富水裂隙围岩隧道涌水量计算方法与规律分析

1

作者 傅鹤林 安鹏涛 +2 位作者 伍毅敏 李鲒 陈龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期110-116,共7页

富水裂隙区隧道涌水量预测精度较差,涌水问题尚未得到较好的解决。针对此问题,视裂隙围岩及注浆区为非均质各向异性介质,初期支护及二次支护结构为均质各向同性介质,构建了裂隙围岩下隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论及流体质... 富水裂隙区隧道涌水量预测精度较差,涌水问题尚未得到较好的解决。针对此问题,视裂隙围岩及注浆区为非均质各向异性介质,初期支护及二次支护结构为均质各向同性介质,构建了裂隙围岩下隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论及流体质量守恒定律推导了富水裂隙区隧道涌水量计算公式。通过退化分析及案例工程现场实测数据验证了构建富水裂隙区隧道涌水简化计算模型的合理性及涌水量计算式求解的正确性,最后基于解析解揭示了各特征参数对富水裂隙区隧道涌水的影响规律,探讨了富水裂隙区隧道涌水机制。结果表明:理论计算值与现场实测值最大相对误差为8.1%,验证了构建模型的合理性及公式推导的正确性;隧道涌水量随裂隙最大宽度的增加而增大,受堵水结构的联合制约,两者近似呈线性关系;注浆区厚度与隧道半径比值在2倍以内时,隧道涌水量受注浆区厚度的影响显著;富水裂隙区隧道涌水受裂隙分布规律及支护结构的制约,应重视对裂隙分布的调查。 展开更多

关键词 富水裂隙 涌水量 注浆加固 涌水灾害 支护结构

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Ni镀层对Cu/Al钎焊接头界面组织与力学性能的影响

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作者 张学智 黄玲玲 +5 位作者 李云鹏 于卓立 曹新娜 宋路阳 安鹏涛 魏世忠 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期23-29,M0003,M0004,共9页

为探究Ni-P镀层对Cu/Al异种金属钎焊界面反应的影响,采用化学镀方法对T2紫铜进行化学镀镍处理,使用BAl88Si药芯钎料通过感应钎焊方法钎焊Cu/Al接头。采用扫描电子显微镜和电子背散射衍射技术对接头进行微观组织观察与物相分析,并对接头... 为探究Ni-P镀层对Cu/Al异种金属钎焊界面反应的影响,采用化学镀方法对T2紫铜进行化学镀镍处理,使用BAl88Si药芯钎料通过感应钎焊方法钎焊Cu/Al接头。采用扫描电子显微镜和电子背散射衍射技术对接头进行微观组织观察与物相分析,并对接头进行力学性能测试,分析镀层对Cu/Al接头微观组织结构及力学性能的影响,探讨钎焊过程中不同钎焊接头的界面形成机理。结果表明:无镀层接头在界面处形成了Cu_(9)Al_(4)和CuAl_(2)两层金属间化合物,有镀层接头界面处形成了Al_(2)Ni和Al_(3)Ni金属间化合物。无镀层接头的抗拉强度可达56.4 MPa,优于有镀层接头。接头均发生脆性断裂,断裂位置从无镀层接头的CuAl2和α-Al固溶体的界面处转变为有镀层接头的Al3Ni金属间化合物处。 展开更多

关键词 Cu/Al异种金属 NI-P镀层 金属间化合物 微观组织 力学性能

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断层与隧道位置关系对突涌水的影响研究 被引量：2

3

作者 傅鹤林 安鹏涛 伍毅敏 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期78-83,91,共7页

研究目的:为探讨断层与隧道位置关系对涌水的影响机制,构建隧道涌水简化计算模型,推导隧道涌水量及结构外水压力计算表达式,再基于工程案例对隧道涌水简化计算模型的合理性及公式推导的正确性进行检验,同时对特征参数进行敏感性研究,以... 研究目的:为探讨断层与隧道位置关系对涌水的影响机制,构建隧道涌水简化计算模型,推导隧道涌水量及结构外水压力计算表达式,再基于工程案例对隧道涌水简化计算模型的合理性及公式推导的正确性进行检验,同时对特征参数进行敏感性研究,以揭示断层对隧道涌水的影响规律。研究结论:(1)随断层倾角的增加,渗流稳定时隧道涌水量不断减小,支护结构外水压力逐渐增大;(2)案例工程中无断层段二次支护结构水头高度理论值比真实值大4.5%,单一断层段二次支护结构外缘水头高度理论值比真实值大6.7%,组合断层区域,涌水量理论值比真实值小8.3%;(3)本文揭示的断层区隧道突涌水规律可为类似隧道工程防排水体系的实际提供理论指导。 展开更多

关键词 断层 水压力 涌水量 注浆圈 潜水面

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非饱和条件下隧道掌子面稳定性的上限分析

4

作者 彭德劲 傅鹤林 +2 位作者 李鲒 张凯源 安鹏涛 《水利与建筑工程学报》 2023年第5期13-20,共8页

为了准确分析非饱和条件下隧道掌子面稳定性,采用非饱和土体双应力状态变量抗剪强度准则研究土质和岩质隧道掌子面的稳定性问题,用极限分析上限法构建非饱和隧道掌子面的破坏模式,根据外力功率等于内能耗散率建立功率方程,推导非饱和隧... 为了准确分析非饱和条件下隧道掌子面稳定性,采用非饱和土体双应力状态变量抗剪强度准则研究土质和岩质隧道掌子面的稳定性问题,用极限分析上限法构建非饱和隧道掌子面的破坏模式,根据外力功率等于内能耗散率建立功率方程,推导非饱和隧道掌子面围岩压力的解析解,并通过序列二次规划算法得到隧道围岩压力或支护力的最优上限解,并分析不同参数对掌子面破坏的影响。结果表明:饱和与非饱和条件下土质掌子面围岩压力差异较大,其中土体中的基质吸力可以减小掌子面的围岩压力;当基质吸力等于进气值时,围岩压力曲线会发生明显转折;围岩内摩擦角对非饱和土质隧道掌子面的潜在破坏面位置影响较大,且内摩擦角越小,掌子面破坏范围越大。岩体饱和度Sr对岩质隧道围岩稳定性有重要影响,Sr增大时,掌子面所需要的支护力也越大。 展开更多

关键词 非饱和土体 隧道掌子面 稳定性 上限分析

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隧道穿越高压富水断层破碎带过程分析 被引量：9

5

作者 傅鹤林 安鹏涛 +3 位作者 李凯 李鲒 成国文 张加兵 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期458-465,共8页

为分析隧道穿越高压富水断层破碎带过程中围岩与结构稳定性,文章通过建立三维流固耦合数值模型,分析不同工况下掌子面推进至不同位置时,掌子面前方岩体渗流场分布、掌子面凸出变形、塑性区体积、涌水量及注浆加固圈剪切变形,最终确定合... 为分析隧道穿越高压富水断层破碎带过程中围岩与结构稳定性,文章通过建立三维流固耦合数值模型,分析不同工况下掌子面推进至不同位置时,掌子面前方岩体渗流场分布、掌子面凸出变形、塑性区体积、涌水量及注浆加固圈剪切变形,最终确定合理注浆圈厚度,施工过程涌水量监测验证了模型计算的准确性。研究结果表明:隧道掌子面接近断层破碎带时前方岩体渗流场出现积聚现象,可采取超前钻孔达到排水降压的目的;掌子面到达断层破碎带中央时凸出变形最大,此时最为危险,须采取留核心土等方式保证施工安全;注浆加固圈在高压渗流场作用下会产生较大剪切变形,威胁施工与运营安全,可适度增加注浆圈厚度。 展开更多

关键词 富水断层 渗流场 塑性区 凸出变形 剪切变形

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隧道富水断层段全断面注浆时的缓冲层厚度研究 被引量：6

6

作者 傅鹤林 安鹏涛 +3 位作者 李凯 成国文 李鲒 张加兵 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期78-87,共10页

基于水力学和弹塑性理论,构建含缓冲层的隧道注浆计算模型,计算隧道支护结构及注浆圈外缘承担的渗水压力及隧道涌水量;研究支护结构、注浆圈及围岩的位移与应力解,利用数值模拟对构建模型的合理性进行验证;以穿越富水断层破碎带的某在... 基于水力学和弹塑性理论,构建含缓冲层的隧道注浆计算模型,计算隧道支护结构及注浆圈外缘承担的渗水压力及隧道涌水量;研究支护结构、注浆圈及围岩的位移与应力解,利用数值模拟对构建模型的合理性进行验证;以穿越富水断层破碎带的某在建隧道为例,计算并确定其缓冲层厚度。结果表明:增设缓冲层后,支护结构外缘径向应力理论值与模拟值最大误差来自隧道拱顶,为7.3%;涌水量模拟值与理论值较为接近,理论值仅比模拟值小1.4%;随缓冲层厚度增加,支护结构外缘径向应力急剧下降,涌水量缓慢增加,当缓冲层厚度与隧道支护结构外径比值为0.10和0.30时,与无缓冲层时相比,支护结构外缘径向应力分别降低39.63%和118.88%,涌水量分别增加4.70%和14.10%;综合考虑受力与涌水因素,在建隧道缓冲层厚度与支护结构外径比值宜采用0.14。 展开更多

关键词 隧道 断层破碎带 富水断层 缓冲层 注浆加固

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断层与平行隧道空间位置关系对涌水量的影响研究 被引量：6

7

作者 傅鹤林 安鹏涛 +3 位作者 成国文 李鲒 陈龙 余小辉 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1032-1040,共9页

作为渗流影响边界,断层是制约富水断层区隧道设计及施工的重要影响因素,研究断层对隧道涌水的影响具有重要的理论意义和工程应用价值。为分析断层与隧道空间位置关系对隧道涌水量的影响,将断层视为定水头边界,利用反映法将有界含水层用... 作为渗流影响边界,断层是制约富水断层区隧道设计及施工的重要影响因素,研究断层对隧道涌水的影响具有重要的理论意义和工程应用价值。为分析断层与隧道空间位置关系对隧道涌水量的影响,将断层视为定水头边界,利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,构建含断层的深埋平行隧道涌水简化计算模型。利用地下水力学理论、达西定律及线性叠加原理推导涌水量及结构承担的渗水压力计算式。忽略断层及平行隧道的干扰,初步验证本文构建模型的合理性及公式推导的正确性。基于理论公式对相关特征参数进行敏感性分析,揭示断层对隧道涌水的影响机理,探讨平行隧道及断层对涌水的影响特征。通过在建鸿图特长隧道检验涌水简化计算模型的适用性及有效性。研究结果表明:断层倾角竖直时,平行隧道与断层的垂直距离最大,渗流稳定时平行隧道涌水量最小;平行隧道水平距离对隧道涌水影响较为复杂,应综合考虑平行隧道与断层的相互干扰;平行隧道涌水量理论值与实测值差异分别为6.8%及10.5%,误差在可接受范围内。研究成果可为富水断层区隧道涌水量的计算及结构设计提供理论参考。 展开更多

关键词 断层 反映法 叠加原理 势函数 渗水量

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隧道掌子面附近涌水量预测研究 被引量：6

8

作者 傅鹤林 安鹏涛 +3 位作者 李凯 李鲒 余小辉 陈龙 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第9期41-47,共7页

研究目的:针对二维渗流模型分析隧道掌子面附近渗流场的局限性问题,以掌子面所在平面为分界线,利用反映法将有界含水层用映射原理转变为无界问题,分别构建掌子面前后方涌水简化计算模型。基于流体质量守恒定律、达西定律及线性叠加原理... 研究目的:针对二维渗流模型分析隧道掌子面附近渗流场的局限性问题,以掌子面所在平面为分界线,利用反映法将有界含水层用映射原理转变为无界问题,分别构建掌子面前后方涌水简化计算模型。基于流体质量守恒定律、达西定律及线性叠加原理推导涌水量计算公式,并与已有解析公式对比以检验公式的适用性,再对相关参数进行敏感性分析,最后通过与现场实测数据对比检验模型构建的合理性及公式推导的正确性。研究结论:(1)增加注浆圈厚度或降低其渗透性均对减小掌子面前后方涌水量有利,但掌子面后方对注浆圈厚度及渗透系数要求高于掌子面前方;(2)掌子面前后方涌水量均随隧道内缘水头高度的增加而线性减小;(3)有注浆设计时,掌子面前后方理论计算与实测误差分别为12.8%与5.1%,无注浆设计时,掌子面前后方理论计算与实测误差分别为10.7%及6.9%;(4)本研究成果可为隧道掌子面附近涌水量预测提供理论指导,为掌子面前后方加固设计提供理论依据。 展开更多

关键词 渗流场 涌水量预测 掌子面 注浆加固

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开挖扰动及非达西渗流对隧道涌水的影响分析 被引量：6

9

作者 傅鹤林 安鹏涛 +1 位作者 伍毅敏 成国文 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2022年第7期80-85,共6页

研究目的:隧道开挖扰动对渗透系数的改变及扰动区的非达西渗流是影响隧道涌水预测精度的重要因素,为提高涌水预测精度,构建含扰动区的隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论、非达西定律及线性叠加原理推导涌水量及结构外水压力计算... 研究目的:隧道开挖扰动对渗透系数的改变及扰动区的非达西渗流是影响隧道涌水预测精度的重要因素,为提高涌水预测精度,构建含扰动区的隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论、非达西定律及线性叠加原理推导涌水量及结构外水压力计算表达式,并进行退化分析,后对特征参数进行敏感性研究,最后通过与现场实测数据对比检验构建模型的合理性及公式推导的正确性。研究结论:(1)扰动区厚度及渗透系数的增加,减弱了围岩的阻水能力,导致隧道涌水量增加,提高施工技术水平,降低扰动程度与扰动范围可减弱扰动区围岩渗透系数的变异性,对隧道运营期阻水有积极作用;(2)适当提高注浆圈的抗渗性能可有效降低隧道涌水量,但随注浆圈抗渗性能的增加,对隧道涌水量降低的作用逐渐趋于平缓;(3)考虑扰动区对围岩渗透系数的改变及非达西渗流影响时,涌水量预测误差可由8.9%降低为4.2%;(4)本研究成果可为考虑开挖扰动对隧道涌水影响的研究提供理论指导。 展开更多

关键词 开挖扰动 非达西定律 反映法 涌水量预测

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考虑排水体系时隧道突涌水分析 被引量：4

10

作者 傅鹤林 安鹏涛 +1 位作者 伍毅敏 成国文 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3335-3342,共8页

涌水量理论计算时多忽视支护结构内缘承担的水头,导致现有涌水量预测计算式精度较差。为解决该问题,构建考虑支护结构内缘承担水头的深埋隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论及达西定律推导涌水量及支护结构承受水头的计算式,通过... 涌水量理论计算时多忽视支护结构内缘承担的水头,导致现有涌水量预测计算式精度较差。为解决该问题,构建考虑支护结构内缘承担水头的深埋隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论及达西定律推导涌水量及支护结构承受水头的计算式,通过退化分析及工程案例检验涌水简化计算模型构建的有效性及公式推导的正确性。在此基础上对相关特征参数进行敏感性分析,探讨隧道涌水影响机理,揭示各支护结构及排水体系对隧道涌水的影响机制。研究结果表明:考虑排水体系时推导的涌水量计算式可退化到忽略支护结构内缘承担水头时的计算表达式,考虑支护结构内缘承担的水头时,隧道涌水量预测误差可由9.8%降低为6.1%,一定程度上提高了预测精度;富水区隧道结构设计时应先对支护结构进行计算,当仅设计支护结构无法同时满足受力及涌水时须设置注浆加固结构;适当提高注浆圈的抗渗性能可有效降低隧道涌水量,注浆设计时须对注浆圈厚度及渗透系数进行合理取值;环向盲管间距减小及土工布厚度增大均会加强隧道三维排水体系,导致排水作用增强,进而影响隧道涌水量及各结构承担的水头。 展开更多

关键词 涌水量预测 达西定律 退化分析 注浆加固

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环境荷载作用下盾构隧道断面变形特征分析 被引量：4

11

作者 黄震 张陈龙 +2 位作者 傅鹤林 安鹏涛 姚国京 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第1期49-54,71,共7页

研究目的:城市地铁盾构隧道在环境荷载作用下容易诱发衬砌结构变形。为分析城市盾构隧道结构变形成因及变形基本形态特征,基于向量基本概念,提出定量分析隧道结构断面变形特征的描述方法,并结合有限元数值分析方法,模拟盾构隧道在不同... 研究目的:城市地铁盾构隧道在环境荷载作用下容易诱发衬砌结构变形。为分析城市盾构隧道结构变形成因及变形基本形态特征,基于向量基本概念,提出定量分析隧道结构断面变形特征的描述方法,并结合有限元数值分析方法,模拟盾构隧道在不同环境荷载作用下的结构变形形态,以验证隧道变形描述方法的正确性。研究结论:(1)盾构隧道处于无软弱滑动面的一般地层中,结构变形大小和方向与环境荷载作用形式密切相关,且结构最大向内变形与最大环境荷载作用方向一致;(2)盾构隧道处于软弱滑动面地层中,隧道衬砌结构向内变形极大值不与最大加载方向一致,而与滑动面的滑动方向有关,且在滑动面穿越隧道断面的衬砌端点位置变形大小具有突变特征;(3)本研究结果对于揭示城市盾构隧道变形机理以及预测隧道周边环境荷载变化具有理论价值。 展开更多

关键词 盾构隧道 环境荷载 变形特征 变形指标 数值分析

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围岩非均质性对隧道突涌水的影响分析 被引量：13

12

作者 傅鹤林 安鹏涛 +3 位作者 李凯 成国文 李鲒 余小辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1519-1528,共10页

受开挖扰动或地应力的影响,围岩非均质性是普遍存在的,此时将渗透系数视为定值会降低涌水量预测精度。针对此问题构建考虑围岩非均质时隧道突涌水计算模型,基于渗流平衡微分方程及达西定律,推导了涌水量及结构外水压力计算公式,并利用... 受开挖扰动或地应力的影响,围岩非均质性是普遍存在的,此时将渗透系数视为定值会降低涌水量预测精度。针对此问题构建考虑围岩非均质时隧道突涌水计算模型,基于渗流平衡微分方程及达西定律,推导了涌水量及结构外水压力计算公式,并利用泰勒公式及级数展开定理对解析公式进行退化验证,在此基础上对公式的适用性进行了分析,最后通过与现场实测数据对比检验了模型及公式推导的正确性。研究表明:降低开挖扰动程度,可减弱隧道围岩渗透系数的变异性,对提高隧道阻水能力有积极作用;考虑开挖扰动对围岩渗透系数的影响时,支护结构外缘水头高度计算误差可由14%降低到6%;考虑地应力对围岩渗透系数影响时,涌水量计算误差可由18.2%降低为10.6%,一定程度上提高了预测精度。 展开更多

关键词 开挖扰动 渗透系数 地应力 涌水量预测

原文传递

内河交汇处沉管隧道基槽回淤厚度研究 被引量：4

13

作者 傅鹤林 董子龙 +2 位作者 洪开荣 安鹏涛 林锐 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第10期103-108,共6页

基槽回淤对沉管隧道平顺度影响较大,对其防水性能产生威胁。为研究两河交汇处沉管隧道基槽的回淤特性,依托如意坊沉管隧道,构建数值计算模型,对比实际监测值以验证模型的适用性,进而揭示内河交汇处沉管隧道基槽回淤规律。研究结果表明:... 基槽回淤对沉管隧道平顺度影响较大,对其防水性能产生威胁。为研究两河交汇处沉管隧道基槽的回淤特性,依托如意坊沉管隧道,构建数值计算模型,对比实际监测值以验证模型的适用性,进而揭示内河交汇处沉管隧道基槽回淤规律。研究结果表明:模型中河流流速与实际监测数据误差较小,验证了模型的适用性;内河交汇处基槽淤积厚度整体呈中间大两端小、上游大下游小的规律;回淤分布受空间影响较大,基槽底脚淤积显著,且坡顶淤积厚度显著小于坡底;回淤量随时间的延长其敏感性逐渐下降;基槽开挖后,回淤均值为10 cm,将影响沉管隧道的施作,现场须采取清淤措施进行处置。研究成果为两河交汇处沉管隧道基槽回淤分析与治理提供了指导。 展开更多

关键词 内河交汇处 沉管隧道 基槽回淤 数值模拟 回淤规律

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考虑注浆圈与复合衬砌时体外排水方式设计 被引量：3

14

作者 傅鹤林 安鹏涛 +3 位作者 成国文 王仁健 李鲒 余小辉 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期174-182,共9页

基于反映法、叠加原理及渗流力学理论构建了是否含注浆圈的两种体外排水简化计算模型,推导了隧道与体外排水洞涌水量的计算公式、隧道二次衬砌外水压力表达式,通过解析退化验证了理论模型及解析公式的正确性与适用性,根据推导公式进行... 基于反映法、叠加原理及渗流力学理论构建了是否含注浆圈的两种体外排水简化计算模型,推导了隧道与体外排水洞涌水量的计算公式、隧道二次衬砌外水压力表达式,通过解析退化验证了理论模型及解析公式的正确性与适用性,根据推导公式进行了参数敏感性分析,最后通过数值模拟进一步进行了检验.结果表明:体外排水洞与隧道涌水量均随注浆圈渗透系数的下降而非线性降低,隧道二次衬砌外水压力随注浆圈渗透系数的下降而非线性增大,但其临界值小于常规排水方式;增加初期支护的厚度可达到降低二次衬砌外水压力及隧道涌水量的目的;围岩与注浆圈、注浆圈与初期支护渗透系数合理比值分别为15与100,同时须严格控制二次衬砌渗透系数;排水洞洞径对体外排水洞涌水量影响显著,为保护地下水资源,体外排水洞洞径推荐为0.2 m. 展开更多

关键词 体外排水方式 渗流力学 涌水量预测 水压力 注浆圈

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内螺纹铜管齿形参数对传热性能的影响 被引量：19

15

作者 董志强 郭宏林 +1 位作者 蔡运亮 安鹏涛 《制冷与空调》 2009年第6期35-38,45,共5页

利用R22单管传热试验台,对相同工况下不同结构参数的内螺纹强化管进行蒸发冷凝换热试验。通过对比分析试验数据,发现改变齿形参数对内螺纹管换热系数影响较大,且Tube-NEW换热性能优于其他管型。

关键词 内螺纹强化管 蒸发 冷凝 换热系数 齿形 制冷 空调

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基于特定环境限制的隧道允许排水量计算与结构优化 被引量：2

16

作者 安鹏涛 傅鹤林 +3 位作者 周先平 成国文 李鲒 余小辉 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1808-1816,共9页

隧道允许渗水量对地下水及结构影响较大,为确定其合理值,首先利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,再基于线性系统叠加原理求解控制点水头势函数,进而利用环境限制条件计算渗水量极限值解析解,同时推导初期支护内外壁水头... 隧道允许渗水量对地下水及结构影响较大,为确定其合理值,首先利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,再基于线性系统叠加原理求解控制点水头势函数,进而利用环境限制条件计算渗水量极限值解析解,同时推导初期支护内外壁水头压力表达式,最后基于工程案例对理论公式进行验证并优化设计。研究结果表明:隧道允许渗水量与控制点周围介质渗透系数及水位允许降深的乘积成正比;降低注浆圈与初期支护渗透系数可减少隧道涌水量,但超过一定界限后隧道涌水量对两者渗透系数的敏感性均可忽略;注浆圈半径增大到一定程度后(本实例为6 m),环向盲管工作状态对二次衬砌外壁水压力影响急剧增大,须定期对环向盲管进行检查,避免水压力对防水板及二次衬砌造成较大破坏。 展开更多

关键词 反映法 叠加原理 势函数 渗水量 注浆圈

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断层影响区内隧道涌水的Goodman解析解 被引量：10

17

作者 成国文 李鲒 +1 位作者 傅鹤林 安鹏涛 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期768-775,共8页

隧道在富水地层穿越断层影响带时,往往伴随着突水的风险,给施工和结构安全带来极大隐患,因此有必要对断层影响区域内隧道涌水量进行预测。在Goodman井流假定的基础上,利用镜像叠加原理,推导隧道在断层影响区内开挖引起的地下水头分布的... 隧道在富水地层穿越断层影响带时,往往伴随着突水的风险,给施工和结构安全带来极大隐患,因此有必要对断层影响区域内隧道涌水量进行预测。在Goodman井流假定的基础上,利用镜像叠加原理,推导隧道在断层影响区内开挖引起的地下水头分布的半解析公式,得到隧道涌水量的半解析解;经过对不同工况进行解析计算,并与数值计算的对比,证明所推导的半解析公式具有较好的适用性;通过将该公式应用于多种工况条件,充分探讨隧道和断层位置关系的几何参数对隧道涌水量的影响。研究结果表明:隧道与地下水位线之间的垂直距离对涌水量的影响最大,且当其他参数不变时,涌水量呈现出与该垂直距离近似线性增长的趋势。此外,横断面内隧道中心到断层面与水位面交点的水平距离以及断层倾角也会影响涌水量的大小。当水平距离越小,且断层倾角越大时,隧道涌水量变大,反之则变小。计算与分析结果可为后续隧道涌水量计算与控制提供指导。 展开更多

关键词 隧道涌水量预测 等效断层 渗流场 半解析解 镜像叠加原理

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深埋隧道开挖引发的应力与位移非线性解 被引量：3

18

作者 王文州 傅鹤林 +1 位作者 安鹏涛 李鲒 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2021年第5期625-629,635,共6页

对隧道开挖引发的地层扰动进行应力和位移的快速及准确计算具有重要的理论与工程实际意义.本文基于非线性Hoek-Brown强度准则,求解了隧道开挖后塑性区的应力和位移解析解,并对应力和位移解进行了参数敏感性分析.研究表明:塑性区半径随... 对隧道开挖引发的地层扰动进行应力和位移的快速及准确计算具有重要的理论与工程实际意义.本文基于非线性Hoek-Brown强度准则,求解了隧道开挖后塑性区的应力和位移解析解,并对应力和位移解进行了参数敏感性分析.研究表明:塑性区半径随开挖半径的增大而增大;当m_(i)≤20时,r_(p)/r_(0)随开挖半径的增大呈现非线性增大的演化规律,当m_(i)=25,r_(p)/r_(0)随着开挖半径的增大呈现先增后减趋势;不同m_(i)值时,r_(p)/r_(0)随着GSI增大而非线性增大;剪胀和开挖半径对的影响中,开挖半径对位移的影响更加显著. 展开更多

关键词 隧道开挖 HOEK-BROWN强度准则 应力解 位移解

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深大断裂构造带对隧道地下水环境的控制作用 被引量：2

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作者 周先平 程小勇 +1 位作者 傅鹤林 安鹏涛 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第S02期903-909,共7页

莲花山断裂带地质条件复杂,修建隧道时突涌水风险较大。依托深埋特长双线鸿图隧道,研究隧址区工程地质及水文地质资料,揭示了莲花山深大断裂带对隧址区地下水环境的控制作用机制,探讨了在以NE向断裂带为核心,NW向和EW向断裂共同组成的... 莲花山断裂带地质条件复杂,修建隧道时突涌水风险较大。依托深埋特长双线鸿图隧道,研究隧址区工程地质及水文地质资料,揭示了莲花山深大断裂带对隧址区地下水环境的控制作用机制,探讨了在以NE向断裂带为核心,NW向和EW向断裂共同组成的区域构造网络影响下,区域地下水的整体演化特征及对隧道涌水的时间、空间分布的影响规律,最后利用现场涌水实测数据,提出隧道建造期间宜以排为主,建成后使用堵排结合的排水措施,构建了深大断裂带控制下隧道的防排水体系,加快了隧道施工进度,减弱了隧道涌水灾害,有效指导了隧道的施工。 展开更多

关键词 莲花山断裂 深埋特长隧道 高压涌水 构造控水

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