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题名不同岩体含水率对隧道围岩安全影响及防控措施的研究
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作者
孙世国
武伟
高冰月
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机构
北方工业大学土木工程学院
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出处
《黑龙江工业学院学报（综合版）》
2023年第12期128-134,共7页
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基金
国家自然科学基金课题资助(课题编号:41772335)。
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文摘
以北京地铁隧道工程为案例,探索在持续降雨的过程中隧道上覆岩体的含水量不断提高,对隧道衬砌顶板、拱肩及拱腰关键部位的应力影响特点以及隧道衬砌最大主应力分布特点,分别设计上覆岩体含水量为10%、15%、20%、25%、30%五种工况,利用FLAC3D有限差分软件进行数值模拟分析计算,得出了含水率对垂直应力和水平应力的影响情况。在不同降雨工况下,对研究区域设计了不同的下凹式绿地雨水渗蓄优化方案,计算出了下凹式绿地在暴雨期间的雨水蓄渗能力,得出了不同工况下凹式绿地雨水渗蓄方案。
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关键词
地铁隧道
围岩含水率
应力状态
最大主应力
海绵城市
下凹式绿地
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Keywords
metro tunnels
surrounding rock moisture content
stress state
maximum principal stress
sponge city
sunken green space
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分类号
TU455.4
[建筑科学—岩土工程]
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题名地表积水对隧道安全影响及其发展趋势预测研究
被引量：3
- 2
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作者
郑建春
高冰月
何健
孙世国
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机构
北京城市系统工程研究中心
北方工业大学土木工程学院
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出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2020年第2期231-234,共4页
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文摘
以北京隧道工程为案例,针对极端降雨天气条件下的隧道安全问题进行研究,探索隧道在不同含水率和地表不同积水深度工况下围岩应力场演化特点及降雨积水对隧道安全性的影响规律,运用FlAC3D有限元模拟软件,建立了极端天气条件下隧道数值计算模型。研究结果表明随着上覆地层含水率的增大,地铁隧道围岩的压力和拉应力依次增大,但增幅不大,不会导致隧道破坏;地面积水深度增大时围岩应力递增较大,当积水深度达到2 m时,最大压应力增加7%,对隧道薄弱环节的安全或渗水会产生一定的影响。针对传统的层次分析法和熵权理论对确定指标权值影响较大的问题,建立了基于博弈论的隧道安全预测方法,预测结果基本可靠。
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关键词
城市积水
隧道安全
积水深度
指标综合权值
博弈论
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Keywords
urban water accumulation
tunnel safety
accumulated water depth
comprehensive index weight
game theory
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分类号
U458
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名地下开采对城区管道安全性的影响
被引量：1
- 3
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作者
孙世国
江俊
何健
高冰月
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机构
北方工业大学土木工程学院
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出处
《煤炭技术》
CAS
2020年第3期1-4,共4页
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基金
国家自然科学基金(41772335)
科技创新能力建设(PXM2017-014212-000015)
+3 种基金
基本科研业务费(PXM2018-014212-000011)
中冶交通建设集团科技项目(2017-SZ1)
首钢矿业公司项目(2017-SG1)
国家重点研发计划课题(2016YFC0701810)。
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文摘
地下开采诱发城区地表变形对各类建筑设施及市政管线安全运营造成了严重影响,从而威胁城市正常生活。以马城矿工程开采实践为例,针对急倾斜特厚矿体2个采区同时分层开采引起的地表变形进行研究和预测,确定并区划出不同的变形与破坏区域;再对破坏区域内管道安全性进行研究,揭示了管道应力在非均匀变形区域分布特点、以及应力集中区及其安全性评估。并对易破裂位置,提出了防护措施,由此可以避免管道爆裂而诱发次生灾害,研究成果对城市安全运营具有重要的参考和借鉴价值。
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关键词
地下开采
安全运营
预测
管道变形
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Keywords
underground mining
safe operation
forecast
pipe deformation
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分类号
TD803
[矿业工程—矿山开采]
TD32
[矿业工程—矿井建设]
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题名地表积水对区间隧道的安全影响分析
- 4
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作者
孙世国
胡哲
高冰月
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机构
北方工业大学土木工程学院
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出处
《河南城建学院学报》
CAS
2021年第1期18-26,共9页
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基金
国家自然科学基金(41772335)
十三五国家重点研发计划项目(2018YFF0213304)
+1 种基金
科技创新能力建设项目(PXM2017-014212-000015)
国家重点研发计划课题(2016YFC0701810)。
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文摘
当隧道上覆土体的含水率达到饱和状态时,若降雨强度大于土体入渗率且降雨持续不断时,地表会产生积水,地表积水深度会相应增加。地表积水后引起土体承载力降低将造成土体下沉挤压隧道衬砌。以北京丰台某地铁隧道为例,利用原有勘察资料结合数值模拟研究地表积水对隧道安全的影响。结果表明:当地表积水深度增加时,竖向应力集中主要作用于拱腰,而沉降位移拱顶区域最大。
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关键词
地表积水
区间隧道
降雨强度
竖向应力
沉降
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Keywords
surface water accumulation
interval tunnel
rainfall intensity
vertical stress
subside
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名多采区同时开采下充填率对地表变形的影响性分析
- 5
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作者
孙世国
江俊
高冰月
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机构
北方工业大学土木工程学院
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出处
《河南城建学院学报》
CAS
2019年第3期31-36,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(41772335)
科技创新能力建设项目(PXM2017-014212-000015)
+2 种基金
中冶交通建设集团科技项目(2017-SZ1)
首钢矿业公司项目(2017-SG1)
国家重点研发计划项目(2016YFC0701810)
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文摘
地下采矿造成了严重的地表沉降变形,对采矿区埋地管网及地表设施带来重大安全隐患。马城矿采用上下两采区同时回填开采方式,运用数值模拟方法,针对该种开采方式下不同充填率对矿体剖面沉降和水平岩移的影响进行研究,结果表明:马城矿在不同充填率下各阶段开采过程中的覆岩及地表位移随着充填率的提高而降低。
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关键词
沉降变形
回填开采
充填率
水平岩移
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Keywords
sedimentary deformation
backfill mining
filling rate
horizontal rock movement
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名马城矿急倾斜厚矿体上向开采围岩应力演化规律
- 6
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作者
孙世国
高冰月
江俊
宣文研
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机构
北方工业大学土木工程学院
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出处
《现代矿业》
CAS
2019年第11期122-125,共4页
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基金
国家自然科学基金项目(编号:41772335)
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文摘
马城矿采用分层充填法进行上向开采,为研究其围岩应力演化规律,以马城矿1、3、5号矿体充填开采实例为研究对象。通过数值模拟分析,对比在单一采区上向开采和上下两采区同时开采的不同工况下,对其围岩水平和垂直应力场的变化规律进行研究。结果显示,上下两采区同时开采的应力场变化不是单一采区上向开采的应力之和,由于矿体属急倾斜矿体,单一采区开采时的部分区域应力值在开采过程中会高于上下两采区同时开采时的应力值。
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关键词
急倾斜矿体
数值模拟
上向开采
应力场
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Keywords
Sharply inclined ore body
Numerical simulation
Upward mining
Stress field
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分类号
TD8
[矿业工程—矿山开采]
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