200％；若围岩服从摩尔库伦准则，则在一定数值范围内，中主应力不影响隧道中围岩的应力分布，且对拱顶沉降及塑性区也几乎没有影响；若围岩服从考虑中主应力的岩体强度准则，则随着中主应力的逐渐增大，围岩强度逐渐增大，拱顶沉降、开挖扰动范围和塑性区半径均逐渐减小。因此，在隧道侧向应力较大时，采用考虑中主应力的岩体强度准则进行数值模拟，更能准确地反应围岩的稳定性。
- 孔超仇文革章慧健刘凯
- 关键词：深埋隧道围岩稳定性中主应力本构模型
- 系统锚杆的非均衡支护研究被引量：6
- 2015年
- 文章以乌蒙山二号四线铁路车站隧道为工程依托,采用数值模拟手段,对多部开挖隧道系统锚杆的非均衡支护进行了研究。结果表明:在均衡支护条件下,系统锚杆轴力呈现"拱肩(1、2部)>拱脚(4、5部)>边墙(6、7部)>拱顶(3部)"的分布,部位不均衡性显著;拱脚、边墙部位的锚杆轴力左右不对称现象也很显著,具体表现在先挖侧大于后挖侧;拱顶的锚杆轴力很小,几乎未起作用。通过分别改变锚杆长度、间距和直径,进行系统锚杆非均衡支护分析,并与均衡支护工况相比,单环节省锚杆用量分别为37%、36%和36.93%,经济效益显著。
- 章慧健仇文革赵斌高杨
- 关键词：超大断面隧道系统锚杆
- 地铁区间暗挖隧道下穿既有铁路站场安全风险管理研究被引量：17
- 2014年
- 基于风险分析理论、数值模拟方法对地铁区间下穿既有铁路站场安全风险定量评价和专项设计技术进行研究。以大连地铁2号线南南区间下穿哈大客运专线站场为工程依托,提出综合利用专家调查、层次分析和模糊评判法对工程进行安全风险的初评和复评,在评估中采用数值模拟针对主要风险源进行量化分析,对潜在风险较大的影响因素根据计算结果,制定相应的安全风险应对措施加以控制。实践表明,本文提出的定性评价与定量模拟相结合的方法可有效提高风险评估的可靠性和设计方案的针对性、有效性,达到有效控制工程建设风险、减少安全事故发生、降低工程经济损失和避免人员伤亡等目的。
- 王刚李俊松张兴刚
- 关于复合式衬砌整体计算模型的思考被引量：8
- 2017年
- 复合式衬砌传统计算方法常忽略初期支护内力计算及其安全性检验,二次衬砌所承担的围岩荷载根据围岩条件进行经验确定。针对其不足,提出适用于复合衬砌的整体计算模型,并通过实例计算分析传统计算模型与整体计算模型下内力产生差异的原因。围岩与初支间接触的模拟需考虑其法向及切向约束作用。软弱围岩对初衬的最大剪切约束力与围岩的黏聚力、内摩擦角及两者所传递的法向压力有关,当围岩与初衬间的剪切力大于最大剪切约束力后,软弱围岩所能发挥的剪切约束与剪切位移、摩擦系数及两者所传递的法向压力有关。因防水板的设置,初衬与二次衬砌仅需考虑其法向约束作用,以仅受压弹簧模拟围岩与初衬及初衬与二次衬砌间的法向约束,可较为真实地模拟接触受压后方能传递压力的特性。传统计算模型下,围岩荷载承担比例的增加对衬砌内力分布形式影响较小,衬砌内力值与围岩荷载基本成同比例变化;整体计算模型下,围岩荷载在初衬与二次衬砌间进行自适应分配,衬砌所受荷载大小及分布形式与传统计算模型下的荷载具有较大差异,因此内力大小及分布形式也随之发生变化。
- 刘浩章慧健张万斌曹林卫胥犇
- 关键词：隧道复合式衬砌ANSYS
- 缓倾岩层隧道施工风险评估研究被引量：4
- 2017年
- 基于熵法、模糊综合评价法,并结合离散元数值模拟方法,对缓倾岩层隧道的施工风险评价与对策进行研究。通过回顾相关文献,建立针对缓倾岩层隧道的施工风险评价指标体系,将熵法和模糊综合评价法运用到风险评价中,结合离散元数值模拟软件3DEC判断围岩及支护系统的稳定性,为风险评估提供依据。根据风险评估结果提出相应的风险规避对策。实践表明,针对缓倾岩层隧道建立的指标体系和评估方法,结合定量数值模型分析,有效提高评估施工风险的可靠程度与支护设计的针对性及有效性,以期减少安全事故。
- 沈红云杜建华黄黆
- 关键词：数值模拟
- 隧道分部开挖的围岩松动区演变分析被引量：20
- 2014年
- 以乌蒙山二号四线铁路隧道为工程背景,通过数值模拟手段对比研究分部开挖与一次成洞的松动区形态和大小差异,再结合现场测试结果,分析隧道分部开挖的松动区演变规律。结果表明:一次成洞松动区范围要普遍大于多部开挖的最终松动区范围,最大径向松动深度高出12.6%,最小径向松动深度高出41.2%;在松动区分布形态上,一次成洞表现为左右基本对称,多部开挖具有一定的不对称性,且多部开挖基本是从拱顶到边墙部位依次减小,而一次成洞则呈"拱顶>拱脚>拱肩>边墙"的分布形式。多部开挖时,先挖部分的松动区随着后续开挖部的推进有所增加,后挖部对先挖部的影响表现为:"上下关系"强于"左右关系";另一方面,左右对称位置后挖侧松动区略大于先挖侧,说明先挖部对后挖部亦有劣化作用;其最终松动区是各开挖部相互影响和发展的结果,体现过程相关性。
- 章慧健龚伦仇文革赵斌
- 关键词：数值模拟地质雷达
