隧道软弱围岩挤压大变形非线性流变力学特征及其锚固机制研究

发布时间：2017-08-30 15:06

  本文关键词：隧道软弱围岩挤压大变形非线性流变力学特征及其锚固机制研究

  更多相关文章： 隧道 软弱围岩 挤压大变形 预测 小变形二维非线性黏弹塑性本构模型 大变形三维弹黏塑性本构模型 大尺度让压锚杆/预应力长锚索

【摘要】：介绍围岩大变形的工程实例、隧道围岩挤压性大变形的定义及其工程特征。系统总结国际上隧道围岩挤压性大变形的3种预测方法,即:经验法、半经验半理论法和试验判定法。将Hoek(1999)对围岩挤压大变形的预测和判定方法(半经验半理论法)应用于乌鞘岭隧道岭脊段F7断层带开挖施工中的围岩稳定性判别,并对这种预测方法进行了可靠性评价,认为有支护情况下比无支护情况下变形预测失效概率要小得多,也就是说毛洞围岩变形收敛率的大小更难以掌控。介绍作者团队对隧道围岩挤压性大变形问题按三维非线性流变的理论分析、相应专用软件的研制;并将理论研究计算成果与现场实测数据进行对比,结果按大变形三维问题的计算值比按小变形二维平面问题的计算值更接近工程实际;同时,指出了有待进一步深化研讨的若干问题。最后,提出了管控/约束隧道围岩大变形持续发展的锚固技术措施--一种新型大尺度让压锚杆/预应力长锚索,分析其机制和优势,介绍其构造类型,并提出下一步的研究思路。该方法已在几处工地不同程度地成功实施,取得了应有的经济效益和技术成果。
【作者单位】： 同济大学岩土工程研究所;杭州图强材料公司丰强工程研究院;深圳市地铁集团有限公司;
【关键词】： 隧道 软弱围岩 挤压大变形 预测 小变形二维非线性黏弹塑性本构模型 大变形三维弹黏塑性本构模型 大尺度让压锚杆/预应力长锚索
【分类号】：U455.49
【正文快照】： 0引言在隧道软弱围岩开挖施工中,经常会遇到在不良地质条件下发生挤压性大变形问题。自20世纪初国外首例软岩隧道大变形问题出现后,围岩挤压大变形问题就一直成为困扰地下工程设计施工的一项难题,矿山巷道和铁、公路交通隧道中挤压大变形围岩失稳事故时常发生,造成了不少严重

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 孙钧;潘晓明;王勇;;隧道围岩挤入型流变大变形预测及其工程应用研究[J];河南大学学报(自然科学版);2012年05期

2 孙钧;;岩石流变力学及其工程应用研究的若干进展[J];岩石力学与工程学报;2007年06期

3 潘晓明;杨钊;许建聪;;非定常西原黏弹塑性流变模型的应用研究[J];岩石力学与工程学报;2011年S1期

4 孙钧;潘晓明;;隧道软弱围岩挤压大变形非线性流变力学特性研究[J];岩石力学与工程学报;2012年10期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 齐明山;大变形软岩流变性态及其在隧道工程结构中的应用研究[D];同济大学;2006年

2 赵旭峰;挤压性围岩隧道施工时空效应及其大变形控制研究[D];同济大学;2007年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 付志前;单向土工格栅加筋土的流变模型[J];四川建筑科学研究;2004年02期

2 陈艳,刘宁;润扬大桥北锚变更方案的变形和应力比较[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年01期

3 刘学增,熊少明,刘沛;层状地层粘弹性优化反分析与混合遗传算法[J];地下空间;2003年04期

4 赵永辉;润扬长江大桥北锚碇土体流变特性的试验研究[J];地下空间;2003年04期

5 郑永来,潘杰,韩文星;软土地铁隧道沉降分析[J];地下空间与工程学报;2005年01期

6 邝宏柱;刘学增;;层状地层横观各向同性粘弹性优化反分析[J];地下空间与工程学报;2006年01期

7 沈明荣;张学进;;规则齿形结构面剪切蠕变本构方程的参数分析[J];地下空间与工程学报;2006年06期

8 齐明山;徐正良;崔勤;宁佐利;;风化破碎类花岗岩三轴流变试验研究[J];地下空间与工程学报;2007年05期

9 尹土兵;李夕兵;周子龙;洪亮;叶洲元;;粉砂岩高温后动态力学特性研究[J];地下空间与工程学报;2007年06期

10 焦春茂;赵春风;张征;石振明;;遗传积分型本构方程的两种推演方法及比较[J];地下空间与工程学报;2008年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张志毅;孟海利;杨年华;薛里;;爆炸加固软土地基机理的试验研究[A];中国力学学会工程爆破专业委员会《2011全国爆破理论研讨会》论文选编[C];2011年

2 王志俭;殷坤龙;简文星;;万州区红层软弱夹层蠕变试验研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

3 于浩;李海芳;温彦锋;徐泽平;;九甸峡堆石料三轴蠕变试验初探[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

4 陈国庆;冯夏庭;周辉;陈炳瑞;黄书岭;张传庆;;锦屏二级水电站引水隧洞长期稳定性数值分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

5 齐明山;徐正良;崔勤;宁佐利;;厦门海底隧道围岩流变特性及其特征曲线[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

6 黄明;刘新荣;;周期循环荷载下Kelvin蠕变模型特性探讨[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年

7 唐世斌;唐春安;李连崇;张永彬;;湿度扩散诱发的隧洞时效变形数值模拟研究[A];中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集[C];2010年

8 李成波;赵闯;黄建华;施行觉;;岩石蠕变实验数据反演的不唯一性[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年

9 施行觉;李成波;黄建华;赵闯;;地球介质的非定常参数粘弹模型[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年

10 杨映希;赵闯;李成波;施行觉;;岩石蠕变和反蠕变的实验研究及比较[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年

2 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年

3 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年

4 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

5 郭小红;厦门翔安海底隧道风化槽衬砌结构稳定性研究[D];北京交通大学;2011年

6 赵闯;岩石粘弹性质的实验研究[D];中国科学技术大学;2011年

7 杨文东;复杂高坝坝区边坡岩体的非线性损伤流变力学模型及其工程应用[D];山东大学;2011年

8 刘钦;炭质页岩隧道软弱破碎围岩大变形机理与控制对策及其应用研究[D];山东大学;2011年

9 杨奇;高速铁路桥梁桩基础变形性状试验与工后沉降研究[D];中南大学;2011年

10 陈铖;基于模糊集塑性理论的无粘性土循环荷载本构模型研究[D];中南大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 唐杰兵;平煤十一矿软岩破坏巷道修复治理研究[D];河南理工大学;2010年

2 陈云娟;类岩石材料蠕变本构试验研究及基于FLAC~（3D）实现[D];山东科技大学;2010年

3 张仰强;石膏蠕变特性及矿房矿柱长期稳定性研究[D];山东科技大学;2010年

4 刘心广;济二煤矿深部巷道支护技术及应用研究[D];山东科技大学;2010年

5 滕彦磊;塑性混凝土防渗墙应力变形有限元分析[D];郑州大学;2010年

6 邓超荣;基于破碎围岩条件的小间距隧道围岩稳定性分析[D];长沙理工大学;2010年

7 许豪;南宁非饱和膨胀土流变特性试验研究[D];湖南工业大学;2010年

8 滕珂;膨胀土固结与蠕变试验研究[D];湖南工业大学;2010年

9 夏亚东;高分子材料的线性与非线性分数算子本构关系研究[D];暨南大学;2010年

10 李永永;小净距软弱围岩隧道二衬支护参数研究[D];浙江大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王红伟,王希良,彭苏萍,周瑞光;软岩巷道围岩流变特性试验研究[J];地下空间;2001年S1期

2 胡玉银;考虑岩石扩容性的洞周弹脆性收敛线的确定[J];地下空间;1994年02期

3 刘保国,孙钧;岩体流变本构模型的辨识及其应用[J];北方交通大学学报;1998年04期

4 丁秀丽,刘建,刘雄贞;三峡船闸区硬性结构面蠕变特性试验研究[J];长江科学院院报;2000年04期

5 周火明,丁秀丽,盛谦;三峡工程地下电站开挖的粘弹性数值模拟及稳定性评价[J];长江科学院院报;2002年01期

6 徐平，夏熙伦;三峡工程花岗岩蠕变断裂与Ⅰ－Ⅱ型断裂试验研究[J];长江科学院院报;1995年03期

7 徐林生,李永林,程崇国;公路隧道围岩变形破裂类型与等级的判定[J];重庆交通学院学报;2002年02期

8 张向东,郑雨天,肖裕行;第三系软弱岩体蠕变理论[J];东北大学学报;1997年01期

9 姜云,李永林,李天斌,王兰生;隧道工程围岩大变形类型与机制研究[J];地质灾害与环境保护;2004年04期

10 杨淑碧，徐进，，董孝璧;红层地区砂泥岩互层状斜坡岩体流变特性研究[J];地质灾害与环境保护;1996年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 杨圣奇;岩石流变力学特性的研究及其工程应用[D];河海大学;2006年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蔡鹏宏;李琛;;新安岭隧道软弱围岩变形治理施工技术[J];公路交通科技(应用技术版);2012年05期

2 孙钧;潘晓明;;隧道软弱围岩挤压大变形非线性流变力学特性研究[J];岩石力学与工程学报;2012年10期

3 薛继连;长梁山隧道软弱围岩施工方法[J];岩石力学与工程学报;2000年S1期

4 孙振川;浅埋、大跨、软弱围岩城市地下工程中洞法施工工艺[J];铁道建筑技术;2000年01期

5 邹树梅,王胜勇;隧道软弱围岩控制爆破设计与施工[J];铁道建筑技术;2000年02期

6 王佳贵;浅埋富水软弱围岩隧洞施工技术[J];铁道标准设计;2001年05期

7 刘春;开敞式掘进机在通过硬岩及软弱围岩时的对策和分析[J];建筑机械;2002年04期

8 杜彬;长梁山隧道水平软弱围岩地段施工效应分析[J];岩石力学与工程学报;2005年13期

9 焦自升;;酉水隧道软弱围岩拱顶防沉降技术[J];公路隧道;2007年02期

10 黄勇华;周泽民;;高速公路三线大跨软弱围岩施工技术[J];山西建筑;2008年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 邹树梅;王胜勇;;软弱围岩控制爆破设计与施工[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年

2 陶波;伍法权;郭启良;郭改梅;;高地应力作用下乌鞘岭深埋长隧道软弱围岩流变规律研究[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年

3 张金星;;祁连山隧道富水软弱围岩防坍塌施工技术[A];中国土木工程学会第十五届年会暨隧道及地下工程分会第十七届年会论文集[C];2012年

4 孙钧;潘晓明;;隧道软弱围岩挤压大变形非线性流变力学特性研究[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年

5 宋政文;;管棚支护技术在武广客运专线隧道软弱围岩开挖中的应用[A];客运专线工程技术学术研讨会论文集（上）[C];2008年

6 周运祥;;浅谈高地应力软弱围岩施工的关键技术[A];铁路长大隧道设计施工技术研讨会论文集[C];2004年

7 王晓睿;贾晓凤;黄至全;;云岭隧道软弱围岩黏弹塑性数值模拟及参数反演[A];岩石力学与工程的创新和实践：第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年

8 严伊莎;林永贵;段正君;;初始地应力对软弱围岩隧道衬砌力学行为的影响分析[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年

9 王航;徐雨平;卢锋;;软弱围岩地段隧道施工方案优选研究[A];第十二届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集[C];2013年

10 朱庆文;;大保高速公路四角田隧道软弱围岩设计与施工[A];2001年全国公路隧道学术会议论文集[C];2001年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 武久玉;浅谈隧道软弱围岩地段病害整治方法[N];大众科技报;2008年

2 通讯员 周广宽 黄存才;黔贵铁路大村隧道提前贯通[N];中国铁道建筑报;2006年

3 张荣文 桑胜文 王佳友;创新有路勤为径[N];中国铁道建筑报;2006年

4 通讯员 周广宽 陈庆亮;十二局集团二公司釜山隧洞提前报捷[N];中国铁道建筑报;2006年

5 伍振 曹建忠 杨三柱;我国首次操作TBM施工[N];中华建筑报;2002年

6 姜书范 矣成辉 伍振;通天达海辟坦途[N];中国铁道建筑报;2007年

7 郑平良;亚洲山岭第一长隧道行山隧道左线进口提前贯通[N];山西日报;2007年

8 龙艳 伍振;国企内的“包工队”[N];中华建筑报;2005年

9 记者 王立武 曾正贤;长梁山隧道荣获优质样板工程称号[N];中国铁道建筑报;2000年

10 记者 江耀明;“冠军”赢在起跑线[N];中国铁道建筑报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 赵勇;隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D];北京交通大学;2012年

2 王树栋;复杂地应力区隧道软弱围岩大变形控制技术研究[D];北京交通大学;2010年

3 肖同刚;隧道软弱围岩—支护系统安全性分析评价及其工程应用[D];同济大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 高攀科;斑竹林隧道软弱围岩变形特征与控制措施研究[D];重庆交通大学;2009年

2 张洋;隧道工程软弱围岩大变形控制体系研究[D];西南交通大学;2006年

3 李瑞强;河北西部山区土石混合体公路隧道软弱围岩变形控制研究[D];石家庄铁道大学;2013年

4 单士军;软弱围岩公路隧道开挖支护施工过程研究[D];西南交通大学;2005年

5 王渭;乌鞘岭公路隧道软弱围岩荷载作用特性与变形规律研究[D];长安大学;2012年

6 吴丹泽;安远隧道软弱围岩大变形机理分析及其处治技术研究[D];长安大学;2011年

7 阳长江;浅埋软弱围岩大跨度扁平隧道快速施工研究[D];重庆交通大学;2012年

8 王雅馨;安远公路隧道软弱围岩段受力及变形特性研究[D];长安大学;2013年

9 李瑛璇;基于数值模拟的软弱围岩环形开挖分析[D];南京理工大学;2013年

10 刘俊;广甘高速公路杜家山隧道软弱围岩大变形机理分析及支护措施建议[D];成都理工大学;2013年

本文编号：759981