深度学习在隧道与地下工程中的应用现状及展望

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作者 宋战平 杨子凡 +1 位作者 张玉伟 霍润科 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期221-255,共35页

为系统分析深度学习在隧道及地下工程中的应用研究进展,分别从参数反演分析、施工机械参数预测与优化、施工及运营过程控制与风险评估、隧道安全监测与缺陷检测、隧道结构健康预测、围岩分级、掌子面图像识别与分类等7个方向对深度学习... 为系统分析深度学习在隧道及地下工程中的应用研究进展,分别从参数反演分析、施工机械参数预测与优化、施工及运营过程控制与风险评估、隧道安全监测与缺陷检测、隧道结构健康预测、围岩分级、掌子面图像识别与分类等7个方向对深度学习在隧道及地下工程问题中的应用现状进行研究。结果表明:1)参数反演理论体系的建立已基本完善,结合新型监测技术、计算机技术及仿真技术,建立多源化智能反演模型是今后隧道及地下工程反演方法的发展方向;2)掘进参数的准确预测对于优化施工机械性能及智能掘进过程具有至关重要的作用,且考虑掘进参数之间的相关性与差异性可进一步提高预测模型的泛化能力;3)以多源监测数据在时间与空间上的高度融合为决策基础,基于数据驱动技术的风险控制分析方法为隧道施工及运营阶段的动态设计与信息化施工提供智能化管理;4)特征融合深度神经网络与自适应像素级分割算法相结合的计算机视觉技术不仅降低了缺陷检测成本,更进一步保障了智慧防灾及安全监测系统与工程现场之间的适用性;5)以结构健康监测方法为核心技术,通过融合物理机制和深度学习算法构建的优化系统保障了隧道稳定性与变形预测的准确性与可靠性;6)基于多源信息获取技术的深度学习框架可提取岩体结构面特征参数并转化为定量指标,实现对不同地质环境及施工方法的隧道围岩智能分级;7)利用图像处理技术和深度学习算法,能够从复杂的掌子面图像中自动提取轮廓的有效信息,并进行精确的裂隙特征识别和量化分析。基于深度学习在隧道及地下工程中7类应用方向的总结分析,指出现有研究中存在数据处理实时共享难度大、缺乏模型预测准确度评价标准等问题,并结合隧道及地下空间智能化、绿色化与可持续化建设趋势,针对深度学习理论与其工程应用、隧道结构智能化防灾技术及“双碳战略”下新型隧道建造方式等方面提出展望。 展开更多

关键词 隧道与地下工程 深度学习 多源监测数据 衬砌病害识别 智慧防灾系统

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隧道工程BIM技术标准化及信息集成化管理研究 被引量：24

2

作者 宋战平 史贵林 +2 位作者 王军保 唐坤尧 周冠南 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期556-566,共11页

信息集成化管理是隧道工程领域的重要发展方向,BIM技术为信息集成化管理的实现提供了一条重要途径。标准化是BIM技术实施的第一步,拥有一套统一的隧道工程BIM标准,后期平台开发以及基于该平台的信息共享与交换才能正常有序的进行。鉴于... 信息集成化管理是隧道工程领域的重要发展方向,BIM技术为信息集成化管理的实现提供了一条重要途径。标准化是BIM技术实施的第一步,拥有一套统一的隧道工程BIM标准,后期平台开发以及基于该平台的信息共享与交换才能正常有序的进行。鉴于当前隧道工程领域缺乏统一的BIM技术标准以及相关理论研究匮乏等问题,在既有标准化研究工作的基础上,建立了隧道工程领域BIM技术标准研究的理论框架,并首次创建了一套属于隧道工程领域的新的成熟度模型。以此为基础,对隧道工程领域信息进行分类,并对隧道工程领域的BIM技术标准化进行了一系列初步的研究与探讨。此外,首次提出了"标准度"的概念,建立了标准度模型,初步讨论了标准度与标准统一度、工程参与者认可度、软件适用度以及平台建设完善度等4个影响因素的关系;基于提出的成熟度以及标准度模型,进一步提出了隧道工程领域BIM技术标准化评价体系,为后续相关研究提供借鉴和参考,并推动隧道工程领域BIM技术标准化及信息集成化管理进程向前发展。 展开更多

关键词 隧道工程 BIM技术 标准度 成熟度 标准化评价

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穿越充填溶洞隧道加固方案优化研究

3

作者 李晓林 卿伟宸 +1 位作者 王顺然 王怀正 《北方交通》 2024年第6期78-81,共4页

在岩溶地区建设高速铁路隧道,隧道开挖过程中会遇到岩溶空腔和低承载力充填物等问题,采取超前预加固措施至关重要。文章介绍了针对大型低承载力充填溶洞的两种预加固方案,其中大管棚预加固方案使用热轧无缝钢花管进行加固,通过注浆和充... 在岩溶地区建设高速铁路隧道,隧道开挖过程中会遇到岩溶空腔和低承载力充填物等问题,采取超前预加固措施至关重要。文章介绍了针对大型低承载力充填溶洞的两种预加固方案,其中大管棚预加固方案使用热轧无缝钢花管进行加固,通过注浆和充填钢管的方式增强围岩强度;小导管预加固方案则通过安装小导管并进行注浆压密,提高岩体的稳定性和密封性。 展开更多

关键词 隧道 充填溶洞 溶洞探测 加固方案

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基于BIM技术的隧道协同管理平台架构研究 被引量：31

4

作者 宋战平 史贵林 +3 位作者 王军保 郑文杰 王娟娟 王涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期117-121,共5页

以BIM技术全生命周期为核心理念,以实现隧道工程信息化管理为目标。覆盖隧道工程规划、设计、施工、运维各阶段,形成规划–设计–施工–运维一体化管理平台,促进业主、设计方、施工方、监理方等各工程参与方多方协同工作。针对BIM平台... 以BIM技术全生命周期为核心理念,以实现隧道工程信息化管理为目标。覆盖隧道工程规划、设计、施工、运维各阶段,形成规划–设计–施工–运维一体化管理平台,促进业主、设计方、施工方、监理方等各工程参与方多方协同工作。针对BIM平台开发过程中BIM标准不统一、BIM软件众多、相互间数据交换困难等问题,初步提出了BIM全生命周期意义上的隧道工程协同管理平台,并从阶段、维度、功能、技术和用户多个层面详细阐述了BIM隧道协同管理平台的初步架构体系,为平台的进一步开发提供了一个基本思路和初期技术路线。 展开更多

关键词 隧道工程 BIM技术 协同管理平台

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基于谢家杰公式的浅埋隧道开挖进尺计算方法研究 被引量：8

5

作者 李辉 田小旭 +2 位作者 宋战平 王娟娟 周冠南 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第5期662-667,共6页

选择合理的开挖进尺是实现隧道安全施工的重要环节,当开挖进尺选择不当时,在软质地层中修建隧道常常会导致掌子面失稳和拱顶塌落.从保证掌子面不失稳和拱顶不塌落的角度,基于谢家杰浅埋隧道围岩压力推导了软岩浅埋隧道开挖进尺的计算公... 选择合理的开挖进尺是实现隧道安全施工的重要环节,当开挖进尺选择不当时,在软质地层中修建隧道常常会导致掌子面失稳和拱顶塌落.从保证掌子面不失稳和拱顶不塌落的角度,基于谢家杰浅埋隧道围岩压力推导了软岩浅埋隧道开挖进尺的计算公式.并利用该公式计算了天恒山隧道台阶法和CRD法两种工法的开挖进尺,结果表明当采用台阶法施工时,隧道的开挖进尺由掌子面的稳定性控制,而当采用CRD法施工时,隧道的开挖进尺由拱顶的稳定性控制,这说明隧道的开挖进尺不能单独由拱顶稳定性或者掌子面稳定性确定,而是由二者共同确定,从而验证了该公式计算隧道开挖进尺的合理性. 展开更多

关键词 浅埋隧道 开挖进尺 计算方法 掌子面稳定 拱顶稳定

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既有公路隧道改扩建技术研究动态及展望 被引量：12

6

作者 宋战平 张泽坤 +2 位作者 程昀 霍润科 张玉伟 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期1216-1234,共19页

社会经济的飞速发展导致公路运输需求与通行能力不相匹配的矛盾日益明显,既有公路隧道改扩建成为改善未来公路交通运输环境的长期有效手段。通过对典型改扩建公路隧道文献检索及案例统计分析,明确了公路隧道改扩建的发展趋势及研究动态... 社会经济的飞速发展导致公路运输需求与通行能力不相匹配的矛盾日益明显,既有公路隧道改扩建成为改善未来公路交通运输环境的长期有效手段。通过对典型改扩建公路隧道文献检索及案例统计分析,明确了公路隧道改扩建的发展趋势及研究动态,指出了公路隧道改扩建方案研究的现状与不足,依据方案比选提出了改扩建建议方案;结合4种典型改扩建工法及隧道扩大系数,提出了既有公路隧道改扩建的建议施工工法;阐述了改扩建公路隧道围岩压力计算、围岩力学响应、爆破振动控制及支护参数的研究动态与不足;提出了BIM技术、人工智能技术、绿色建造及碳中和理念等在改扩建隧道中的应用前景;指出建设标准规范化、扩建方案智能化、施工方法创新化和理论研究系统化是未来重点研究方向。 展开更多

关键词 公路隧道 改扩建技术 研究动态 施工工法 围岩稳定性

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基于BIM技术的隧道全生命周期管理及应用研究 被引量：20

7

作者 宋战平 肖珂辉 +1 位作者 成涛 郭魏 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2020年第1期47-53,共7页

建筑信息模型(BIM)是以数字技术为基础对工程项目进行管理的一种技术手段,该技术正在引发一场建筑行业的革新.然而有两方面原因导致目前隧道领域对BIM技术的应用相对落后,一是由于隧道工程领域引进BIM技术较晚,二是因为其自身特点,不能... 建筑信息模型(BIM)是以数字技术为基础对工程项目进行管理的一种技术手段,该技术正在引发一场建筑行业的革新.然而有两方面原因导致目前隧道领域对BIM技术的应用相对落后,一是由于隧道工程领域引进BIM技术较晚,二是因为其自身特点,不能直接效仿民用建筑领域的相关标准及技术路线.本文以银西铁路环县隧道为依托,将BIM技术引入到隧道工程的全生命周期管理之中;介绍了BIM技术在各阶段的作用和优点,并根据研究成果和工程实例的总结,对BIM技术在中国隧道工程领域的发展做出了展望,提出了两点建议,为构建包括设计施工工后的全生命周期一体化管理提供了指导. 展开更多

关键词 BIM技术 隧道工程 全生命周期

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倾斜煤系地层大断面客专隧道大变形原因分析及处置 被引量：4

8

作者 康宝祥 宋战平 +3 位作者 张庆贺 许晓静 周冠南 潘红伟 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期89-99,共11页

针对沪昆铁路刘家庄隧道穿越煤系地层施工中发生的大变形现象,基于理论分析、数值模拟和现场监测方法,分析隧道发生大变形的原因,推导并验证了产生大变形的起始位置,得到了掌子面上方煤层单元体沿倾斜面方向的应力状态与隧道进入含倾斜... 针对沪昆铁路刘家庄隧道穿越煤系地层施工中发生的大变形现象,基于理论分析、数值模拟和现场监测方法,分析隧道发生大变形的原因,推导并验证了产生大变形的起始位置,得到了掌子面上方煤层单元体沿倾斜面方向的应力状态与隧道进入含倾斜煤系地层水平距离之间的变化规律,对倾斜煤层单元体与初期支护结构的应力与变形进行了分析。结果表明:掌子面上方煤体单元应力状态变化随掌子面进入倾斜煤层下方水平距离的增加,围岩经历挤压、压剪和剪切滑移3个变形阶段。围岩大变形与初期支护结构破坏均发生在剪切滑移阶段的初期,应在压剪变形阶段结合现场监测数据对掌子面进行喷射混凝土封闭、注浆加固掌子面上方松散煤层和加强初期支护结构刚度等措施以预防隧道产生大变形。 展开更多

关键词 隧道工程 煤系地层 围岩大变形 破坏机理 数值模拟

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隧道大角度下穿既有隐伏溶洞最小顶板厚度的确定及工程问题分析

9

作者 李晓林 张行道 +1 位作者 雷路路 何鑫和 《石油化工建设》 2023年第7期133-135,共3页

溶洞是我国西南地区多见的特殊地质之一,岩溶段隧道的施工安全事关整个隧道工程的成败,施工中容易引起突水、突泥等问题。从隧道围岩的失稳条件出发,通过对溶洞形状、大小的分析,将隧道下穿隐伏溶洞时的隧道力学模型进行简化,采用弹性... 溶洞是我国西南地区多见的特殊地质之一,岩溶段隧道的施工安全事关整个隧道工程的成败,施工中容易引起突水、突泥等问题。从隧道围岩的失稳条件出发,通过对溶洞形状、大小的分析,将隧道下穿隐伏溶洞时的隧道力学模型进行简化,采用弹性力学理论分析得到顶板岩层最小安全厚度公式,并对受较大结构面控制的岩柱塌陷进行了分析。 展开更多

关键词 隧道 岩溶灾害 顶板安全厚度 理论公式

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隧道大角度上跨既有溶洞时底板安全厚度分析及工程应用

10

作者 皮嘉伟 邵明圆 +1 位作者 田国庆 王顺然 《石油化工建设》 2023年第7期130-132,共3页

在岩溶发育区的隧道建设中,隧道上跨既有溶洞时隧道底板的厚度是影响施工的重要因素。为了确保岩溶隧道的施工安全,首先将隧道上跨既有溶洞时溶洞与隧道的作用系统简化为模型悬臂岩梁和悬臂岩板并进行分析,然后推导两种模型下的底板厚... 在岩溶发育区的隧道建设中,隧道上跨既有溶洞时隧道底板的厚度是影响施工的重要因素。为了确保岩溶隧道的施工安全,首先将隧道上跨既有溶洞时溶洞与隧道的作用系统简化为模型悬臂岩梁和悬臂岩板并进行分析,然后推导两种模型下的底板厚度计算公式,确定两种模型下隧道底板的最小安全厚度。最后将该计算方法应用于安六城际铁路对门寨隧道岩溶段,对该段隧道底板安全厚度进行分析。最终对隧道安全施工提出指导意见。 展开更多

关键词 隧道工程 岩溶灾害 底板安全厚度 理论公式

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黄土损伤模型及其在隧道施工稳定性分析中的应用 被引量：4

11

作者 宋战平 吴友川 +2 位作者 周冠男 潘红伟 肖珂辉 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期640-649,共10页

为了更加正确合理地对黄土隧道施工的围岩稳定性进行判别,建立了黄土的损伤统计本构模型,并提出了一种判别隧道施工稳定性的极限应变法。假设黄土微元强度分布服从复合幂函数,基于连续介质损伤力学理论以及等效应变理论,同时考虑围压和... 为了更加正确合理地对黄土隧道施工的围岩稳定性进行判别,建立了黄土的损伤统计本构模型,并提出了一种判别隧道施工稳定性的极限应变法。假设黄土微元强度分布服从复合幂函数,基于连续介质损伤力学理论以及等效应变理论,同时考虑围压和含水量对黄土变形模量的影响,利用统计学的方法建立了一个能够反映不同含水量和不同围压条件下黄土应力应变关系的本构模型。经验证,建立的模型可以较好地反映黄土在受荷全过程中的应变硬化特性,尤其是在低围压条件下的应变软化特性。通过本文所建立的黄土损伤统计本构模型,在原有的围岩极限应变判断法基础上对围岩界限应变求解公式进行修正,最终提出了一个适用于黄土地层的隧道施工稳定性判别方法,并将其应用于实际工程中。 展开更多

关键词 黄土 损伤统计 本构模型 围岩稳定性 极限应变法

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山岭浅埋隧道进洞方案优化与洞口段稳定性分析 被引量：5

12

作者 陈兴 王怀正 +2 位作者 宋战平 曾涛 田小旭 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2023年第3期359-367,共9页

若隧道洞口开挖时未采取合理的边坡加固措施,易导致边坡产生开裂、滑坡甚至崩塌等危害.以格鲁吉亚F3标5号公路隧道为背景,探讨了隧道洞口在微型桩墙支护和锚网喷支护两种加固方案下,隧道开挖引起的围岩位移场及应力场变化特征.利用有限... 若隧道洞口开挖时未采取合理的边坡加固措施,易导致边坡产生开裂、滑坡甚至崩塌等危害.以格鲁吉亚F3标5号公路隧道为背景,探讨了隧道洞口在微型桩墙支护和锚网喷支护两种加固方案下,隧道开挖引起的围岩位移场及应力场变化特征.利用有限元分析软件MIDAS-GTS建立三维模型,模拟隧道施工过程,并结合实际工程监测数据,对比研究了两种支护方案优劣性.结果表明:锚网喷支护方案围岩最大横纵向位移分别为3.55 mm和8.73 mm,最大拉应力为1.91 MPa;衬砌沿隧道开挖方向的最大弯矩为33.71 kN·m,最大横向位移为3.55 mm.锚网喷支护方案较微型桩墙支护方案更为有效,显著提高了洞口边坡稳定性.因此,锚网喷支护方案在该地形中更具合理性.其结论对山岭地区公路隧道的建设提供一定的指导作用. 展开更多

关键词 隧道洞口 对比分析 数值模拟 稳定性

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基于SGD算法优化的BP神经网络围岩参数反演模型研究 被引量：3

13

作者 孙泽 宋战平 +1 位作者 岳波 杨子凡 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第12期2066-2076,共11页

为充分利用现场监测数据所反馈的围岩变形信息,对岩体力学参数进行反演,以贵州省剑河至黎平高速公路TJ-1标段牛练塘隧道为工程背景,选择围岩弹性模量、黏聚力、泊松比及内摩擦角为影响因素,通过设计正交试验及有限元模拟,获取25组围岩... 为充分利用现场监测数据所反馈的围岩变形信息,对岩体力学参数进行反演,以贵州省剑河至黎平高速公路TJ-1标段牛练塘隧道为工程背景,选择围岩弹性模量、黏聚力、泊松比及内摩擦角为影响因素,通过设计正交试验及有限元模拟,获取25组围岩物理力学参数组合及其对应的拱顶沉降值和拱腰收敛模拟值。基于随机梯度下降算法(stochastic gradient descent algorithm,简称SGD算法)对传统BP神经网络模型进行改进,建立以拱顶沉降值和拱腰收敛值为输入参数,以围岩弹性模量、黏聚力、泊松比及内摩擦角为输出值的基于SGD算法优化的BP神经网络模型,实现围岩参数的反演分析。将反演所得的围岩参数代入有限元模型,验证优化BP神经网络模型的可行性和准确性。最后,分析围岩变形及初期支护受力特性并给出施工建议。结果表明:1)基于SGD算法优化的BP神经网络模型计算得出的拱顶沉降值、拱腰收敛值、拱肩收敛值与现场实测值的相对误差率在2.50%~24.01%,均低于传统BP神经网络模型计算得出的误差率(11.51%~93.71%),验证优化BP神经网络模型的可行性和优越性;2)上、下台阶拱脚处的喷层和锚杆有应力集中现象,有破坏风险,建议施工中加强拱脚支护,防止发生工程事故。 展开更多

关键词 隧道工程 围岩参数反演 随机梯度下降算法 神经网络 正交试验法 数值模拟

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降雨入渗对隧道下穿路基段边坡变形稳定性的影响分析 被引量：8

14

作者 谢伟东 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2020年第4期470-477,共8页

隧道下穿运营高速公路路基边坡施工扰动造成既有路基边坡的松动和变形,降雨入渗引起的下滑力增加和滑面抗剪强度的降低进一步加剧了边坡的变形,考虑降雨入渗和隧道下穿施工影响的路基边坡稳定性分析及确定合理、可行的加固方案对确保路... 隧道下穿运营高速公路路基边坡施工扰动造成既有路基边坡的松动和变形,降雨入渗引起的下滑力增加和滑面抗剪强度的降低进一步加剧了边坡的变形,考虑降雨入渗和隧道下穿施工影响的路基边坡稳定性分析及确定合理、可行的加固方案对确保路基边坡的稳定性尤为重要.以贵阳轨道交通1号线下麦西地铁隧道下穿运营高速公路路基边坡工程为背景,考虑雨水入渗条件下隧道施工扰动对边坡稳定的影响,基于路基边坡土体的土水特征曲线特性构建非饱和土体的流固耦合计算模型,分析雨水入渗条件下扰动路堤边坡的位移、塑性区特性和路堤边坡的安全性,分析结果表明降雨入渗对含软弱夹层的路基边坡稳定性影响显著,造成路堤边坡沿该弱面的塑性区贯通;考虑降雨的影响,经历降雨影响后的边坡安全系数降低,低于原边坡的安全系数,因此对受临近施工扰动的边坡需要考虑不同降雨次数后边坡安全性的累积作用.考虑降雨对扰动路堤边坡的影响,对比分析了锚索和抗滑桩加固措施对边坡滑移的控制效果,建议并实施了路堤边坡的施工,取得了良好效果. 展开更多

关键词 边坡工程 隧道下穿施工 雨水入渗 流固耦合 数值模拟

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下沉式框架张拉台座设计研究 被引量：1

15

作者 晁晓辉 孙荧艺 +1 位作者 徐宇 李铭 《市政技术》 2023年第1期134-138,共5页

基于预制梁场施工过程中场地受限且不易施工等问题,以格鲁吉亚E60公路项目下沉式预制梁场为工程背景,根据该梁场位于路基填方区的特点设计了由传立柱、横梁、横系梁等组成的下沉式框架张拉台座;通过有限元分析软件Midas建立了张拉台座模... 基于预制梁场施工过程中场地受限且不易施工等问题,以格鲁吉亚E60公路项目下沉式预制梁场为工程背景,根据该梁场位于路基填方区的特点设计了由传立柱、横梁、横系梁等组成的下沉式框架张拉台座;通过有限元分析软件Midas建立了张拉台座模型,并验证了其整体结构的安全性和可行性。研究结果表明,下沉式框架张拉台座能够在满足3榀I梁超长张拉预制的基础上,保证张拉台座的强度和稳定性,同时其传立柱顶可作为3榀I梁浇筑罐车的车道,便于覆盖养生。该研究成果可为类似工程项目提供参考。 展开更多

关键词 预制梁场 下沉式 张拉台座 先张法 施工

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一次张拉串联多体梁连接分离技术研究

16

作者 刘江 李锦航 +1 位作者 宋世泽 胡奇超 《交通世界》 2023年第8期141-143,共3页

由于工期紧、场地受限,格鲁吉亚E60公路项目采用一次张拉串联多体梁的方式进行I梁的预制工作。以此为背景,从张拉台座设计、一次张拉串联多体梁钢绞线的连接、张拉、分离技术等方面对现场预制I梁的设计方案进行了研究,最终采用下沉式-... 由于工期紧、场地受限,格鲁吉亚E60公路项目采用一次张拉串联多体梁的方式进行I梁的预制工作。以此为背景,从张拉台座设计、一次张拉串联多体梁钢绞线的连接、张拉、分离技术等方面对现场预制I梁的设计方案进行了研究,最终采用下沉式-框架式台座结构,通过钢绞线连接器串联梁钢绞线的连接张拉,利用砂轮机对串联钢绞线进行分离。结果表明,一次张拉串联多体梁的先张拉法具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 先张法 多体梁 预应力筋 张拉台座

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不同溶洞力学模型影响的数值仿真分析

17

作者 张行道 李晓林 +2 位作者 卿伟宸 何鑫和 王怀正 《石油化工建设》 2024年第1期102-104,共3页

我国岩溶分布广泛,安全穿越岩溶段是岩溶隧道施工的关键。根据不同空间溶洞的影响,将岩溶对隧道影响问题分为新近溶洞和古溶洞两大类。根据此两类问题的特点,适当地简化分析问题,建立了相应的力学模型,分析有关问题。结果表明,在不同洞... 我国岩溶分布广泛,安全穿越岩溶段是岩溶隧道施工的关键。根据不同空间溶洞的影响,将岩溶对隧道影响问题分为新近溶洞和古溶洞两大类。根据此两类问题的特点,适当地简化分析问题,建立了相应的力学模型,分析有关问题。结果表明,在不同洞径条件下,新近溶洞和古溶洞对围岩应力的影响一般小于10%。 展开更多

关键词 隧道 岩溶灾害 数值模拟 力学模型

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地铁隧道施工地表沉降槽宽度系数取值研究 被引量：6

18

作者 李世豪 宋战平 《公路》 北大核心 2018年第5期302-308,共7页

Peck公式广泛用于地铁隧道施工地表沉降计算,沉降槽宽度系数（i）是该公式的主要参数之一。目前各类沉降槽宽度系数（i）计算式多为现场实测数据或室内试验数据拟合求出,不能理论地反映出沉降槽宽度系数（i）与隧道埋深、地层土的性质... Peck公式广泛用于地铁隧道施工地表沉降计算,沉降槽宽度系数（i）是该公式的主要参数之一。目前各类沉降槽宽度系数（i）计算式多为现场实测数据或室内试验数据拟合求出,不能理论地反映出沉降槽宽度系数（i）与隧道埋深、地层土的性质、隧道半径的关系。从地表沉降曲线变形规律出发,假定地层在沉降曲线拐点处稳定状态发生变化,提出土体破坏剪切面通过沉降曲线的拐点的观点,基于太沙基极限平衡原理,求出了地表沉降槽宽度系数（i）计算式。两组工程实例的实测数据与计算沉降曲线的对比表明实测数据与预测结果吻合良好,误差较小,验证了提出的沉降槽宽度系数（i）计算式的准确性和适用性。 展开更多

关键词 隧道工程 沉降槽宽度系数 理论分析 PECK公式 地表沉降 研究

原文传递

考虑层理倾角的硬质砂岩力学行为及破裂响应特征 被引量：3

19

作者 宋战平 刘洪珂 +3 位作者 郑方 程昀 孙引浩 宋婉雪 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期167-175,共9页

针对考虑层理倾角的硬质砂岩力学行为及破裂响应特征问题,对不同层理倾角的硬质砂岩进行单轴压缩试验,深入探究层理倾角对硬质砂岩力学行为的影响以及层理倾角与碎块分形特征之间的关系。试验结果表明:(1)层理倾角对硬质砂岩应力−应变... 针对考虑层理倾角的硬质砂岩力学行为及破裂响应特征问题,对不同层理倾角的硬质砂岩进行单轴压缩试验,深入探究层理倾角对硬质砂岩力学行为的影响以及层理倾角与碎块分形特征之间的关系。试验结果表明:(1)层理倾角对硬质砂岩应力−应变曲线的类型特征无显著影响,但倾角较小时(0°、22.5°、45.0°),曲线表现为单峰变化规律,倾角较大时(67.5°、90.0°),曲线表现为多峰变化规律,且曲线波动位置主要位于峰值附近。(2)峰值应力σd和峰值应变εd均在倾角为67.5°(最不利层理结构面)时达到最小值46.25 MPa和9.80×10^(−3),层理倾角对硬质砂岩应力的影响明显大于应变,受层理倾角的影响,硬质砂岩的各向异性度为1.32~1.64,表现出低各向异性特征。(3)硬质砂岩随着层理倾角的增大呈现出剪切破坏−剪切张拉复合破坏−层理结构面剪切破坏−劈裂破坏的损伤破坏演化规律;单轴压缩下硬质砂岩的碎块质量特征和分形特征明显,硬质砂岩碎块以中块分布为主,层理倾角对细粒碎块的质量分布影响较小,其分形维数值位于1~2,碎块较大比例分布在大尺寸分布区间。研究结果可为含层理结构面岩石的稳定性及地下空间工程灾害防治提供理论参考。 展开更多

关键词 硬质砂岩 单轴压缩 层理倾角 破裂响应 分形维数 变形特征

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黄土隧道深浅埋界限划分研究现状及展望 被引量：8

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作者 宋战平 刘彦龙 张玉伟 《隧道与地下工程灾害防治》 2021年第2期1-15,共15页

为全面了解黄土隧道深浅埋界限划分的研究进展,从理论研究、数值模拟、模型试验和实测分析4个方面分别阐述黄土隧道深浅埋界限划分的研究现状。结果表明:理论研究多是基于围岩压力与形变压力等随隧道埋深的变化规律进行研究分析,在变化... 为全面了解黄土隧道深浅埋界限划分的研究进展,从理论研究、数值模拟、模型试验和实测分析4个方面分别阐述黄土隧道深浅埋界限划分的研究现状。结果表明:理论研究多是基于围岩压力与形变压力等随隧道埋深的变化规律进行研究分析,在变化规律中寻找最佳界限值;数值模拟多是研究不同埋深隧道的变形和沉降规律,结果较为直观,对隧道受力和变形情况能够进行直观的分析;模型试验主要是对不同埋深隧道进行重力相似模拟试验,可分析实际工程的受力状态;实测分析基于现场统计结果进行分析,根据经验划定隧道深浅埋的界限值。基于对黄土隧道深浅埋划分的四种方法研究的分析,总结深浅埋界限划分时所考虑的因素,指出现有研究中存在隧道埋深界限划分不精确且所得埋深界限范围较大等问题;结合黄土隧道的工程特点,建议以改进的谢家烋极大值法对黄土隧道的深浅埋界限值进行计算。 展开更多

关键词 黄土隧道 深埋 浅埋 界限划分

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