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中国隧道工程技术发展40年 预览
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作者 严金秀 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2019年第4期537-544,共8页
简要介绍中国隧道工程的基本情况,特别是改革开放40年来中国在修建隧道工程上取得的成绩。已建成的36103km交通隧道中有34708km是在改革开放后建成的,占96%。重点从特长隧道、深埋隧道、大断面隧道、高海拔隧道及复杂条件下的隧道工程... 简要介绍中国隧道工程的基本情况,特别是改革开放40年来中国在修建隧道工程上取得的成绩。已建成的36103km交通隧道中有34708km是在改革开放后建成的,占96%。重点从特长隧道、深埋隧道、大断面隧道、高海拔隧道及复杂条件下的隧道工程等方面阐述中国在修建重大隧道工程中遇到的挑战及取得的成就,指出:特长隧道面临的主要技术挑战是地质勘察的准确性、快速施工以及运营防灾等问题;深埋隧道面临的挑战主要有高地应力、高水压、高地温的“三高”难题;大断面隧道不仅在设计方面技术难度大,在施工方面也面临诸多挑战;高海拔隧道面临的主要挑战是冻融问题和高原缺氧问题;在各种复杂环境下修建了大量的隧道工程,包括岩溶、瓦斯、高地应力、高压富水、膨胀岩等各种复杂地质条件下和在复杂城市环境下修建的浅埋、大跨、城市地下立交等隧道工程,并在隧道工程修建技术上取得了新突破。从勘察、设计、施工、运营等方面提出中国隧道工程今后的发展方向主要是从发展速度向发展质量的转变。中国隧道工程40年来的成就离不开国际隧道工程技术的发展,而中国隧道工程的发展也对国际隧道工程的发展做出了贡献。 展开更多
关键词 隧道工程 特长隧道 深埋隧道 大断面隧道 高海拔隧道 复杂条件隧道
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引水工程深埋长隧洞施工中通风特性数值模拟 预览
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作者 朱忠荣 李新哲 陈述 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1304-1310,共7页
为了解决传统方法不能准确模拟隧洞中风流方向和温度分布的问题,本文提出一种引水工程深埋长隧洞施工中通风特性数值模拟方法。根据引水工程深埋长隧洞施工的工况建立三维模型,通过GAMBIT软件对基于该模型的隧道划分网格结构,分析该网... 为了解决传统方法不能准确模拟隧洞中风流方向和温度分布的问题,本文提出一种引水工程深埋长隧洞施工中通风特性数值模拟方法。根据引水工程深埋长隧洞施工的工况建立三维模型,通过GAMBIT软件对基于该模型的隧道划分网格结构,分析该网格结构下的通风特点及方式;采用三维紊态RNG k-ε湍流模型对引水工程深埋长隧洞施工中的通风特性进行分析,对不同工况下的引水工程深埋长隧洞的通风情况进行数值模拟,得到最终通风特性数值方程,实现数值模拟。实验结果表明:该方法可以准确模拟隧洞中风流的方向和温度分布,其划分精度随网格数量大幅度增加,平均划分精度高达85%。能够为构建引水工程深埋长隧洞施工管理提供依据。 展开更多
关键词 引水工程 隧洞 通风特性 温度分布 数值模拟 有限元 湍流模型 深埋 长隧洞
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管廊隧道开挖对上覆在建深基坑影响的三维有限元分析
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作者 戴轩 徐管应 +2 位作者 霍海峰 程雪松 闫晓荣 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期21-24,共4页
以沈阳某盾构法综合管廊隧道下穿在建盖挖顺做法基坑为工程实例,在对工程实测数据进行分析基础上,利用小应变硬化本构模型进行三维有限元数值模拟研究,分析了盾构隧道下穿在建基坑引发的围护结构位移、水平支撑变形和基坑内既有结构变... 以沈阳某盾构法综合管廊隧道下穿在建盖挖顺做法基坑为工程实例,在对工程实测数据进行分析基础上,利用小应变硬化本构模型进行三维有限元数值模拟研究,分析了盾构隧道下穿在建基坑引发的围护结构位移、水平支撑变形和基坑内既有结构变形。研究表明,利用小应变硬化本构模型可对盾构隧道下穿在建基坑问题进行较好的模拟;盾构隧道下穿基坑将引发围护结构顶部产生差异沉降;基坑内已施工完成的结构和水平支撑将发生'两边沉降大,中间沉降小'的上凸型变形;合理设计的立柱可有效控制盾构下穿引发的水平支撑沉降。 展开更多
关键词 盾构隧道 深基坑 风险工程 综合管廊 三维有限元分析 小应变硬化本构
深部引水隧洞交岔口稳定性仿真计算分析 预览
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作者 茹荣 邓浩浩 《北方交通》 2019年第3期72-75,共4页
深部隧洞交岔口稳定性受围岩性质、隧洞断面等诸多因素影响,围岩的力学特性复杂。依托山西省中部引黄工程,基于ABAQUS有限元软件对隧洞交岔口进行仿真分析,研究了断面突变交岔口的三角区围岩应力场与位移场的演变规律。结果表明,交岔口... 深部隧洞交岔口稳定性受围岩性质、隧洞断面等诸多因素影响,围岩的力学特性复杂。依托山西省中部引黄工程,基于ABAQUS有限元软件对隧洞交岔口进行仿真分析,研究了断面突变交岔口的三角区围岩应力场与位移场的演变规律。结果表明,交岔口三角区侧围岩存在明显的应力集中,易受挤压破裂,需提高支护参数;交岔口断面突变处的衬砌连接处是薄弱部位,局部混凝土会出现拉裂现象,在施工过程中可采取控制弯曲变形措施,尽量修圆衬砌避免倒角。 展开更多
关键词 深部隧洞 交岔口 仿真计算 断面突变
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深基坑开挖对临近既有地铁隧道的纵向影响分析 预览
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作者 裴行凯 《水利与建筑工程学报》 2019年第1期205-210,共6页
针对地铁隧道临近开挖的深基坑工程,利用三维有限元模型系统研究了软土地区基坑开挖对地铁隧道纵向衬砌断面应力和弯矩分布规律,重点针对隧道的危险断面,进行了局部的应力分析,将隧道沿纵向分为危险区Ⅰ、危险区Ⅱ和无影响区,在危险区... 针对地铁隧道临近开挖的深基坑工程,利用三维有限元模型系统研究了软土地区基坑开挖对地铁隧道纵向衬砌断面应力和弯矩分布规律,重点针对隧道的危险断面,进行了局部的应力分析,将隧道沿纵向分为危险区Ⅰ、危险区Ⅱ和无影响区,在危险区Ⅰ邻近基坑一侧隧道衬砌断面有受拉趋势,另一侧呈受压趋势;在危险区Ⅱ隧道衬砌断面受力趋势与危险区Ⅰ相反。同时,对比计算表明隧道等效刚度折减系数的选取直接决定了数值模拟结果中隧道衬砌内力的分布。 展开更多
关键词 基坑开挖 盾构隧道 纵向刚度 临近地铁
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深部岩体大变形规律:金川二矿巷道变形与破坏现场综合观测研究 预览
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作者 江权 史应恩 +5 位作者 蔡美峰 郭慧高 钟山 寇永渊 乔兰 李远 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1337-1348,共12页
针对深部高应力下硐室和巷道时效大变形问题,重点开展了金川二矿深部巷道大变形破坏调查、多手段原位综合观察、大变形灾害安全管理标准等方面研究工作。首先针对不同围岩支护类型下大变形巷道破坏问题,从破坏表现形式的角度总结提炼了... 针对深部高应力下硐室和巷道时效大变形问题,重点开展了金川二矿深部巷道大变形破坏调查、多手段原位综合观察、大变形灾害安全管理标准等方面研究工作。首先针对不同围岩支护类型下大变形巷道破坏问题,从破坏表现形式的角度总结提炼了金川二矿巷道10种典型变形破坏模式并阐明其形成机制;进而依托1150m水平大巷的大变形试验研究段,采用巷道表面的三维激光扫描测量、岩体内部开裂的钻孔摄像观测、围岩不同深度变形的位移计自动量测相结合的方式,揭示了深部巷道表面变形的空间非对称性、围岩内部浅层与深层变形的非均匀性、时效变形增长的跳跃递进性等不同于浅部岩体变形特点和破坏方式的新特征,表明了金川二矿碎裂围岩时效大变形本质是高应力下巷道开挖诱发表层围岩开裂,并在重分布应力驱动下围岩开裂深度逐步向深部转移进而导致巷道围岩自身承载性能逐步劣化的机制,从而表现出持续的时效大变形;最后提出基于功能失效和结构失稳原则的深部巷道大变形安全管理标准,并在现场反馈分析与应用实践基础上总结出了控制二矿深部巷道变形灾害的“双层喷锚网+锚注”和“喷锚网注+单筋砼”复合支护技术,充分利用喷网混凝土的表面柔性支撑与围压效应、锚杆对围岩内部的抑制开裂效应、水泥浆的充填并粘合开裂缝效应、钢筋混凝土的强刚性抗压和恢复围压效应等组合功能,从而形成一种“由表及里、表里结合”改善围岩受力状态、重构围岩承载圈的支护理念。 展开更多
关键词 深部巷道 大变形 支护破坏 深部工程 时效变形
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Analysis and Design Innovation on Underground Gasifier for Medium-Deep Coal Seam 预览
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作者 Kong Lingfeng Zhan Enqiang Zhao Chenhui 《中国油气:英文版》 CAS 2019年第4期32-37,共6页
Over the past 80 years,dozens of underground coal gasification(UCG)mine field tests have been carried out around the world.However,in the early days,only a small number of shallow UCG projects in the former Soviet Uni... Over the past 80 years,dozens of underground coal gasification(UCG)mine field tests have been carried out around the world.However,in the early days,only a small number of shallow UCG projects in the former Soviet Union achieved commercialised production.In this century,a few pilot projects in Australia also achieved short-term small-scale commercialised production using modern UCG technology.However,the commercialisation of UCG,especially medium-deep UCG projects with good development prospects but difficult underground engineering conditions,has not progressed smoothly around the world.Considering investment economy,a single gasifier must realise a high daily output and accumulated output,as well as hold a long gasification tunnel to control a large number of coal resources.However,a long gasification tunnel can easily be affected by blockages and failure,for which the remedial solutions are difficult and expensive,which greatly restricts the investment economy.The design of the underground gasifier determines the success or failure of UCG projects,and it also requires the related petroleum engineering technology.Combining the advantages of the linear horizontal well(L-CRIP)and parallel horizontal well(P-CRIP),this paper proposes a new design scheme for an“inclined ladder”underground gasifier.That is to say,the combination of the main shaft of paired P-CRIP and multiple branch horizontal well gasification tunnels is adopted to realise the control of a large number of coal resources in a single gasifier.The completion of the main shaft by well cementation is beneficial for maintaining the integrity of the main shaft and the stability of the main structure.The branch horizontal well is used as the gasification tunnel,but the length and number of retracting injection points are limited,effectively reducing the probability of blockage or failure.The branch horizontal well spacing can be adjusted flexibly to avoid minor faults and large cracks,which is conducive to increasing the resource utilisation rate.In add 展开更多
关键词 UNDERGROUND COAL Gasification(UCG) Medium-deep COAL Seam Controlled Retracting Injection Point(CRIP) Parallel HORIZONTAL WELL Pair Branch HORIZONTAL WELL “Inclined Ladder”Underground GASIFIER Cluster Coiled Tubing Flexible and Combustible Tubing GASIFICATION Tunnel GASIFICATION Chamber Coal-based Syngas
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深埋隧道圆形基坑围护结构变形特性及控制指标探讨
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作者 龚亮 靳建军 +2 位作者 陈胜 刘雪珠 闵凡路 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期316-322,346共8页
基于深埋隧道超深竖井工程,对比分析了圆形与矩形基坑受力变形特征,在对国内外圆形竖井基坑典型案例统计分析的基础上,探讨圆形竖井基坑的变形抑制机理,以现有规范、工程实例为基础确定圆形竖井基坑的变形控制指标。研究结果表明:①考... 基于深埋隧道超深竖井工程,对比分析了圆形与矩形基坑受力变形特征,在对国内外圆形竖井基坑典型案例统计分析的基础上,探讨圆形竖井基坑的变形抑制机理,以现有规范、工程实例为基础确定圆形竖井基坑的变形控制指标。研究结果表明:①考虑空间结构体系的圆形竖井计算的地墙内力及变形比弹性地基梁的计算结果小20%以上,而矩形基坑的计算结果仅比弹性地基梁的计算结果小0~15%;②支护结构承受轴力为主的'圆筒'效应、轴力对薄弱处的加强以及土体的'挤压'效应三者的综合作用是圆形基坑受力变形抑制的原因;③随着基坑深度增大,基坑侧墙水平位移与深度的比值显著减小;随着基坑直径增大,基坑侧墙水平位移与深度的比值变大;④建议以基坑深度35m、基坑直径40m为分界点,根据情况分别选取0.5‰、1‰、1.8‰作为对于圆形深基坑支护结构水平位移控制指标。 展开更多
关键词 深埋隧道 竖井 圆形基坑 变形 控制指标
基坑开挖对既有盾构隧道的影响研究 预览
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作者 聂浩 《铁道勘察》 2019年第2期62-67,共6页
为分析基坑开挖对既有盾构隧道的影响,通过数值计算软件模拟盾构隧道施工过程,得到基坑开挖前盾构隧道的应力状态;并以此为基础,进行基坑开挖对盾构管片变形与应力影响的全过程研究。结果表明,双排桩支护方式下,基坑开挖至坑底时,区间... 为分析基坑开挖对既有盾构隧道的影响,通过数值计算软件模拟盾构隧道施工过程,得到基坑开挖前盾构隧道的应力状态;并以此为基础,进行基坑开挖对盾构管片变形与应力影响的全过程研究。结果表明,双排桩支护方式下,基坑开挖至坑底时,区间隧道距坑底最近的拱肩位置处变形最大,以水平位移为主,最大达6.77mm;管片竖向隆起量较小,最大值为1.31mm,管片拱肩部位存在一定的应力集中,最大应力达3.52MPa;管片拱腰部位X向应力较小,最大值为0.3MPa。随基坑内部结构的施工,盾构管片变形逐渐减小。依据变形、应力等控制指标,对最不利条件下管片位移、应力及曲率半径等参数进行安全影响评估,认为该工程条件下,基坑开挖对区间隧道影响较小。 展开更多
关键词 深基坑 盾构隧道 数值模拟 双排桩施工影响
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深埋隧洞钻爆开挖瞬态卸荷诱发围岩振动特性研究 预览
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作者 蔡济勇 杨建华 +1 位作者 姚池 蒋水华 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第2期19-25,共7页
爆破开挖面上地应力瞬态卸荷产生的围岩振动是深埋洞室爆破开挖动力扰动主要因素之一。针对静水地应力场条件下深埋圆形隧洞浅孔爆破开挖,采用LS-DYNA动力有限元数值模拟方法研究了地应力瞬态卸荷诱发围岩振动的幅值和频率特性及其影响... 爆破开挖面上地应力瞬态卸荷产生的围岩振动是深埋洞室爆破开挖动力扰动主要因素之一。针对静水地应力场条件下深埋圆形隧洞浅孔爆破开挖,采用LS-DYNA动力有限元数值模拟方法研究了地应力瞬态卸荷诱发围岩振动的幅值和频率特性及其影响因素。结果表明:在地应力水平一定的情况下,炮孔孔深是影响地应力瞬态卸荷诱发围岩振动的主要因素;随着炮孔孔深的增加,地应力卸荷速率降低,诱发围岩振动的幅值减小、频率降低、质点峰值振动速度随距离衰减变慢。因此可从优化炮孔孔深的角度控制爆破开挖面上地应力瞬态卸荷诱发的围岩振动。 展开更多
关键词 深埋隧洞 瞬态卸荷 振动
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复杂地质条件下大埋深隧洞衬砌与围岩协同作用物理模型试验研究
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作者 任明洋 张强勇 +4 位作者 陈尚远 尹相杰 李帆 向文 余光远 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期98-109,共12页
围岩-支护协同作用是地下工程支护结构设计的核心问题,关乎着地下工程建设的成败。为揭示深埋隧洞围岩与支护结构协同作用机理,以滇中引水最大埋深约1512m的香炉山隧洞为研究背景工程,首次开展复杂地质条件下深埋隧洞衬砌与围岩协同作... 围岩-支护协同作用是地下工程支护结构设计的核心问题,关乎着地下工程建设的成败。为揭示深埋隧洞围岩与支护结构协同作用机理,以滇中引水最大埋深约1512m的香炉山隧洞为研究背景工程,首次开展复杂地质条件下深埋隧洞衬砌与围岩协同作用真三维地质力学模型试验,真实再现隧洞开挖与支护的施工全过程。模型试验研究表明:1)不同地质条件下隧洞围岩的应力释放过程不同,硬岩隧洞围岩应力释放速率先慢后快,软岩隧洞应力释放速率先快后慢;2)不同地质条件下隧洞衬砌与围岩接触压力的分布形式不同,硬岩隧洞最大接触压力位于拱肩,软岩隧洞最大接触压力位于拱顶;3)衬砌与围岩协同作用包括两种应力释放机制、3个施工阶段和4种承载状态;4)不同地质条件下隧洞衬砌施作后围岩和衬砌承担的荷载比例不同,硬岩隧洞围岩平均承担约85%的荷载,衬砌约承担15%的荷载,软岩隧洞围岩平均承担约25%的荷载,衬砌承担约75%的荷载。 展开更多
关键词 大埋深隧洞 围岩-支护协同作用 真三维地质力学模型试验 应力释放机制 接触压力
深埋隧道岩爆倾向性评估方法 预览
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作者 吴春成 朱志辉 张伟 《高速铁路技术》 2019年第4期76-80,共5页
深埋硬岩隧道开挖过程中岩爆风险较高,开展岩爆倾向性评估方法研究具有重要意义。文章以某隧道工程为研究背景,统计分析了岩爆发生情况;将岩爆倾向性单指标评估方法按能否反映硐室开挖过程的影响和初始应力场的偏应力特征分为两类,并分... 深埋硬岩隧道开挖过程中岩爆风险较高,开展岩爆倾向性评估方法研究具有重要意义。文章以某隧道工程为研究背景,统计分析了岩爆发生情况;将岩爆倾向性单指标评估方法按能否反映硐室开挖过程的影响和初始应力场的偏应力特征分为两类,并分别利用Barton判据、陶振宇判据、Hoek判据、二郎山隧道判据对该隧道岩爆倾向性进行了评估分析;对比分析了两类评估方法在该隧道应用的适用性,研究结果表明:反映洞室开挖过程影响和初始应力场偏应力特征的判据方法对岩爆倾向性判别的准确率较低,但能够判断岩爆可能发生位置,且在大尺度上采用Barton判据、陶振宇判据能较为准确评价岩爆风险等级。研究结果可为深埋隧道岩爆倾向性判别提供科学依据与参考。 展开更多
关键词 深埋隧道 岩爆倾向性 经验 判据 适用性
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基于离散元法的爆破荷载作用下深埋隧道失稳破坏模拟研究 预览
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作者 李秀茹 郭恩栋 +2 位作者 张文静 蒋越 王祥建 《灾害学》 CSCD 北大核心 2019年第1期87-93,共7页
为了研究爆破扰动对深部隧道工程的影响,借助颗粒流程序PFC,开展爆破荷载作用下深埋隧道失稳破坏的数值模拟,分析了不同埋深隧道围岩的损伤演化过程和相同埋深隧道围岩颗粒位移与应力随时间的变化规律。研究结果表明:在距离隧道一定高... 为了研究爆破扰动对深部隧道工程的影响,借助颗粒流程序PFC,开展爆破荷载作用下深埋隧道失稳破坏的数值模拟,分析了不同埋深隧道围岩的损伤演化过程和相同埋深隧道围岩颗粒位移与应力随时间的变化规律。研究结果表明:在距离隧道一定高度的顶面施加爆破荷载,随着埋深的增加,围岩损伤程度越严重,损伤集中于隧道的两帮,并逐渐由隧道右侧向顶板发展;隧道的失稳破坏是由爆破荷载和地应力共同造成的,爆破荷载主要使隧道围岩产生裂隙,而在高地应力的持续作用下,可能引起岩块的剥离和弹射;隧道两帮的竖向压应力大于岩体抗压强度是隧道围岩破裂的主要机制。研究成果为深埋隧道支护技术和灾害预报研究提供了依据。 展开更多
关键词 深埋隧道 颗粒流 爆破荷载 损伤演化
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深层隧道竖井流激振动响应分析
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作者 浦胜男 赵兰浩 +1 位作者 张海容 傅宗甫 《水电能源科学》 北大核心 2019年第8期69-72,共4页
针对某深隧工程中竖井结构因受水流脉动压力产生的流激振动响应问题,采用物理模型-数值计算联合方法构建竖井消能工三维有限元模型,通过对竖井消能工的流固耦合有限元计算,得出竖井消能工在不同流量工况下的自振特性,将试验测得脉动压... 针对某深隧工程中竖井结构因受水流脉动压力产生的流激振动响应问题,采用物理模型-数值计算联合方法构建竖井消能工三维有限元模型,通过对竖井消能工的流固耦合有限元计算,得出竖井消能工在不同流量工况下的自振特性,将试验测得脉动压力进行频谱分析得到优势频率,并与自振特性进行对比分析;采用随机振动法算出水流脉动压力作用下的动力响应,通过对比不同厚度的消能工台阶动力响应结果确定最优尺寸。结果表明,推荐方案竖井体型与水流发生共振的可能性不大,且振动量微小,因此从经济角度可考虑适当减小消能工台阶厚度。 展开更多
关键词 深层隧道 竖井 脉动压力 流激振动响应
有限空间安全专项施工方案的要点 预览
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作者 李红环 《江西建材》 2019年第5期176-177,共2页
随着工程技术的不断进步,超高建筑、深层隧道排水等项目施工不断涌现,随之出现在有限空间里进行机电安装施工作业。安全专项施工方案是一切施工作业的前提保障。本文以“广州市深隧工程东濠涌试验段”项目为例,探讨有限空间安全专项施... 随着工程技术的不断进步,超高建筑、深层隧道排水等项目施工不断涌现,随之出现在有限空间里进行机电安装施工作业。安全专项施工方案是一切施工作业的前提保障。本文以“广州市深隧工程东濠涌试验段”项目为例,探讨有限空间安全专项施工方案的技术要点。 展开更多
关键词 有限空间 深层隧道 安全专项施工方案
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高地应力深埋隧道断裂破碎带段大变形控制现场试验研究
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作者 崔光耀 王雪来 王明胜 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1354-1360,共7页
丽香铁路中义隧道出口平导玉龙雪山西麓断裂破碎带段围岩软弱、破碎,受高地应力及断裂破碎带影响严重,边墙大变形灾害突出,以此为研究背景,开展了4种围岩大变形控制措施的现场试验研究。试验结果表明:采用普通加强支护措施(工况1),无法... 丽香铁路中义隧道出口平导玉龙雪山西麓断裂破碎带段围岩软弱、破碎,受高地应力及断裂破碎带影响严重,边墙大变形灾害突出,以此为研究背景,开展了4种围岩大变形控制措施的现场试验研究。试验结果表明:采用普通加强支护措施(工况1),无法控制该段围岩变形;采用"抗放结合"控制措施,下部围岩应力释放需缓释,采用工况3(双层支护+下台阶、仰拱分开施作)方案,试验段围岩应力得到较好控制,但其工序繁琐,施工进度缓慢;采用"强支"理念的工况4(单层支护+加强拱架+预留应急加固措施)方案,最大日变形速率、累计最大变形量均最小,分别为3.2 cm/d和62.2 cm,试验段全长围岩累计变形量在可控范围内,施工工序较为简单,施工月进尺可达90 m以上;考虑到平导需发挥超前作用,建议中义隧道出口平导玉龙雪山西麓断裂破碎带段采用工况4方案进行施工。研究结果可为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 深埋隧道 高地应力 断裂破碎带 围岩 大变形 现场试验
用于深隧工程的折板式竖井湿窒部分数值模拟研究
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作者 李璐 梁舒豪 +1 位作者 杨墨 薛英文 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2019年第13期128-133,共6页
为研究不同工况下折板式竖井内的水力特性参数变化情况,分别采用RNG k-ε和Realizable k-ε模型对竖井湿室部分进行数值模拟;同时,结合实际工程,构建1 : 20物理模型,得到不同工况下的试验结果,将其与模拟结果进行对比分析。结果表明,两... 为研究不同工况下折板式竖井内的水力特性参数变化情况,分别采用RNG k-ε和Realizable k-ε模型对竖井湿室部分进行数值模拟;同时,结合实际工程,构建1 : 20物理模型,得到不同工况下的试验结果,将其与模拟结果进行对比分析。结果表明,两种模型都能得到较为合理的流场,但Realizable k-ε模型的计算结果与试验结果更为相符;竖井的总消能率可达到96%以上,消能效果较好,折板间能量的消耗主要依靠水垫层消能和紊动消能。 展开更多
关键词 深层隧道 折板式竖井 水力特性参数 Realizable k-ε模型 消能 数值模拟
高埋深软硬岩互层地质条件下敞开式TBM岩爆段施工方法研究 预览
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作者 张照太 游胜 +2 位作者 丰光亮 陈竹 陈炳瑞 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2019年第5期843-850,共8页
基于喜马拉雅山区域某软硬岩性互层地质条件下的深埋隧洞工程,为解决该区域TBM施工过程中的岩爆问题,统计分析了TBM施工过程中的岩爆特征;在施工过程中开展了多种岩爆规避试验,形成了一套较完整的有针对性的施工方法:1)岩爆风险巡查常态... 基于喜马拉雅山区域某软硬岩性互层地质条件下的深埋隧洞工程,为解决该区域TBM施工过程中的岩爆问题,统计分析了TBM施工过程中的岩爆特征;在施工过程中开展了多种岩爆规避试验,形成了一套较完整的有针对性的施工方法:1)岩爆风险巡查常态化;2)超前地质预报和超前处理措施相结合;3)支护材料和支护方式合理化;4)掘进参数动态调整。在后续的施工中加以应用,取得了较好的效果,可以为类似地质条件下的安全施工提供参考。 展开更多
关键词 深埋隧洞 软硬互层 敞开式 TBM 岩爆 风险巡查 超前地质预报 超前处理 初期支护
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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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深埋隧洞三岔口围岩稳定性计算理论 预览
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作者 饶军应 谢财进 +3 位作者 赵霞 刘灯凯 聂崇欣 刘宁 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1949-1959,共11页
为研究辅洞与隧洞主洞相交的三岔口区围岩稳定性,基于弹塑性理论圆形孔口应力计算方法,推导出深埋隧洞三岔口围岩稳定性计算理论。研究结果表明:当辅洞与隧洞主洞夹角(α)为90°时,三岔口区围岩垂直应力σh达最大值,且σh随α和侧... 为研究辅洞与隧洞主洞相交的三岔口区围岩稳定性,基于弹塑性理论圆形孔口应力计算方法,推导出深埋隧洞三岔口围岩稳定性计算理论。研究结果表明:当辅洞与隧洞主洞夹角(α)为90°时,三岔口区围岩垂直应力σh达最大值,且σh随α和侧压力系数λ减小而减小;随着塑性圈半径R0减小,σh逐渐增大;由三岔口围岩到深部围岩,其应力集中系数K呈下降趋势;随着α增大,K也逐渐增大,直至α=90°时,K达到最大值;随着围岩等级降低,破坏深度Q逐渐增加,Ⅰ~Ⅳ级围岩三角区破坏深度递增趋势不明显,Ⅴ级围岩中破坏深度呈指数形式增加;当α一定时,理论最大等效跨度Ltmax仅与隧洞尺寸有关,极限等效跨度Lpmax还与Q有关;通过理论计算划定辅洞修建跨度的安全范围与极限范围。 展开更多
关键词 深埋隧洞 三岔口 围岩应力 弹塑性理论 圆形孔口应力
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