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现代隧道技术
现代隧道技术

梅志荣

双月刊

1009-6582

xdsdjs@yahoo.com.cn

028-87580049

611731

四川省成都市高新西区古楠街97号

现代隧道技术/Journal Modern Tunnelling TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为推动我国隧道及地下工程科技进步做出了突出贡献，深受业界人士好评。
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    2003-2022年我国竖井施工事故发生规律与分布特征

    张军伟杨哲毛锦波张斌斌...
    1-8页
    查看更多>>摘要：为了解我国竖井施工事故发展规律,运用折线图、柱状图、区域分布图、饼状图等图表对2003-2022年间发生的106起竖井事故进行统计分析,结合事故次数、死亡人数与受伤人数指标,获得事故的时间分布特征、空间分布特征及事故等级与类型分布特征,并针对性地提出竖井施工安全防控措施.通过年份、月份、工作日及时间区段分布研究竖井事故的时间分布特征,发现2003-2022年期间3项指标变化具有明显的周期性,事故高发月份是6月,事故高发工作日是周四.对竖井事故空间分布情况进行可视化分析,发现事故高发省份主要位于中部地区,其次是西北以及西南地区.利用死亡人数对竖井事故等级进行判定,发现事故等级以一般事故为主,而较大和重大事故所造成的死亡人数占总体人数的84%左右.将竖井事故类型划分为9种,发现人员坠落、高空坠物、井壁坍塌是最常见的事故类型.

    竖井施工事故类型统计分析分布规律灾害防控

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    岩石非定常Cvisc蠕变模型及其参数反演方法

    王岩岩申玉生常铭宇潘笑海...
    9-20页
    查看更多>>摘要：岩石蠕变在应力的长期作用下可能会有衰减蠕变、稳态蠕变、加速蠕变3个阶段,FLAC 3D软件中的Cvisc模型可以较好地模拟岩石在衰减蠕变和稳态蠕变阶段的表现,但在描述加速蠕变阶段时存在明显不足.鉴于此,通过调整Cvisc模型的黏滞系数对其进行非定常化处理,使其具备描述岩石加速蠕变特性的能力,并推导相应的三维蠕变方程.同时,为了获取非定常Cvisc模型的围岩蠕变参数,利用BP-PSO算法建立蠕变参数反演神经网络模型,根据现场隧道拱顶沉降监测数据验证该算法的合理性,并对非定常Cvisc模型与原Cvisc模型在预测拱顶沉降时的表现进行对比分析.结果显示,非定常Cvisc模型对岩石加速蠕变阶段的拟合效果显著优于原Cvisc模型,能够更精确地描述岩石包括加速蠕变阶段在内的整个蠕变过程.

    岩石力学非定常Cvisc模型三维蠕变方程时效损伤参数反演

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    楔形掏槽爆破槽腔内岩块运动规律研究

    吴国宾陈必港陈治伙廖大刚...
    21-28,91页
    查看更多>>摘要：为研究隧道掏槽爆破中楔形槽腔内部岩块运动规律,并确定合理的楔形掏槽延期时间,首先基于合理的假设建立楔形掏槽爆破岩块抛掷过程理论模型,然后采用一维不定常流理论和牛顿第二定律来求解不同设计参数下楔形槽腔内岩块运动时程曲线.运用SPH-FEM耦合数值模型验证槽腔内岩块运动规律推导的合理性,并分析不同孔网参数下待爆岩体抛掷过程,以及槽腔内岩块抛掷特征和运动规律.结果表明,在第一楔掏槽深度为2.0 m时,软岩、中等坚硬岩和坚硬岩的第一楔槽腔形成时间分别为32.68～35.66 ms、33.10～36.45 ms和34.4～38.22 ms,"二阶二段"楔形掏槽孔的延期时间设计需要大于以上槽腔形成时间.

    隧道爆破楔形掏槽力学模型牛顿第二定律SPH-FEM抛掷运动延期时间

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    基于土拱效应临界深度的新型主动土压力分布模式

    蔡光远
    29-34页
    查看更多>>摘要：考虑土拱效应的墙后主动土压力求解过程中,土拱并非是在整个区域内发挥作用,而是当达到一定深度时才开始发挥作用.基于此思想,利用考虑土拱效应的土压力理论与经典库仑土压力理论,对土拱发挥作用时的临界深度进行分析,并提出一种基于土拱效应临界深度的新型主动土压力分布模式,通过数值模拟方法对土拱效应临界深度进行验证,并对影响临界深度的参数进行敏感性分析.结果表明:临界深度受土体内摩擦角和墙土摩擦角的影响较大,随着内摩擦角的增加,临界深度会逐渐减小,土拱发挥作用的空间逐渐增大;墙体高度对临界深度的影响较小.

    土拱效应库仑土压力主动土压力挡土墙

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    基于分层位错理论的穿越活动断层隧道结构损伤特征研究

    惠强高峰谭绪凯尤冬梅...
    35-44页
    查看更多>>摘要：为研究断层错动作用下隧道结构的损伤特征,基于分层位错理论,结合混凝土弹塑性损伤本构模型,建立穿越断层隧道模型以分析不同条件下衬砌结构的损伤特征,并通过实际工程案例验证模型的准确性.结果表明:复合式衬砌很难抵抗大尺度位错,对于案例隧道,断层处复合式衬砌结构在Mw=5.0～5.2级中强地震作用下即发生破坏;随着断层错动角的改变,衬砌结构拉、压损伤区域也会发生偏移,拉致损伤区域与断层错动方向一致,压致损伤区域与断层错动方向垂直;断层走滑错动相较倾滑错动对衬砌结构的破坏程度更大;随着埋深的增加,衬砌结构损伤区域逐渐向断层及衬砌拱腰处集中.

    隧道工程同震位移断层错动损伤特征

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    跨走滑断层隧道结构影响分区及设防范围研究

    匡亮粟威陶伟明田四明...
    45-54页
    查看更多>>摘要：针对跨走滑断层隧道结构影响分区及设防范围问题,以某高海拔高烈度区活动断层隧道为背景,采用有限差分数值模拟方法,分析走滑断层错动下隧道结构应变、变形及内力特征,提出走滑错动影响范围及分区,并通过跨走滑断层隧道模型试验,验证错动破坏机理及结构响应特征,得出断层错动对隧道结构的影响规律与范围.研究结果表明,断层走滑错动下隧道以拱腰水平受压变形为主,随错动量增加变形持续增大,但增长幅度降低,影响分区可分为主要影响区、次要影响区和稳定区,主要影响区为固定盘侧1.4D、活动盘侧2.1D区域及断层带全段(D为隧道跨径),活动盘侧次要影响区为2.1D～6.3D区域,其他区域为稳定区.最大剪应力主要集中在错动影响区,需重点加强错动影响区抗错断设计.断层带受活动盘联动错动影响,位移呈逐级递增趋势,上下盘与断层交界面为主要滑动面,断层带内相对错动较小,隧道结构受断层错动影响范围为断层带内部、上盘0.7D、下盘1.5D区域.

    铁路隧道走滑活动断层影响分区设防范围数值模拟模型试验

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    寒区隧道脱空积水冻胀力计算及冻胀机制研究

    许鹏杨瑞松伍毅敏
    55-63页
    查看更多>>摘要：针对寒区隧道衬砌背后脱空积水冻胀引起衬砌开裂、掉块问题,开展寒区隧道衬砌背后脱空积水冻胀力计算理论研究,通过引入考虑排泄条件时的衬砌脱空积水冻胀力计算模型,分析温度波动条件下圆楔型脱空积水冻结过程,揭示圆楔形脱空积水冻胀力的形成机制.结果表明:衬砌背后脱空积水冻胀力随空腔高度的增加而增大,随空腔长度的增加变化并不显著;对于防水层外侧脱空,排泄系数取0,脱空积水冻结时不会产生冻胀力;对于防水层内侧脱空,排泄通道最先冻结时,排泄系数取1,排泄通道与脱空空腔底部距离越近,排泄系数越大,空腔内冻胀力越大;衬砌脱空空腔内水体冻结均从脱空边缘厚度最薄处开始,然后向较厚部位发展;温度日周期波动条件下,衬砌空腔先冻结的区域会先融化,防水层内侧脱空积水的冻结-融化、水补给-冻结过程导致空腔内冻胀力逐渐增大.

    寒区隧道脱空积水冻胀力排泄条件

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    不同锚杆支护体系防岩爆适宜性分析与锚杆参数优化研究

    张成友汪波杜泽昊高筠涵...
    64-73页
    查看更多>>摘要：为研究以锚杆为核心的主动支护技术在岩爆隧道中的支护效果,以九岭山隧道为依托工程,通过应力解除法及点荷载试验得到洞壁二次应力和岩石强度,并开展岩爆判据适宜性比选分析与隧道初始应力场反演,在此基础上从应力和能量角度,对比分析主、被动支护对岩爆的控制效果,并针对不同岩爆等级下主动支护体系关键参数进行探究.研究结果表明:(1)主动支护相比于被动支护能明显降低洞周的σθ/Rb最大值,抑制岩爆发生的烈度;主动支护的"吸能释能"作用更强,主动支护模式更符合岩爆隧道的支护理念;(2)增大锚杆强度与减小锚杆间距皆可以提高主动支护体系对岩爆的防治效果;(3)对于提高中等、强烈岩爆防治效果,提升锚杆强度比减小锚杆间距更有意义,且更加经济.

    隧道工程主动支护岩爆预测数值模拟应力解除法

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    城市综合管廊廊内温度预测公式及应用研究

    彭子文萌陈媛邓禹...
    74-81页
    查看更多>>摘要：城市综合管廊廊内温度是影响其安全运营的重要因素,为了解决综合管廊廊内温度预测困难的问题,基于传热理论建立综合管廊廊内温度预测公式.首先,根据管廊与土壤传热过程推导管廊内热平衡方程;其次,通过引入管廊空气壁面温度差拟合公式,建立管廊廊内温度预测公式;最后,将预测公式计算结果与实测数据和数值模拟结果进行对比.研究结果表明:综合管廊廊内温度预测公式具有一定的准确性,其计算结果与实测数据相比,空气温度平均误差为1.57%,壁面温度平均误差为12.14%,与数值模拟结果对比,差值在1.8℃内.应用该公式对成都市某管廊进行温度分析,该管廊在8月～11月内无结露风险,且大气温度低于壁面温度,仅需要基本的换气通风;2月～5月为结露高风险期,大气温度高于壁面温度,除进行基本通风换气外,还需要增加风量以缓解结露现象.

    城市综合管廊温度预测公式结露通风策略

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    基于GA-BP神经网络的隧道围岩相似材料配合比设计

    张昕阳申玉生常铭宇王浩鱇...
    82-91页
    查看更多>>摘要：为实现对隧道模型试验中围岩相似材料物理力学参数的控制和优化,设计一种用于围岩相似材料物理力学参数预测的GA-BP神经网络算法,该神经网络结构包含3节点输入层、7节点隐含层、3节点输出层.输入层采用遗传算法(Genetic Algorithm)对BP神经网络的权重和阈值进行改进,以河砂、粉煤灰、机油的含量作为输入参数,密度、黏聚力、内摩擦角作为输出参数;以实测数据作为样本,通过对比分析遗传算法优化前后BP神经网络模型的均方差、绝对误差和相对误差等指标,深入评估模型的性能,并基于分析结果建立一套给定相似比下的围岩相似材料配比设计方法.研究结果表明:GA-BP神经网络算法能够应用于围岩相似材料物理力学参数的拟合和预测,相比传统BP神经网络,GA-BP神经网络预测数据误差更小、精度更高;基于GA-BP神经网络的围岩相似材料物理力学参数预测模型能快速、准确确定给定相似比下的原材料配比范围,减少重复试验次数.

    隧道工程模型试验围岩相似材料GA-BP神经网络参数预测配合比设计

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