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在丽香铁路中义隧道围岩及初期支护变形、破坏特点归纳总结的基础上,结合隧道的区域地质条件,分析了围岩大变形的形成机制。研究表明:丽香铁路中义隧道围岩及初期支护变形、破坏特点是由隧址区地应力最大主应力为水平方向且与隧道轴线接近垂直的特点决定的;围岩大变形主要是由于隧址区强烈的地质构造使围岩完整性遭受严重破坏,围岩破碎,地层赋存较高的构造残余应力引起的。现场实验及施工实践表明:按围岩的工程地质条件、强度应力比及相对位移将大变形分级管理,根据大变形级别选用不同的衬砌断面、支护参数和预留变形量;采用上下台阶、下台阶带仰拱一次开挖方法施工,适当加长边墙系统锚杆和锁脚锚杆,适时进行初期支护补强。 相似文献
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为测试“格栅拱架+锚杆+喷混凝土”的初支形式在某软岩隧道的力学特性及应用效果,针对格栅拱架与锚杆应力分布情况及随着隧洞开挖的变化特征进行了研究。结果表明,格栅拱架顶拱中部受约100 MPa的压应力,拱脚压应力不超过50 MPa,两侧边墙2/3高度以下受低于30 MPa的拉应力,2/3高度以上部位受较小压应力。格栅钢筋受力初期快速增加,开挖2~3倍洞径后增加速率相对较缓。锚杆所受的拉/压应力绝大多数在±10 MPa以内,开挖3倍洞径时压应力达到最大,随后压应力逐渐减小,最后转变为拉应力。收敛监测表明,断面两侧边墙变形值最大为65 mm。格栅支护既充分发挥了支护能力,又实现了控制围岩变形的目的。本试验研究结果可为同类型隧道支护设计提供参考。 相似文献
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为解决大断面煤巷锚杆(索)支护存在的困难,以白羊岭煤矿101开切眼围岩控制工程为研究对象,进行超大断面破碎围岩顶板开切眼支护优化设计与安全监控研究,对锚杆(索)支护理论及巷道的失稳机理进行分析研究。针对101开切眼大跨度、大断面矩形巷道的特点,采用动态信息设计方法,分析巷道围岩稳定性的影响因素,制定101开切眼支护方案。应用大型有限元软件ANSYS对开切眼顶帮部在不同锚杆(索)间距、长度、单体支柱个数等支护参数条件下的变形及稳定性进行模拟分析,并对比支护前后巷道稳定性。研究结果表明101开切眼的合理支护方式为顶板采用锚杆(索)联合支护,锚杆间排距800 mm×800 mm,锚杆长度为2.0 m,单体液压支柱3根/排。在同类条件下,采用高强度锚杆(索)支护的煤巷,在回采期间的围岩变形量比采用普通锚杆支护少21.3%~42.5%;巷道围岩移近总量比锚喷网支护减少25.6%~43.0%,巷道支护效果收益明显。上述研究成果对大跨度、大断面破碎围岩顶板开切眼支护优化设计及施工提供了可靠依据,具有重要的工程应用价值。 相似文献
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为了更好地了解各向异性片岩隧道支护结构受力的分布特征规律,对武当群片岩隧道区不同片理面倾角的隧道围岩初期支护及二次衬砌承载特性展开了监控量测。通过对实测数据分析表明围岩稳定后二次衬砌分担的围岩荷载远大于初期支护分担的围岩荷载,大部分二次衬砌分担的围岩荷载比高达80%~90%,这导致部分断面已超过了相关规范中关于软岩支护结构承载比例的规定,对二次衬砌后续运营稳定性会产生较大影响;片岩隧道支护结构受力表现出明显的各向异性特征,当片理面倾角<45°时,随着片岩片理面倾角的增大,支护结构稳定时水平侧受力呈增加趋势;当片理面倾角>55°时,水平受力呈较陡减小趋势;隧道支护结构不同部位受力相差较大且具有明显的非对称性,片岩隧道围岩及支护受力均存在顺层偏压特性。 相似文献
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胡志耀 《水利与建筑工程学报》2019,(2):118-123
针对目前国内暗挖地铁工程施工竖井断面形式及支护参数设计多以工程类比法为主,设计安全系数偏大,没有充分利用支护与围岩自身性能的现状这一问题,以某土岩结合地区地铁工程为背景,选取多个竖井进行理论分析,通过数值方法对不同侧压荷载作用下,不同断面在不同深度位置受力情况进行分析研究。研究结果表明:竖井的断面形式及支护参数应根据其地质条件不同,结合地质条件下结构受力、使用功能进行综合比选进行确定。 相似文献
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目前,对于纵向坡度较大的大坡度斜井,两种不同支护方式(钢拱架铅直向下和垂直洞轴线)对钢拱架与喷锚支护联合受力特性影响的研究较少。结合云南省滇中引水工程香炉山隧洞某斜井工程实际,针对钢拱架铅直向下和垂直洞轴线两种布置型式分别与喷锚支护结构的联合受力,采用三维有限元法对斜井开挖过程中围岩位移、应力和喷层、锚杆及钢拱架的应力进行了计算分析。结果表明:两种钢拱架布置型式下,围岩变形和应力分布规律基本相同,垂直洞轴线布置钢拱架更有利于抑制围岩纵向位移和竖向位移,并使支护结构应力显著减小,对斜井围岩稳定和支护结构受力状态更加有利。围岩条件越差,支护效果越明显。建议大坡度斜井中采用垂直洞轴线的型式布置钢拱架。 相似文献
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隧洞软岩大变形严重威胁到TBM安全运行,软弱围岩的变形具有明显的蠕变特性。针对某深埋输水隧洞软岩TBM掘进洞段的围岩变形和支护结构安全展开分析和评价,研究高应力条件下软岩的蠕变特性,比较不同支护方式管片结构的受力状态。研究表明:软岩洞段TBM掘进采取大断面扩挖和管片+豆砾石层+聚乙烯泡沫板缓冲层支护,缓冲层的施加明显改善管片的受力状态,有效地提高了管片结构的安全裕度。建议在类似的深埋软岩隧洞工程中,开展有针对性的岩体流变试验和变形监测,选取合适扩挖断面尺寸和支护方式,给围岩变形预留足够空间,为TBM的顺利掘进提供可靠的作业条件。研究成果为保障隧洞顺利掘进提供了技术支持,也可为其他同类超长深埋隧洞的修建提供参考。 相似文献
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冉光银 《广东水利电力职业技术学院学报》2023,(2):40-44
考虑到超前支护作用下初期支护未支护段的影响,以苏家岩隧道为对象,通过建立掌子面稳定分析模型,推导隧道安全系数目标函数,并进行优化求解;与模型试验结果进行对比分析,探究不同因素影响隧道安全系数的具体情况。结论如下:改变围岩黏聚力和内摩擦角、初期支护未支护段长度以及洞径尺度有利于提升隧道稳定性;掌子面锚杆加固强度与隧道安全系数呈线性关系,围岩内摩擦角较大时,掌子面锚杆加固强度对隧道稳定性作用较大,反之则较小;可通过布置掌子面锚杆密度来增强隧道稳定性,并将围岩力学参数代入稳定临界参数曲线,从而选定超前支护计算参数,确定施作方法。结果可为实际工况中超前加固后的隧道稳定性情况、超前支护参数和施工方法提供参考。 相似文献
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为研究复杂地质条件下水电站地下厂房洞室围岩在各种因素作用后的综合稳定性,以江西万安水电站为例,基于洞室开挖过程制定出包括地下厂房围岩稳定性、围岩变形、锚固受力等在内的监测设计方案,并对原型断面位移监测、围岩变形、预应力锚固受力及锚杆受力等监测成果进行了分析探讨。分析结果可为同类型水利水电工程地下厂房洞室开挖围岩变形力学特征、变形破坏规律、松动范围等的研究及支护提供借鉴参考。 相似文献
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大型长廊阻抗式调压室三维非线性数值分析 总被引:1,自引:0,他引:1
采用三维非线性有限元分析方法,结合泸定水电站调压室的开挖,模拟了大型长廊阻抗式调压室开挖和支护的施工过程。利用改进的锚杆单元模拟支护结构中锚杆的作用。分别从围岩稳定和衬砌结构的受力特性两个方面对调压室进行了分析,给出了围岩支护和结构设计的基本分析方法.可为类似工程提供借鉴。 相似文献
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正近年来,随着国家对地铁建设的高度重视,地铁的施工建设得到了快速发展。在区间隧道施工过程中由于地质环境的影响,尤其在不同断面形式和不同级别围岩下的施工环境下,给区间隧道施工技术提出了更高的要求。为了避免围岩在不同断面形式及围岩类别下施工过程中的较大变形情况的发生,施工人员必须针对不同地质情况,不同断面形式及围岩类别分析变形产生的原因,有效采取加固措施,防止大变形发生,从而确保区间隧道安全快速的通过。本文以青岛地铁青岛火车站—人民会堂站区间为例,阐述了区间隧道在不同断面形式、不同地质情况下采取相应控制变形技术措施,有效防止大变形发生,为提高区间隧道施工技术水平提供一些借鉴。青岛地铁青岛火车站—人民会堂站区间工程,左线全长1258.313m,右线全长1252.291m,设施工竖井一处,横通道转入正洞后大小、里程分别为三线单洞大断面及双 相似文献
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锚喷支护是利用锚杆和挂网并喷射混凝土加固围岩,阻止围岩变形,防止岩块松动,使支护结构与围岩形成共同工作的整体,以增强围岩的自身稳定能力。将围岩转化为承重结构的一部分,这是地下洞室开挖支护技术的一项重大改革,对节约工程材料、降低工程造价、加快建设进度具有十分显著的作用。锚喷支护是锚杆支护、喷射混凝土支护、锚喷支护是锚杆支护、喷射混凝土支护、锚喷联合支护及锚喷挂网联合支护四种形式的总称。这四种支护形式虽已在实际工程中广泛应用,但阐述其作用和效果的理论还处于探索研究阶段,因此还没有成熟完善的设计理论。现根据现场施工经验,将上述四种支护形式的工作原理、布置形式简要介绍如下。 相似文献
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1概述
在隧洞开挖施工中,临时支护与永久支护形式的采用,主要根据围岩的类别来确定。不同的围岩类别需要采用不同的临时支护形式和永久支护形式。临时支护是在隧洞开挖时为确保工程安全而采取的阶段性安全措施,主要包括挂网喷混凝土、随机锚杆、超前锚杆、注浆管棚、格栅拱架、钢支撑等。永久支护是为确保工程永久安全运行而采取的最终安全措施,主要包括挂网喷混凝土(由设计成果和要求定)、系统锚杆、钢筋制安、混凝土衬砌等。 相似文献