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为量化下伏煤层开采对上部既有铁路隧道的显著影响,以近接缓倾煤层开采区的某铁路隧道为工程背景,构建三维数值分析模型并分别采用现场监测和理论计算的方式进行验证;通过数值模拟分析煤层开采全过程中隧道衬砌的变形,对比煤层开采前与开采至Ⅵ边界时隧道最不利截面内力,并利用最小安全系数和最大裂缝宽度2个指标评价煤层开采对上部铁路隧道安全性影响,确定煤层开采的竖向影响范围。结果表明:现场监测和理论计算2种方法均证明了数值模拟参数取值合理、方法可行;煤层开采过程中隧道洞口位置变形最大,沉降增加了7.38倍;煤层开采造成隧道近煤层侧仰拱和边墙内力增大,加剧了隧道洞口的偏压程度;自煤层开始开采到开采至Ⅵ边界的整个过程中,隧道安全系数降低了68.97%,隧道结构裂缝宽度最大达到2.01 mm且与现场检测得到的隧道结构裂缝病害情况相一致;煤层开采的竖向影响范围为自开采区竖向往上2 449 m。 相似文献
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针对现场揭示的运营隧道存在大量拱顶脱空型衬砌厚度不足的情况,采用现场调研、数值分析和现场检测等手段,探明了拱顶脱空厚度不足的力学机制,建立了拱顶脱空型厚度不足力学模型,提出了采用现浇套拱和格构法脱空型衬砌厚度不足整治技术,对整治技术效果进行对比与验证。研究得到:拱顶脱空型厚度不足缺陷与自身弹性模量等力学参数降低以及周围应力重分布有关;基于既有结构承载能力的理念,提出了局部修复隧道结构完整性和恢复承载能力的技术;通过对整治后衬砌结构的受力分析,采用微创修缮格构法技术,基本或完全恢复原设计的承载能力;经现场和实际案例验证,所提技术具有较强的安全性、可操作性和经济性,可在铁路或公路运营隧道中大量应用。 相似文献
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针对茂县隧道穿越活动断裂带及其影响区所遇到的挤压性变形问题,通过对1号斜井及左洞前期施工变形统计分析,以及现场锚杆施工存在的问题,针对性地提出锚杆施工工艺的改进措施,并开展长期跟踪监测。研究结果表明:锚杆工艺改进前,1号斜井和左洞收敛均值分别为689.2 mm和624.8 mm,且1号斜井变形不收敛,左洞收敛时间达6个月;锚杆工艺改进后,左、右洞水平收敛均值分别为320.4 mm和141.2 mm,相比左洞工艺调整前分别下降77.4%和40.6%,且收敛时间缩短至约4个月;按"孔腔通畅+非收缩浆液+可简单验证和不可逆转灌注满浆"的思路综合性改进锚杆施工工艺可显著提升锚杆质量,发挥其在抑制隧道挤压性变形中应有的作用。 相似文献
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铁路隧道衬砌缺陷与病害在运营“天窗”内整治其作业时间和空间极其有限,且下锚段因存放接触网补偿装置而不能随意占用其空间,故对下锚段衬砌缺陷进行整治相比正常段难度更大。本文以西南某铁路隧道洞身标1 611~1 615处下锚段拱部存在严重质量缺陷为研究对象,通过资料调研、工程类比、数值模拟及现场实施等手段,开展下锚段严重质量缺陷整治措施研究。基于充分利用铁路隧道下锚段放大断面的特点,提出解决拱部大范围缺陷所致运营安全隐患的局部套衬整治方案;结构受力分析验证了局部套衬整治方案的安全性和可行性。局部套衬方案的实施,彻底解决了下锚段严重质量缺陷及其带来的运营安全隐患,可为铁路隧道下锚段衬砌缺陷或病害整治提供指导及借鉴。 相似文献
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为研究盾构下穿铁路时不同加固方案的效果,通过FLAC~(3D)数值模拟,在分析盾构参数对地表沉降影响的基础上,对比研究D型梁加固和管棚注浆加固2种股道加固方案的特点,得到如下结论:地层损失率越低、盾构密封舱内压力越大,地表沉降越小,针对不同工程,应对比选取最佳密封舱内压力以保证整体沉降最小;D型梁的隔离作用优于管棚注浆,但其施工会对股道造成较大扰动;D型梁加固具有一步到位的效果,后期安全系数更高,复杂工程中,D型梁的适用性强于管棚注浆;管棚注浆和D型梁2种加固方案,管棚注浆的经济性和可操作性更强,2种股道加固方案都满足变形要求时,宜优先采用管棚注浆加固;管棚注浆无法满足股道变形要求时,宜考虑D型梁加固。 相似文献
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隧道衬砌强度检测常采用回弹法和钻芯法,两种方法检测的对象分别是混凝土表面和结构内部,回弹法的检测强度普遍高于钻芯法,对此,为查明出现这种差异的原因,采用回弹法和钻芯法对新建隧道衬砌强度进行了一系列检测和试验,经回归处理并结合数值模拟分析,研究结果表明:衬砌强度沿深度方向呈先缓慢降低而后加速下降再趋于平稳的变化趋势;衬砌表面回弹法检测强度R1、钻芯强度R2与钻芯拟合强度R3之间满足R1=β1R2和R3=β2R2,并提出了检测工程中β1,β2的建议值;根据模拟结果,探讨了整体式衬砌模板台车的设计理念。 相似文献
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为了探讨新建隧道下穿既有隧道时对既有隧道的静力影响程度,应用可拓学物元理论,考虑新建下穿隧道与既有隧道间的相互关系,建立了考虑既有隧道洞径、新建隧道洞径、两隧道净距、围岩级别以及既有隧道埋深的静力影响程度评价模型,并将该模型得到的工程实例评价结果与实际结果进行了比较.结果表明,所建立的模型能够满足实际工程需要,可用于对下穿隧道对既有隧道静力影响程度的定性分析和定量评价. 相似文献
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某双线铁路明洞结构拱部产生纵向裂缝,为分析该明洞拱部裂缝产生的原因,对裂缝分布情况及裂缝形态进行分析,拱部裂缝宽度与回填土石厚度存在正相关性,裂缝宽度随回填土石厚度增加而增大;当回填土石厚度为15 m时,裂缝宽度为0.55~1.00 mm。通过对明洞施工数值计算分析认为: 当回填土石厚度小于5 m时,随着拱顶回填土石厚度的减小,拱顶拉应力增大,此时施工动载对明洞结构受力影响较大;边墙回填密实度对拱顶拉应力影响显著,密实度为60%时,拱顶拉应力值为完全密实时的1.44倍,且已超出结构极限强度。综合分析认为,回填土石施工时机不当及边墙回填不密实是导致该明洞拱部产生裂缝的主因; 提出明洞结构设计计算应纳入施工动载,施工应严格掌控回填土石施作的时机,同时应加强建设管理等。 相似文献
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