洞室
- 超大跨扁平地下洞室围岩分级方法探讨
对于超大跨、巨跨洞室而言,其影响会更加显著。经过近百年的实践与发展,国内外形成了多种分级方法,各有特色与适用条件。尽管做法各异,但是国内外大部分围岩分级方法都会给出各级围岩的自稳能力和相应的支护建议。除挪威的Q系统[2]外,大部分分级方法适用的洞室开挖跨度均不超过20 m。对于超大跨、巨跨洞库,若按照现有分级方法,意味着无论围岩属于哪一个级别,洞室开挖后都无法自稳。可见,超大跨、巨跨洞室围岩分级已成为此类洞室工程中一个亟待解决的关键难题。洞室断面越大,不同
隧道建设(中英文) 2023年9期2023-10-18
- 多洞室群围岩稳定性数值模拟研究
。然而，大规模多洞室群的开挖，也必然会引起围岩应力的重新分布。因此，有关多洞室储油库围岩稳定性研究也逐步受到了重视[1]，文献[2-3]对地下水封油库围岩损伤及应力响应规律进行了研究，得出了爆破震动速度的安全判据；文献[4]基于洞室应力应变规律对岩体结构力学和初始应力场进行了深入研究；李术才等[5]在对地下石油洞库围岩稳定性分析的基础上，采用离散介质流固耦合理论，对洞室松动范围进行了系统的研究，得出其松动值约为6m；陈庆怀等[6]基于大洞库断面稳定性需求，
中国新技术新产品 2023年14期2023-09-07
- 基于BIM的铁路隧道附属洞室设计研究与应用
IM 技术的附属洞室设计相关研究还较少，大部分研究成果集中在基于特定平台下的附属洞室建模方法上[4]。本文结合铁路隧道的特点，研究一套基于BIM 技术的铁路隧道附属洞室（简称：附属洞室）设计方法，借助BIM 设计软件二次开发，实现附属洞室快速、精准设计，显著提高隧道设计效率，避免洞室碰撞问题。1 附属洞室设计现状分析传统基于计算机辅助设计（CAD，Computer Aided Design）的附属洞室设计主要包含2 个阶段：（1）在参考图设计时，根据项目的
铁路计算机应用 2022年12期2023-01-16
- 钢筋砼管片选型与管廊应变关系研究
,尤其在类似管廊洞室的长线式地下空间工程建设中,钢筋砼管片作为现代综合管廊洞室围岩的支撑,其规格参数与洞室围岩的变形有密切关系。王建波等[1-2]就目前普遍采用的PPP模式的地下管廊项目中的风险分担问题进行了研究,提出了一种可有效使用的风险分担方法。黄剑等[3-4]对深厚软土地层中的地下管廊沉降控制方法进行了探讨,认为在设计时有措施应对软土中管廊沉降,施工中有效实施和合理改进,建成后进行监测预警的方法,可有效保证该类地层中的管廊建设和运营安全。卜令方等[5
陕西水利 2022年9期2022-11-29
- 基于爆破等效荷载的大型地下洞室群合理间距分析
044)大型地下洞室工程普遍采用钻爆法施工，由于爆炸瞬间会产生巨大能量，钻爆法对爆炸源一定范围内已开挖地下洞室群的安全和稳定带来重大影响[1-2]。研究地下洞室群之间的合理间距变得十分必要。目前多采用数值模拟的方法研究这一影响，而数值模拟首先要解决爆破荷载的施加问题[3-4]，为此，提出一种适用于大型地下洞室的爆破荷载等效施加方法。国内外学者针对爆破荷载作用下地下洞室围岩的动力响应问题做了大量研究，SONG等[5]以三门峡—淅川高速小间距帆船隧道为例，利用
中南大学学报（自然科学版） 2022年6期2022-08-01
- 圆形洞室模型在双轴加载下的力学特征分析
的不断发展，地下洞室的开挖与建设成为了其中重要的组成部分。洞室作为水利工程建设的重要组成部分，其围岩的稳定性越来越受到人们的重视，洞室的几何特征对岩体裂纹的扩展以及破坏形式都有着不同形式的影响。通过双向伺服加载的方式对圆形断面洞室围岩的力学行为进行深入研究，对洞室围岩的稳定性评价、安全开挖、洞室支护等活动具有一定的工程应用价值与理论意义。米春荣等[1]通过物理试验与数值模拟相结合的方法，得到了圆形隧洞与直墙圆拱形隧洞等的变形特点与破坏特征，并根据实际情况提
科学技术与工程 2022年18期2022-07-23
- 黄土地区浅埋地铁隧道双侧壁导坑法施工参数优化
轮廓线外的3 倍洞室宽度，水平方向（x轴）为105 m，沿隧道轴线方向（y轴）为155 m，竖直方向（z轴）为55 m。只需考虑自重条件下隧道开挖作用对土体及支护结构的影响，不考虑构造应力及地下水环境的影响，故模型四周边界为水平约束作用，底面边界设置为水平和竖直约束作用。图1 隧道模型及双侧壁导坑法开挖工序（单位：m）洞室①—②和③—④掌子面间距（L1）为0、2、4、9、13 m；洞室②—③掌子面间距（L2）为0、4、9、13、21 m；洞室④—⑤掌子面间
铁道建筑 2022年3期2022-04-07
- 超大跨度扁平地下洞室变形控制标准研究
展，国内大型地下洞室工程发展迅速[1]，断面形式逐渐向大跨度、大断面方向发展。根据地下洞室“轴比论”和新奥法支护原理[2]，地下洞室在设计时需满足一定的矢跨比要求。在不良围岩或不利地应力条件下，大跨度洞室需通过增大断面高度以维持自身稳定[3]，造成空间浪费，增加成本；而在良好围岩条件下，地下洞室可建设成超大跨度、小矢跨比结构型式，极大地节省施工成本，提高空间利用率，因此，超大跨度扁平地下洞室应运而生[4]。在施工过程中，围岩变形便于监测，制定围岩变形控制标
隧道建设(中英文) 2022年1期2022-02-22
- 基于围岩劣化诱导的洞室群稳定数值模拟
展，而地下工程中洞室群稳定是洞室施工运营安全的基础，现阶段洞室稳定性判断及新的研究方法逐步被提出和应用。刘登学等[1]将块体理论运用于施工期间的地下洞室，针对定位块体进行稳定性分析与处理，有效保证地下洞室的整体稳定性。于琦等[2]将BIM思想引入地下工程，建立地下洞室群三维全尺度动态安全信息模型，实现数字化信息化智慧监测及预警。贾桢等[3]运用数字式全进钻孔电视系统应用数字技术获得洞室周围详实的地质信息，为后续对地下洞室稳定性分析提供依据，有效提高分析准确
金属矿山 2021年12期2022-01-07
- 关于隧洞围岩破坏特征的连续-离散耦合分析
的不断增长，深埋洞室的稳定性问题屡见不鲜。埋深的增加意味着更加复杂的应力环境，因此有必要对洞室稳定性做针对性的研究。对于复杂应力环境下深埋隧洞破坏特征研究，目前主要集中在洞室围岩安全性评价、变形破坏机理及后期稳定性的把控等方面。研究方法主要包括室内岩石力学试验、现场监测及数值模拟等方面。董书明等[1]通过有限元ANSYS对4种典型洞室断面开挖后的分析认为，蛋壳形隧洞最有利于洞室围岩稳定；李浩等[2]通过FLAC3D软件对4种典型断面进行研究后可知，圆形隧洞
科技和产业 2021年9期2021-11-01
- 非等断面交叉洞室三角区围岩应力集中理论研究
免地出现地下交叉洞室。高继锦等[1]提出了空间交叉隧道竖向位移的解析公式，该位移随两隧道间距和交叉角度的减小而增大，随着交叉角度逐渐减小为0°，上方隧道最大竖向位移减小达到30%。刘志强等[2]对空间交叉隧道做了数值模拟，得出开挖卸荷后隧道出现了整体上移趋势，提出了既有隧道拱顶加固措施，结合现场实测并验证了措施的可行性。针对交叉口三角区围岩稳定性，国内外学者也开展了大量的研究。史天生[3]对不同交岔形式巷道的围岩变形规律进行了介绍，并分析了交岔口拐角岩柱压
隧道建设(中英文) 2021年5期2021-07-26
- 抽水蓄能电站地下洞室人员定位装置研究
摘 要：根据地下洞室施工特性及地质条件，本研究对地下洞室人员定位装置进行重新设计。其间详细介绍了洞口检卡系统的安装、调试注意事项，指出了洞室内分站、读卡器的安装位置要求，确保系统可靠运行和监测人员位置信息准确;结合人员定位同步显示系统，将地下洞室内部情况和进出洞室通过显示屏方式反映出来;对定位管理系统进行系统的模块化规划，避免人员操作不当而导致信息不能及时传送，保证人员定位系统运行安全，有效提高工作效率。关键词：地下洞室;人员定位;同步显示;安全施工中图分
河南科技 2021年3期2021-05-17
- 基于ANP的水电工程地下洞室施工安全风险分析
杂，存在大量地下洞室施工情况[1]。地下洞室具有施工跨度大、作业空间狭小、风险因素多、技术复杂等特点，给地下洞室施工带来巨大隐患，严重威胁施工作业人员安全[2]。因此，研究水电工程地下洞室施工作业，合理评估地下洞室安全风险，对加强地下洞室施工安全风险管理具有重要意义。地下洞室施工安全问题一直是国内外学者关注的重点。张社荣等[3]基于利贝叶斯理论并综合考虑评价指标的动态性以降低地下洞室安全风险。Choi H.H.等[4]通过评估和管理地下洞室所涉及的风险提出
工程建设与设计 2021年7期2021-05-14
- 60 m大跨度洞室最小矢跨比研究
的迅猛发展,地下洞室空间的建设和结构使用要求越来越高,对超大规模(跨度超过50 m)的地下空间的需求开始上升。我国地下工程跨度一般较小,对大跨度的勘察设计、建设等方面还缺乏成套的技术。地下工程除要求满足特定的使用功能外,还特别强调施工过程中的安全以及在长期运营过程中的安全稳定。同时,大跨度地下工程具有结构受力复杂、安全风险高的特点,且受岩体质量、结构面特征、初始地应力场等众多因素影响,是一项非常复杂的地下工程活动。目前,国内外对于大跨度洞室的研究较少,尤其
重庆大学学报 2021年1期2021-02-26
- CAES储气库设计参数对其热力学特性影响
ES 电站储气库洞室作为能源存储装置，其安全性和稳定性是电站稳定运行的基础，揭示储气库洞室内部热力学特性[6]，对于评价储气库洞室的安全性和稳定性意义重大。在研究CAES 储气库热力学特性方面国内外学者已经进行了很多研究，并取得较多成果，如Raju[7]、Kushnir[8]、Zhou[9]、Xia 等[10]学者用数学解析解的方式建立了温度、压力解析方程，研究了洞室内气体热力学变化过程，但解析解的计算结果为洞室内部温度压力的均值，并不能描述温度、压力、能
储能科学与技术 2021年1期2021-01-19
- 不同冲击幅值下洞室围岩变形-开裂-垮塌过程
——基于连续-非连续方法
和采矿等工程中，洞室围岩常会受到不同形式的冲击载荷作用。冲击载荷来源于爆破、断层错动、煤柱失稳和岩层断裂等。在深部高地应力下，冲击载荷往往会诱发岩爆、冒顶、片帮、垮塌和冲击地压等灾害，造成重大人员伤亡和设备损坏。例如，在采矿工程中，断层失稳错动可诱发强烈的冲击载荷，从而导致重大断层冲击地压事故。2011年河南义马千秋煤矿发生一起重大断层冲击地压事故，造成10人死亡，60多人受伤，近400 m巷道顶板垮塌。采矿工程中的岩层周期破断、断层周期黏滑和反复爆破是较
振动与冲击 2021年1期2021-01-18
- 爆破振动作用下大型地下洞室群围岩动力响应及合理间距分析
期以来，对于地下洞室围岩在爆破振动作用下的动态响应研究，大量学者从理论分析[1-6]、数值模拟[7-16]、模型实验[17-21]、现场监测[22-28]等方面进行了卓有成效的工作。其中不乏在洞室群相互影响与间距分析方面的研究，如：谢炜等根据线性叠加原理建立了隧道爆破近区振速计算模型，对近区爆破振动规律进行了研究；Li等通过理论分析推导了洞室爆破引起的相邻洞室围岩峰值振速和应力分布，并提出了安全洞室间距的确定方法；孙金山等采用有限元分析方法，研究了爆破振动
振动与冲击 2021年1期2021-01-16
- 浅析双护盾TBM超近距离下穿人防洞室施工关键技术
线隧道下穿的人防洞室和设备特性等因素，对双护盾TBM 工法在青岛地铁超近距离下穿人防洞室施工中的应用进行研究总结。1 工程概况青岛地铁是国内首次将双护盾TBM 运用至城市硬岩隧道地铁施工工程。青岛地铁2 号线一标03 工区泰山路站～芝泉路站区间隧道共穿越人防洞室2 处，下穿段范围为ZSK24+950～ZSK25+095（图1、图2），ZSK25+125～ZSK 25+280（图3、图4），下穿段落长度为300 m，隧道开挖直径6.3 m。人防洞室均为毛洞，
中国新技术新产品 2020年22期2021-01-13
- 水工隧洞地质资料中洞室展示图及剖面图节理方向阐述
危害。本文探讨了洞室展示图及剖面图节理方向对水工隧洞地质资料的重要性。1 洞室展示图通常以俯视的角度来绘制洞室展示图，右侧为洞室下游，面向下游，右边墙在右侧，左边墙在左侧，顶拱即是顶拱（如图1所示）。在绘制洞室展示图的过程中，要明确边墙上的节理方向。水平面和节理面的交线称为走向线，节理的走向即为走向线的延伸方向。在节理面上垂直于走向线的直线称为倾斜线，节理的倾向是指倾斜线在水平面的投影沿平面向下倾斜的方位[1]。岩层层面上的倾斜线与其在水平面中所形成的夹角
农业科技与信息 2020年18期2020-11-11
- 裂隙岩体渗透各向异性对地下储油洞库水封性的影响规律
的地下水压力保证洞室的密封[1]。地下储油洞库具有隐蔽性强、安全性高、库存量大、用地少、污染小及建设成本低等优点，是一种优选的石油储备方式。岩体是地下储油洞库建设的载体，更是地下水渗流的主要介质，地下储油洞库的建设和运营需要合理利用岩体的渗透特性。许多学者对地下储油洞库开展了试验和数值模拟研究。李术才等[2]通过室内试验获得岩石的力学和水力学性质，采用数值模拟方法研究了开挖过程中储油洞室围岩变形和地下水位变化情况，分析了洞室的水封性和稳定性特征。平洋等[3
科学技术与工程 2020年18期2020-08-06
- 黄土洞室掘进深度与围岩位移变化规律研究
0 引言黄土地下洞室在开挖过程中，由于原有的力学平衡被打破，引起地应力的重分布。洞室顶部由于失去土体的支撑，在自重作用下会产生向下的位移，但由于受到两侧围岩的制约，围岩的应力会向两侧转移。洞室的侧壁由于失去侧向支撑，势必会在原有侧向压力的作用下发生向洞室内部的位移。洞室顶部和侧壁随着位移的逐渐增加，围岩的压力逐渐得到释放。在这个过程中，位移变形大，围岩压力释放就多，作用在支护上的压力就小，反之作用在支护上的压力就大。地下洞室衬砌设计的关键是如何确定围岩压力
岩土工程技术 2020年2期2020-04-22
- 爆炸平面波下锚杆对洞室加固效果模型试验方法
中装药下锚杆加固洞室围岩的稳定性与抗爆性能。Shin等[3]探讨了软岩隧道的爆破振动效应。Deng等[4]采用数值试验方法研究了爆破冲击波作用下的节理岩体隧道损伤规律。Duan等[5]对爆破引起的洞室围岩振动效应进行了探索，分析了振动速度变化规律。Li等[6]通过数值模拟分析了爆破荷载作用下深埋隧道的动应力集中与能量演化特征。李桂林等[7]用快速拉格朗日差分分析(FLAC)软件研究了爆炸荷载下的锚杆受力特征。Zhang等[8]研究了灌浆锚杆中应力波的传播规
兵工学报 2020年12期2020-02-06
- 某水电站特大洞室群瓦斯防治关键技术研究
特大型水电站地下洞室群遇到的CH4和H2S等易燃易爆及有毒有害气体的治理研究，为水电站地下洞室群有毒有害气体的防治提供相关的技术支持与借鉴。Abstract： At present， there are no special technical specifications for gas tunnels in construction and operation of hydropower stations at home and abroad， an
价值工程 2019年33期2019-12-20
- 等冲量条件下波长对坑道震塌影响的数值模拟分析
冲量条件下波长与洞室跨度比对洞室震塌破坏的影响。1 研究现状PERSEN[1]通过多次试验并对问题进行量纲分析，隧道半径R与波长L之比是一个影响坑道震塌破坏的重要参数。当R/L≪1时，问题可简化为带圆孔的应力集中系数问题(a)，此时荷载峰值的大小占主导，为主要影响因素；当R/L≫1时，问题则截然不同，此时冲量作用占主要地位；实际情况中R和L更多的应当是同一数量级的，即1/10郝保田[2]也指出剥离破坏的程度除和应力波的升压时间、岩石的抗拉强度、坑道轮廓的形
中国矿业 2019年11期2019-11-13
- 爆炸荷载下锚固洞室拱脚的变形破坏规律研究
3)地下工程中的洞室的断面形状是多种多样的，如有马蹄形的、半圆拱形的和直墙拱顶形的，等等。这些洞室中往往会存在凸出或凹进的部位，尤其是直墙拱顶形的，直墙与拱顶间的连接之处易形成凹进岩体的棱角，称之为拱脚。拱脚处由于容易产生大变形，再加上岩土体所处的外部环境条件的变化，尤其是受到震动冲击载荷时，常常会发生破坏。学者们对此进行了研究，如信春雷等[1]通过研究显示跨走向滑动断层隧道在地震时，其拱脚处易产生拉应力集中而破坏。施有志等[2]利用数值模拟发现地震力作用
振动与冲击 2019年14期2019-08-06
- 基于达索平台的铁路隧道BIM建模效率提高的方法
。本文以铁路隧道洞室模型生成后如何快速的对正洞模型进行修剪为例，初步探索了采用二次开发的方式提高建模效率。2 开发规划2.1 开发需求中国铁路设计集团有限公司BIM建模采用的达索平台最初是一款应用于机械制造行业的设计-建模软件。该软件采用“骨架-模板”的建模思路[11]，通过模板建立相似类型的模型，从而减少建模工作量。铁路总公司成立BIM联盟后，达索平台开始进入铁路设计建模领域。隧道工程中包含大量的综合洞室以及各专业的专用洞室，这些洞室在修建过程中需要在隧
铁路计算机应用 2019年6期2019-07-03
- 地下洞室自稳性的尺寸效应研究
需要开挖大量地下洞室，由于这些地下洞室的稳定性对工程本身的安全性、可行性具有重要影响，对其进行稳定性评价就成为水电工程建设的重要课题[1]。虽然水电工程的地下洞室建设会避开大规模断裂地层，但是小断层和节理发育往往不可避免，并可能对洞室的稳定性造成影响[2]。显然，在类似的地质条件下，地下洞室的尺寸不同，其潜在的变形与破坏方式也有所不同，因此，也应该选择不同的开挖和支护方式[3]。因此，展开对地下洞室自稳性的尺寸效应研究具有重要理论意义和工程价值。1 研究样
中国水能及电气化 2019年6期2019-06-26
- 复杂地质条件下的地下洞室群施工期围岩稳定分析
需要建设地下厂房洞室群。大型地下洞室群一般都是洞室布置复杂，多条断层与洞室交叉，多条断层和洞室相互交叉的随意性严重影响着地下洞室群的安全与稳定[1-4]。在地下洞室群施工建设过程中，特别是对于复杂地质条件下的地下洞室群，洞室开挖对围岩产生强烈扰动，造成巨大卸荷效应，对围压稳定有巨大影响。断层、节理等软弱地质结构面和高地应力是主导地下洞室群围岩稳定的关键影响因素[5-7]。首先，地下厂房洞室群围岩存在的软弱夹层、断层、裂隙及层间错动带等，必将造成围岩空间上的
水力发电 2019年11期2019-04-14
- 杨房沟水电站地下厂房洞室群排水廊道合理施工顺序数值模拟研究
场、地下厂房辅助洞室群等组成，见图1所示。主副厂房洞室开挖尺寸为230 m×30 m×75.57 m(长×宽×高)，布置4台单机容量375 MW的水轮发电机组，总装机容量1 500 MW，保证出力523.3 MW，多年平均发电量为68.557亿kW·h。1 问题的提出水电站厂房洞室群排水廊道的主要目的是为减少洞室顶拱和边墙在施工期和运行期的渗水问题，降低地下水渗透压力[1-2]。有时先行开挖排水廊道也可起到补充或辅助勘探的作用。一般情况下，考虑到地下水渗漏
水电与新能源 2019年1期2019-01-30
- 端部加密锚固洞室在重复顶爆作用下的应力波传播及衰减规律
比较广泛，对锚固洞室上方爆炸应力波传播及衰减规律的研究一般与锚固洞室的抗爆性能一起研究[16-21]，大多数成果只对一次爆炸应力波传播及衰减规律进行分析。然而，随着军事上常规钻地武器的精度越来越高，重复打击已经成为可能。另外，地下工程开挖也会导致岩石受到重复动载作用，导致岩体中的损伤不断积累，从而影响爆炸应力波在岩石中的传播及衰减规律。为了提高普通长密锚杆支护洞室的抗爆能力，文献[21]通过在锚杆端部增加短锚杆而设计端部加密锚杆支护形式。由于锚固洞室有可能
土木与环境工程学报 2018年6期2018-11-13
- 水工隧洞大断面进水口闸后渐变段开挖爆破施工技术
能摘 要：大断面洞室的开挖是水电开发中必不可少的环节，大断面洞室的渐变段部分又是其中的施工难点和重点。大断面渐变段洞室的开挖爆破成型质量控制难度大，其爆破质量将直接影响后续施工（如结构混凝土回填浇筑）成本的增减，施工控制不当将带来严重的质量和安全隐患。关键词：大断面；渐变段；洞室；爆破；技术中图分类号：TU991.05 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0095-031 施工技术特点（1）洞挖施工时采用以“新奥法”为主的施工方法
大科技·C版 2018年4期2018-10-21
- 大型地下洞室快速开挖施工方法探究
程经验，大型地下洞室开挖需布置多条施工通道，传统的施工方法是由上至下分层、台阶法开挖。一般选择“中导洞先行，顶拱刻槽、反向扩挖”的方式进行分层、分区、分段、错距开挖施工。根据分层情况，由上到下依次利用施工通道并由每条施工通道负责若干层出渣任务。由于施工路线单一，每层施工的布置难度较大，需考虑预留施工通道。由于大型地下洞室开挖每层的场地有限，增加资源投入，受场地制约而导致工期无法压缩，因此，对于工期紧、任务重的大型地下洞室实施快速施工就显得尤为关键。如何利用
四川水力发电 2018年4期2018-08-29
- 断层破碎带与洞室间距对地下水封洞库洞室稳定性的影响研究
大型或超大型地下洞室群作为主要的封存构筑物，埋深在90 m左右，具有洞轴长、洞跨大、高边墙等特点。因此，洞库围岩的稳定性是影响洞库建造和储存油气的重要因素[4-6]。水封地下洞库是往往在花岗岩体中开挖而成，库区地质构造一般较为复杂，多发育有断裂构造、节理裂隙等不利地质结构。如此大规模的地下洞室群不可避免要与复杂的不利地质结构切割。因此，开展不利地质结构对地下水封洞库洞室稳定性影响分析，对地下水封洞库选址及建设等具有重要的现实意义。本文基于FLAC3D[7]
长江科学院院报 2018年8期2018-08-15
- 某水电站地下厂房洞室支护设计
W。地下发电厂房洞室埋深约为320 m，洞室围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主，厂房区域岩层产状NE50～100/SE∠600～650。地下厂房洞室（主厂房、主变洞）采用平行布置，纵轴线方位考虑与围岩主要构造面走向呈较大夹角并使水道系统顺畅的原则，厂房轴线采取EW向布置。主厂房洞室轴线长76.3 m，跨度15.3 m，最大高度34.75 m。主变洞洞室轴线长85.7 m，跨度13.3 m，高度15.8 m。1 地质描述工程区域位于喜马拉雅区的峡谷地带，属高山峡谷地貌。该地
东北水利水电 2018年3期2018-03-17
- 运用复变理论求解矩形洞室时复变转化函数的修正
复变理论求解矩形洞室时复变转化函数的修正杨 峰(上海理工大学环境建筑学院，上海 200093)介绍了平面弹性复变理论知识，针对求解矩形洞室在采用该理论中保角转化函数精度的不足，对保角转化函数引入修正因子，提高了在复平面转化时矩形洞室截面转化函数的计算精度。矩形洞室，复变函数，保角转化函数，修正因子目前国内外的研究大多基于Savin(1961)[1]在其著作中系统阐述平面场中各类孔洞的应力场和位移场问题。由于圆形和椭圆形孔洞的复变函数求解，在进行保角转化时是
山西建筑 2017年11期2017-06-06
- 平面P波作用下半空间中三维洞室的动力响应
弹性半空间中三维洞室的动力响应。在精度检验基础上，以圆球形洞室为例，对地表位移动力响应和洞周动应力集中特征进行计算分析，并将三维模型解答同相应二维模型解答进行比较。研究表明，半空间中三维洞室周围波动特征十分复杂，位移和应力峰值及其空间分布特征强烈依赖于入射波频率、方向和洞室埋深。总体上，三维洞室上方地表位移放大效应要弱于二维情况，除个别频率外，标准化位移幅值在3.0以下；三维球形洞室X-Z截面内周向应力空间分布特征接近于二维情况，动应力集中幅度略大于后者。
振动工程学报 2017年1期2017-04-21
- 地下洞室岩体流变参数反分析
50007)地下洞室岩体流变参数反分析李永涛1， 魏霖阳2， 张志增2(1．郑州升达经贸管理学院， 郑州 451191; 2．中原工学院， 郑州 450007)岩体蠕变是大型地下工程围岩稳定性分析中的一项重要研究内容，它为地下洞室群的长期稳定性研究提供理论依据。通过对某地下洞室群监测资料的分析，研究了该地下洞室群的蠕变特性，并通过FLAC3D程序反馈出岩体流变参数。将流变参数代入数值模型进行正计算，可预测洞室完全趋于稳定的时间，也可分析运行期围岩的稳定性。
中原工学院学报 2016年6期2016-12-30
- 城市浅埋隧道对地表沉降影响因素研究
模量、泊松比)、洞室的几何尺寸、埋置深度等外界因素对地表沉降的影响规律进行了定性的分析，为实际工程提供参考。浅埋隧道；地表沉降；影响因素；有限元当今，发达国家已经把对城市地下空间的开发利用作为解决城市人口、资源、环境3大危机的重要措施和实施城市可持续发展的重要途径。世界范围内工程界普遍认为:“19世纪是桥梁的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，21世纪则是人类开发利用地下空间的世纪”[1-2]。城市地下空间作为新型国土资源受到世界发达国家越来越多的重视，如在交
四川建筑 2016年4期2016-09-14
- 结构面对洞室稳定性的影响
李承中结构面对洞室稳定性的影响李建强 张 宁 李承中结合实例工程，诠释了地下洞室随机结构面的发育特征和结构面与洞室开挖后形成临空面的空间组合关系，搜索典型块体，分析块体组合类型，运用极限平衡理论，计算可能失稳块体的安全系数F，量化块体的失稳特征，为地下洞室支护方案提供重要的数据资料。结构面 洞室稳定性 组合特征 失稳模式 稳定性计算地下洞室围岩的稳定性对施工安全和进度有着决定性影响，影响洞室围岩稳定性的主要因子包括岩性、岩石强度、岩体结构、结构面类型、剪
水利水电工程设计 2016年2期2016-09-02
- 某地下储油洞库群开挖对围岩稳定影响分析
工程为例，开展了洞室群稳定性的分析与评价[5]；王者超运用弹塑性理论研究了花岗岩地层洞库围岩的变形和稳定性[6]。以上研究对于我国储油洞库的稳定性分析及优化设计提供了一定的理论基础。本文以辽宁某大型地下储油洞库工程为例，采用FLAC3D数值模拟软件分析施工过程中围岩的力学响应规律及稳定性影响。1工程概况某水封地下储油库工程场区地貌单元属于剥蚀丘陵，低矮宽厚，海拔高12.70～42.83 m，为低缓丘陵区。该区附近没有活断层和区域断层的分布。断层走向以SN、
现代矿业 2016年2期2016-06-02
- 大型地下水封洞库主洞室稳定性研究
型地下水封洞库主洞室稳定性研究李云鹏*（惠州国储石油基地有限责任公司，广东惠州516080）地下洞室的稳定性问题是地下洞室设计、施工所需面对的一个核心问题，通过对洞室围岩稳定性进行分析，可以了解洞室开挖后围岩的应力重分布状态、变形情况，分析出洞室围岩是否发生塑性变形及塑性区范围，为洞室的尺寸、轴线方向、洞室间距等设计及洞室开挖方法及顺序提供参考。采用数值计算方法对大型水封石油洞库的一个主洞室进行分析，模拟实际的开挖工序，分析了不同等级岩体内不同截面形状、不
西部探矿工程 2015年1期2015-12-17
- 不同锚杆锚固方式洞室抗爆性能分析
不同锚杆锚固方式洞室抗爆性能分析张向阳，沈俊，徐景茂，孔福利(总参工程兵 科研三所，河南 洛阳 471023)[摘要]锚杆根部加强和普通长密锚杆加固洞室抗爆性能对比试验结果表明，在爆炸条件下，锚杆根部加强加固洞室拱顶与底板发生相背位移，普通长密锚杆加固洞室拱顶与底板发生相向位移，尽管锚杆根部加强洞室的位移峰值较大，由于其塑性变形能力得到提高，塑性变形消耗的爆炸能量增大，其最终破坏程度较轻。在爆炸荷载作用下，锚杆根部加强加固洞室抗爆效果要优于普通长密锚杆加固
采矿与岩层控制工程学报 2015年5期2015-03-11
- 中梁一级水电站地下厂房洞室群围岩稳定的分析方法
深约105 m。洞室群围岩为三叠系大冶组薄至中厚层泥质灰岩、灰岩，新鲜岩石的饱和抗压强度为50～80 MPa。岩层走向为NW278°～290°，倾向SW，倾角64°～68°，围岩类型为Ⅱ类～Ⅲ类。厂区地层岩溶不发育，洞室位于地下水位之下，岩体透水率为0.5～2 Lu。3 地下厂房洞室群围岩稳定分析3.1 地下厂房洞室群布置厂房三大主洞室采用平行布置方式(图1)，从上游向下游分别为主厂房、主变室、尾闸室，洞室间岩壁厚度分别为24.2 m和14 m。主厂房尺寸
四川水力发电 2014年6期2014-08-29
- 大规模压气储能洞室稳定性和洞周应变分析
把空气压缩进地下洞室储存起来，到用电高峰时，再把高压空气放出，并与少量的气体燃料混合在气轮机燃烧室中燃烧而迅速膨胀做功，进而带动发电机发电[1]。作为压缩空气储能电站主要组成部分的地下储气构造物是压气储能电站选址的决定因素，也是保障其运行性能和可靠性的技术关键，一般是利用已开采完的贮气和贮油的地质构造、地下含水层、已开采或专门开凿的盐岩溶腔、硬岩中人工开挖的地下洞室等[2]。前3种都是利用特殊的地质构造，在风能富集或用电需求量大而需建压气储能电站的地区不一
岩土力学 2014年5期2014-05-18
- 洞室群围岩应力集中效应放大现象的数值模拟
建设的不断增多，洞室群施工及稳定性控制问题成为地下工程研究领域的热点［1-3］.国内外专家学者主要通过数值模拟来研究洞室群的应力场、位移场的分布规律和洞室群的稳定性问题.国内学者王成虎［4-5］结合新疆某水电站的深部洞室群稳定性研究工作，利用三维数值模拟软件3D－Sigma模拟洞室群围岩应力场变化，发现了“洞室群应力集中效应放大现象”，即后期的洞室施工对邻近洞室的应力场有恶化效应，加剧了前期开挖洞室的应力集中.朱维申等［6］通过数值模拟方法计算了上百个算例
三峡大学学报(自然科学版) 2014年4期2014-05-15
- 弹性层状半空间中无限长洞室对斜入射平面SH波的三维散射（Ⅱ）——数值结果与分析＊
）引言目前，地下洞室对弹性波的散射研究多局限在二维模型（Lee，Trifunac，1979；Kobayashi，Nishimura，1983；Manolis，Beskos，1988；Luco，De Barros，1994）.实际上（地震）波的传播方向与地下洞室轴线多存在一夹角，这时地下洞室对波的散射是一个三维问题.然而，地下洞室对斜入射平面波三维散射的研究还非常少 （De Barros，Luco，1993；Stamos，Beskos，1996）.梁建文等（
地震学报 2013年2期2013-12-14
- 水电站地下洞室块体稳定性研究
而影响水电站地下洞室安全的因素也逐渐的增大，其中块状的稳定性是影响水电站地下洞室安全的主要因素。所以，在进行地下洞室开挖时，对于地下洞室的整体稳定性研究是十分重要的，本文通过对地下洞室和岩体应力变化的主要内容进行简要的分析，对地下洞室块体的稳定性进行了一定的研究。【关键词】水电站；地下洞室；岩体应力；块体；稳定性在水利工程中，地下洞室的开挖有着十分重要的意义，它的安全问题直接关注到整个水利工程的质量，因此在进行地下洞室开挖的时候，我们必须要保证对地下洞室的
科技致富向导 2013年12期2013-07-05
- 平面装药条件下洞室受力特征试验研究
护层厚度及强度对洞室外部破坏程度的影响、爆炸引起的空气冲击波和碎片的危害程度进行了研究。Rajmeny等[2]通过爆破试验研究了临近采场高应力区洞室围岩破坏的预测方法，并得到爆破导致洞室围岩产生剥离和崩塌的现象。Singh[3]对地下煤矿洞室破坏问题进行了研究，指出决定洞室围岩产生裂缝和剥离程度的主要因素是爆炸造成围岩振动幅值增加。曾宪明等[4]对黄土洞室喷锚支护的抗爆性能和土钉抗动载性能进行研究，取得黄土洞室喷锚支护的受力特性及围压分布形态以及土钉支护的
岩土力学 2011年9期2011-09-20
- 洞室轴线走向与初始地应力关系对围岩稳定性的影响
道轴线及大型地下洞室长轴轴线方位布置是地下结构设计的重要课题。地下洞室的轴线方向主要由整个枢纽布置和地质条件(岩体岩性、岩层走向、初始地应力和主要构造断裂面、主要软弱带等)决定。在岩体完整、地应力较高的岩体中开挖洞室时，洞室的轴向布置和初始地应力的关系对洞室围岩的稳定有较大影响。目前，系统研究地应力与洞室围岩稳定关系的文献较少，大多是通过二维或三维弹塑性有限元数值模拟研究具体工程开挖支护应力和位移，探讨地应力与洞室稳定的关系。另有些研究者通过弹性力学解析结
铁道建筑 2011年7期2011-05-04
- 地震荷载作用下地下岩体洞室响应规律的研究
载作用下大型岩体洞室(隧道)安全将是工程建设中面临的难点问题。针对这一问题，国内外研究人员通过震后现场调查以及数值分析进行了一些卓有成效的研究工作。例如，文献［1－4］根据地震后的现场调查分析了地下岩体工程的变形破坏模式、程度与覆盖层厚度、岩石类型、支护类型、地震参数之间的关系;文献［5－9］应用有限元、离散元等对一些影响因素进行了地震荷载下的洞室应力特性分析。本文尝试采用FLAC初步分析埋深、洞室形状、地应力、动力参数等对地震荷载作用下地下岩体洞室应力响
水电站设计 2011年2期2011-04-23
- 浅谈高速铁路黄土隧道斜井挑顶
，位置至第(三)洞室内;2)挑顶位置选择在第(三)洞室临时中隔壁处，挑顶的方法采用直挑;3)第(三)洞室挑顶完毕并向小里程方向施工8 m进行第(五)洞室的挑顶，方法与第(三)洞室挑顶方法相同，第(三)洞室继续向小里程方向施工;4)第(五)洞室挑顶完毕并向大小里程方向各施工5 m，将第(六)洞室落底;5)通过第(五)洞室进行第(一)洞室的开挖落底施工，落底后向大小里程方向同时进行开挖;6)第(四)洞室(落后于第(五)洞室10 m)开挖落底，与斜井延伸段连通，
山西建筑 2011年17期2011-04-14
- 锦屏二级水电站技施设计阶段科研项目通过验收评审
《大型地下厂房洞室群施工期快速监测与反馈分析》科研项目通过二滩水电开发公司组织的验收评审。锦屏二级水电站地下厂房洞室群规模巨大，受厂区枢纽布置与工程区域特殊地质条件制约，地下厂房洞室群开挖与支护设计面临一系列重大技术难题。受二滩水电开发公司委托，华东勘测设计研究院联合技术支撑单位武汉岩土所组成项目组，于2007年7月承担了 《雅砻江锦屏二级水电站技施设计阶段大型地下厂房洞室群施工期快速监测与反馈分析》专项研究工作；2009年底地下厂房洞室群开挖完成，经过
水力发电 2011年6期2011-04-14
- 洞室地基稳定性验算方法的改进
不少建筑物建造在洞室地基上，进行洞室地基上的基础设计时需要验算洞室地基稳定性。重庆市相关标准[1]给出了洞室地基稳定性验算方法（以下简称《规范》法）。该方法思路清晰，原理简单明了，极易被工程技术人员理解和掌握。目前，该方法还在重庆市建设场地地质环境影响评估中得到了应用[1]。在应用过程中，发现该方法尚有一点美中不足，本文对此提出了改进意见。2 现有方法的分析《规范》方法的计算简图见图1，其原理如下：（1）将洞室地基的破坏视为洞顶岩柱沿岩柱侧面的滑移破坏，洞
重庆建筑 2011年3期2011-02-09
- 深埋非圆形地下洞室围岩应力解析分析的“当量半径”法＊
)深埋非圆形地下洞室围岩应力解析分析的“当量半径”法＊刘长武1,2,曹 磊1,2,刘树新1,2(1.水利学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川成都 610065; 2.四川大学水利水电学院,四川成都 610065)受施工方法与施工手段的限制,常见的地下洞室断面形状都是矩形、直墙半圆拱形等典型的非圆形断面形式。限于目前弹塑性力学和岩石力学的发展水平,除椭圆等极少数非圆形地下洞室周边的应力分布有理论解析解外,其它非圆形地下洞室周围的应力分布都缺乏精确的理论解
铜业工程 2010年1期2010-09-14
- 水电站地下厂房大型岩体洞室的抗爆性能*
地研究了深埋岩石洞室在爆炸应力波作用下的破坏效应。但地下结构自身的稳定性受很多因素影响,如埋深、地质构造应力、岩体特性等,在考虑上述因素的基础上,要获得较合理的地下结构抗爆性能,需要重复多次小比例模型试验。理论解析方法[7-8]主要是以波动理论为基础,按拟静力法求解具有一定边界条件和简单规则几何形状断面洞室的抗爆性能,对于一些洞室断面形状略微复杂的地下结构,理论解析方法就显得无能为力,不得不求助于近几十年飞速发展起来的有限元理论。以有限元为手段的数值模拟方
爆炸与冲击 2010年2期2010-06-21