铁道部科技研究开发计划(2010G018-C-3-1)
- 作品数：11 被引量：112H指数：6
- 相关作者：陈小云吴道勇吴红刚更多>>
- 相关机构：学研究院兰州交通大学中国铁道科学研究院更多>>
- 发文基金：铁道部科技研究开发计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学理学更多>>
- 隧道-滑坡正交体系受力模式的试验研究被引量：12
- 2016年
- 研究目的:随着我国近年来高速铁路的快速发展,特别是在地形复杂的西部,隧道在线路总长度中占有的比例越来越大,造成大量隧道需要穿越滑坡的情况时有发生,对隧道的施工、运营都造成了严重的威胁。目前我国对穿越滑坡的隧道设计和施工还没有形成统一的认识和标准,没有完整的计算理论。本文以隧道-滑坡正交体系为研究对象,通过三组模型试验,分别将隧道设置于滑面以下、滑面处、滑面以上三种工况进行模型试验,利用滑坡后部加载、坡脚开挖等方式迫使滑坡体发生向下滑动,在隧道周围分别布置微型土压力盒对隧道的应力进行监测和分析研究。研究结论:(1)随着加载和开挖的进行,隧道断面四周的压力不断增大,并有逐渐稳定的趋势;(2)第一组试验中河侧压力明显小于山侧,第二组试验中山侧也大于河侧压力,但是与第一组试验中相同位置的压力相比要小,第三组试验中山侧和河侧的压力分布较相似;(3)隧道顶部的压力从山侧到河侧逐渐降低,底部压力从河侧到山侧逐渐降低,均呈梯形分布;(4)本研究成果可为高速铁路穿越滑坡地区的设计和施工提供一定借鉴。
- 吴红刚陈小云艾挥
- 关键词：隧道滑坡模型试验应力
- 正交体系下隧道与滑带相交力学模型与加固研究被引量：5
- 2017年
- 在山区修建高速铁路或公路时,为了保证线路的顺直性,选线难以对所有滑坡都进行避绕,导致隧道穿越大型滑坡的情况经常发生。在修建以及线路运营过程中,时常发生隧道拱顶开裂、隧道支护鼓胀、隧道变形严重侵限等问题。结合三个典型隧道-滑坡正交体系的具体实例,通过其施工监测变形,剖析了正交体系下隧道-滑坡在单滑面的变形特征,并分析了其受力模式。结合数值模拟和受力模式,提出了一体化加固方式,并以实例分析了其加固效果。研究结论:①在单滑面情况下,总结了滑带与隧道相互作用下的变形特征:当滑带作用于隧道边墙,其破坏类型为剪切破坏;当滑带作用于拱顶时,隧道破坏类型为挤压剪切破坏,隧道以拱部变形为主;②简化了滑带作用于隧道边墙的受力计算模型,利用数值计算验证了计算模型简化的合理性;③对滑带作用于隧道边墙的相互作用模式,提出了合理的加固方式,并通过计算表明隧道的变形得到了较好的控制。
- 陈小云吴红刚艾挥
- 关键词：隧道滑坡力学模型
- 隧道-滑坡斜交体系变形机理的模型试验研究被引量：16
- 2016年
- 研究目的:随着我国"一带一路"战略的实施,在中西部地区将会掀起新一轮的高速铁路建设高潮,隧道在线路总长度中占有的比例越来越大,导致隧道无法避绕滑坡的情况时有发生。在隧道-滑坡体系中,隧道走向与滑坡主滑方向有一定夹角时受力情况最为复杂,对隧道的施工、运营都造成严重威胁。目前我国对穿越滑坡的隧道设计和施工还没有形成统一的认识和标准以及完整的计算理论。本文以隧道-滑坡斜交体系为研究对象,通过模型试验,设置两个不同角度的隧道模型,模拟隧道开挖过程,并利用滑坡后部加载促使坡体向下蠕动,在隧道周围分别布置应变片对隧道的应变进行监测和分析研究,在坡体表面特征位置布置百分表监控位移情况。研究结论:(1)应变测试表明,隧道在竖向和水平两个方向上都产生变形,但是竖向变形显著大于水平变形;(2)两条隧道应变对比表明,隧道与滑坡主滑方向的相交角度越小,隧道的变形模式越接近悬臂结构;(3)位移测试表明,基岩与滑坡接触面处的坡顶沉降量最大,同时坡顶水平位移的最大点位于隧道进口和基岩的交接部位;(4)隧道应变和坡体位移差异分析表明,开挖隧道对滑体与基岩的扰动差异较大,造成滑体受扰动沉降较大,而基岩基本不动;在滑体内开挖隧道时围岩应力的释放程度显著大于在基岩内开挖隧道;(5)本研究结论可以为高速铁路穿越滑坡地区的设计和施工提供一定借鉴。
- 吴红刚陈小云艾挥
- 关键词：隧道滑坡模型试验
- 宝兰客专秦安隧道力学行为及现场变形控制监测研究被引量：1
- 2019年
- 本文通过对宝(鸡)兰(州)客运专线秦安隧道的力学行为进行了分析和变形控制监测,揭示了隧道和黄土滑坡之间的相互影响以及二者各自的变形机理和发展过程。通过对秦安隧道王家墩滑坡区滑坡产生的原因进行了分析,研究了隧道围岩压力以及钢拱架应力等的变化规律。结果表明:(1)隧道各个侧面上的受力不均匀,总体上呈现出一边向另一边逐渐增大的趋势。同时,各断面的受力比较复杂,受到的影响因素非常多,要综合现场施工、工程地质、周围环境的多重条件来判断最大和最应该优先考虑影响因素。(2)同一条隧道中,不同断面的拱顶沉降量及其沉降过程持续的时间是不可能完全相同的,甚至相邻断面都有相当大的差别,因此隧道施工和运营过程中对拱顶沉降的监测断面要保持必要的密度,才能较全面的反映出隧道的真实沉降情况,保证隧道的施工和运营安全。(3)从隧道断面的收敛情况分析,即使相邻断面的围岩性质并无太大区别,一条隧道内的不同断面的收敛情况完全不同,这说明影响隧道的收敛不仅仅是围岩性质,施工的扰动等外界因素也可以成为影响隧道收敛的关键因素。
- 胡广义牌立芳吴红刚
- 关键词：隧道围岩压力拱顶沉降
- 隧道-滑坡平行体系变形机理的模型试验研究被引量：11
- 2016年
- 研究目的:线路选线中经常遇到无法避绕的滑坡,当隧道走向与滑坡主滑方向一致时,称为隧道-滑坡平行体系,对隧道的施工、运营都可能造成严重威胁。目前对穿越滑坡的隧道还没有形成统一的认识计算理论。本文以隧道-滑坡平行体系为研究对象,通过模型试验,设置3个不同埋深的隧道模型,模拟隧道开挖过程,并在后部加载促使坡体蠕动,在隧道周围布置应变片对隧道的应变进行监测,在坡体表面特征位置布置百分表监控位移。研究结论:(1)应变测试表明:平行体系中,隧道埋深越大,隧道开挖后应力的释放对隧道顶部坡面的影响越小,随着埋深的增加,隧道的应变逐渐增大;(2)位移测试表明:基岩与滑坡交界处的水平位移最大,坡顶竖向位移最大的点位于隧道进口和基岩的中间部位;(3)对比发现:隧道-滑坡体系在滑体中伸入长度较小时,隧道受力模式更接近两端铰接的杆状受力结构;当伸入长度较大时,隧道的受力模式更接近于悬挑结构,隧道容易在基岩与滑体交界面位置产生应力集中;(4)本研究结论可为高速铁路穿越滑坡地区的设计和施工提供一定借鉴。
- 吴红刚陈小云艾挥
- 关键词：隧道滑坡模型试验
- 隧道-滑坡体系的研究进展和展望被引量：29
- 2016年
- 在山区修建公路、铁路隧道时,常遇到隧道从滑坡体内及周边穿越的现象,这些滑坡或因隧道开挖而蠕动,而隧道因坡体滑动而产生变形、开裂等病害。研究隧道-滑坡体系的变形机理及防治技术具有重要的指导意义。自20世纪60年代以来,我国铁路和公路部门先后针对这一问题开展了科学研究和工程应用,笔者从研究历程、取得的成果、存在的问题及今后的研究方向与思路几个方面作一简要综述,希望对今后的研究和生产实践中起借鉴和指导作用。
- 马惠民吴红刚
- 降雨对无支挡结构下隧道-滑坡正交体系的作用机理研究被引量：5
- 2017年
- 通过大型地质力学模型试验,研究在无支挡结构下降雨对隧道-滑坡正交体系的作用机理。主要研究不同降雨阶段,隧道-滑坡正交体系下隧道纵向应变的变化特征及隧道不同横断面环向应力变化特点,并重点分析在不同降雨阶段,不同位置及其不同横断面滑体的位移变化特征。试验结果表明:(1)降雨可导致坡体横断面断裂而出现新的滑移面,从而导致坡体失稳。(2)在隧道-滑坡正交体系下,随着雨水的下渗及滑体土样含水率不断增大,隧道局部应变有明显突变,且山侧纵向应变比河侧应变要大。(3)在隧道-滑坡正交体系下,降雨使得隧道环向应力呈不均匀变化:隧道的底部应力大于顶部应力,山侧应力大于河侧应力,表明降雨可导致滑体蠕动或局部滑移,引起隧道不均匀受力及变形,这对隧道结构的安全非常不利。本次试验可为雨水充沛区的滑坡及隧道抗滑设计提供一定参考。
- 艾挥吴红刚陈小云
- 关键词：隧道滑坡降雨模型试验
- 浅埋偏压隧道–边坡体系的变形机理研究被引量：20
- 2011年
- 以武罐高速公路韩家磨#3隧道浅埋偏压洞口段为研究对象,提出了基于"隧道–边坡体系"概念的变形机理分析方法。应用该方法对体系的工程地质环境进行了系统调查,结合洞口段施工过程中的变形特征和监控量测成果,对体系的结构类型和变形机制进行细致研究。在此基础上采用三维快速拉格朗日差分法(FLAC3D),对隧道施工开挖及支护过程进行了模拟。通过对开挖支护后隧道围岩和边坡的应力场、位移场及塑性区特征的分析,得出了一些建设性的结论,对工程的施工具有指导意义。
- 吴红刚马惠民包桂钰
- 关键词：浅埋偏压
- 降雨及桩-隧间距对隧道-滑坡稳定性影响的试验研究被引量：1
- 2017年
- 目前对用抗滑桩整治边坡段隧道以及对抗滑桩工作性能的研究较多,但对降雨和桩-隧间距差异对隧道-边坡稳定的影响研究较少。为研究降雨及桩-隧间距对抗滑桩受力及隧道变形的影响,分别采用桩-隧间距为80,160 cm的埋入式抗滑桩布置于滑体主滑段,通过模拟不同强度降雨,以研究降雨及桩-隧间距对隧道变形、抗滑桩桩头变形的影响。试验表明:1)小雨阶段,雨水渗入浅层滑体,桩-隧间距差异对抗滑桩受力分布及桩头位移变化影响不大;2)中—大雨阶段,雨水逐渐渗入到深层滑体,动水压增大,下滑力较快增大,桩-隧间距差异对抗滑桩受力影响较大,较小的桩-隧间距,不利于坡体的稳定。3)从隧道变形曲线来看,隧道山侧应变比河侧应变要大,且桩-隧间距为80 cm的隧道应变比160 cm段的应变大。
- 艾挥吴红刚陈小云
- 关键词：隧道滑坡降雨模型试验应力
- 地质灾害防治与岩土工程研究与实践
- 2000年以来,西部地区的交通、水利水电等基础设施建设取得了令世人瞩目的成就。依托大规模基础设施建设工程,作者及同事们经过十余年的努力,在大型复杂滑坡与高边坡病害防治方面,以及工程冻土、黄土和隧道地质问题等进行了系统的科...
- 马惠民吴红刚曲耀辉
- 关键词：高边坡病害黄土隧道地质
- 文献传递
