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深部隧(巷)道围岩突水灾变演化试验系统研制及应用 预览
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作者 靖洪文 蔚立元 +2 位作者 苏海健 顾金才 尹乾 《隧道与地下工程灾害防治》 2019年第1期90-98,共9页
针对深部隧(巷)道突水灾害中导水通道内渗透压力的强隐蔽性难题,基于防突岩体受力状态的理想概化,研制大尺度高压大流量突水灾变物理模拟试验系统。该系统试件尺寸为1 800 mm×300 mm×300 mm,地应力(6MPa)加载由活塞式均布压... 针对深部隧(巷)道突水灾害中导水通道内渗透压力的强隐蔽性难题,基于防突岩体受力状态的理想概化,研制大尺度高压大流量突水灾变物理模拟试验系统。该系统试件尺寸为1 800 mm×300 mm×300 mm,地应力(6MPa)加载由活塞式均布压力伺服加载器实现,可有效解决荷载不均匀、刚度不匹配带来的试验结果畸变问题;高压(2 MPa)突水源由高压氮气罐组和大容量恒压水灌组成,利用气液复合加载的高灵敏特征,可实现灾变后的高水压保持和大流量补给。开发了从相似材料、模型浇筑安装到数据采集等全套试验技术,提出'防水水泥+水性聚氨酯+环氧树脂+辅助止水带'的四位一体边界止水方法,解决相似材料试件边界高压水密封的难题。针对典型致灾构造开展了考虑地质缺陷产状及规模、原岩应力水平及方向性、突水源压力和充填介质特征等多种主控因素的一系列试验,结合多场耦合数值仿真,提出导水通道内渗透压力和水力梯度的时空演化理论模型,初步揭示突涌水通道渐进导通的内在机理。 展开更多
关键词 深部隧道 高水压 突水灾变 物理模拟 水力梯度 时空演化
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小净距隧道富水破碎带突水灾变演化规律与防治技术 被引量:3
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作者 胡义新 陈培帅 《公路》 北大核心 2016年第7期325-329,共5页
隧道在开挖的过程中,常遇到突水涌泥等地质灾害,若防治不当,易造成施工机械破坏与人员伤亡。为了探究隧道富水破碎带地下水的运移规律及突水机理,依托武深高速公路小方山隧道,采用可考虑渗流-损伤耦合机制的RFPA软件包,建立非线性渗流... 隧道在开挖的过程中,常遇到突水涌泥等地质灾害,若防治不当,易造成施工机械破坏与人员伤亡。为了探究隧道富水破碎带地下水的运移规律及突水机理,依托武深高速公路小方山隧道,采用可考虑渗流-损伤耦合机制的RFPA软件包,建立非线性渗流突水模型。基于两种不同岩体渗透率工况,分析了渗流作用下隧道断层破碎带突水通道形成的演化过程,揭示了边界条件为定流量时,随着断层破碎带渗透性的提高,其卸压作用逐渐增强,但对地下水流速影响不大的灾变演化规律,最后基于突水灾变演化规律提出了小净距隧道断层破碎带防治突涌水的技术,其结论可为今后的工程提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 富水破碎带 突水灾变 非线性渗流 防治 技术
承压型隐伏溶洞突水灾变演化过程模型试验 被引量:1
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作者 李术才 潘东东 +5 位作者 许振浩 李利平 林鹏 袁永才 高成路 路为 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第9期3164-3173,共10页
岩溶隧址区强致灾性承压隐伏溶洞较为发育,为研究隧道开挖诱发隔水岩体破裂突水致灾机制,以利川至万州高速公路齐岳山隧道为工程背景,研制了流固耦合相似材料,提出了承压溶洞制备新工艺,自主研发了大型隧道突水灾变演化模拟试验系统。... 岩溶隧址区强致灾性承压隐伏溶洞较为发育,为研究隧道开挖诱发隔水岩体破裂突水致灾机制,以利川至万州高速公路齐岳山隧道为工程背景,研制了流固耦合相似材料,提出了承压溶洞制备新工艺,自主研发了大型隧道突水灾变演化模拟试验系统。针对隧道开挖方式与溶洞发育尺寸,开展了多种工况下隐伏溶洞突水灾变演化过程模拟试验,研究结果表明:隧道施工过程突水灾害是爆破施工扰动与承压含水溶洞渗透破坏双重作用的结果;受爆破开挖扰动影响,隔水岩体内部裂隙发育密集,重点监测区域累计位移高出人工钻凿开挖27%,应力释放率达23.5%,稳定渗透压力仅为初始压力的36.7%,外加水压加载至40 kPa约15 min后最先突水;相同水压加载条件下,溶洞尺寸越大对隔水岩体渗流场、位移场、应力场的影响越大,位移释放率越大、渗透压力整体水平越低,最终在应力和渗流作用下优势导水通道形成并扩展率先发生突水;承压型隐伏溶洞突水灾变演化过程经历了群裂隙的萌生扩展、优势导水通道的形成、隔水岩体破裂失稳3个阶段。试验结果对隧道突水机制的研究和灾害防治具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 岩溶隧址区 隔水岩体 突水灾变演化 爆破施工扰动 破裂失稳
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