带有中隔板竖井的二次衬砌稳定性临界荷载计算方法

    公开(公告)号:CN117633995A

    公开(公告)日:2024-03-01

    申请号:CN202311714024.9

    申请日:2023-12-13

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明公开了一种带有中隔板竖井的二次衬砌稳定性临界荷载计算方法包括以下步骤:建立失稳特征方程,基于结构力学模型分析失稳变形模式,推导失稳特征方程;隔离法计算结点刚度,将中隔板等效为简支梁,基于杆端结点力学平衡方程,计算结点转角刚度;稳定方程数值法求解,针对临界荷载参数非线性方程的求解,提出牛顿迭代法数值方法;确定临界荷载,采用数值解确定临界荷载值。同传统方法相比,明确影响竖井二次衬砌结构稳定性关键因素,克服了试算法误差大、试算初值及结果不可靠的缺陷,将中隔板考虑到竖井二次衬砌稳定性分析中,结果表明考虑中隔板后临界荷载值为不考虑中隔板的1.6倍,计算结果符合结构实际特点,且更为准确合理、简便。

    多场耦合作用下隧道性能综合实验平台及实验方法

    公开(公告)号:CN115711980A

    公开(公告)日:2023-02-24

    申请号:CN202211390245.0

    申请日:2022-11-08

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明公开了一种多场耦合作用下隧道性能综合实验平台及实验方法,实验平台包括承载平台和设置在承载平台上的多场景多目标模拟系统、后配套系统和数据采集和预警单元;多场景多目标模拟系统包括多场景多目标模拟箱、水压及循环控制单元、多场景智能温控单元、加载装置和多场景控制单元;多场景控制单元实现多场景多目标模拟箱内隧道结构和围岩环境模型在不同温度环境、水环境及荷载参数多场耦合作用下的模拟实验;本发明可以实现低温场景、高温场景、岩溶隧道水环境、过江海隧道水环境、富水环境、高水压环境、排水系统结晶环境和水灾害预警环境等复杂地质和恶劣环境的模拟,为实际隧道工程设计提供重要参考。

    地质力学模型试验大跨度隧道衬砌模型内加强筋布设方法

    公开(公告)号:CN111775277B

    公开(公告)日:2022-05-03

    申请号:CN202010438153.X

    申请日:2020-05-21

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明公开了一种地质力学模型试验大跨度隧道衬砌模型内加强筋布设方法,包括二次衬砌模型内加强筋参数的计算、二次衬砌模型模具的预制和在浇筑空腔内进行混凝土等效材料的浇筑等步骤。本发明通过相似等效缩比设计方法,根据力学模型计算得到了二次衬砌原型相匹配的加强筋配筋率、加强筋截面面积等参数,并研制了隧道二次衬砌缩比模型的预制装置,实现了二次衬砌模型中加强筋的布设,制备的模型真实模拟了隧道现场的混凝土材料,确保了力学试验的准确性;该方案简易、高效的能够模拟衬砌中钢筋的作用机理,利用该方法制作钢筋相似材料的布设装置,该装置钢筋定位准确、易于拆卸且造价低廉,可广泛适用于隧道衬砌模型试验中。

    基于位移计和全站仪的围岩内部绝对位移测量装置和方法

    公开(公告)号:CN111288897B

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN202010208828.1

    申请日:2020-03-23

    申请人: 长安大学

    IPC分类号: G01B11/02

    摘要: 本发明公开基于位移计和全站仪的围岩内部绝对位移测量装置和方法,多点位移计包括位移计表头和间隔设置在待测围岩深孔内的若干只锚头,每只锚头与位移计表头的对应测量端联接,实现锚头固定点的位移参数测量;所述的全站仪实现对深孔孔口的三维坐标参数测量;处理单元获取孔口的三维坐标参数和多个锚头固定点的位移参数后计算得到围岩内部的绝对位移值,进而拟合得到围岩的最大松弛半径值。本发明利用多点位移计联合全站仪测算围岩内部绝对位移,建立了隧道围岩内部绝对位移计算分析模型,为分析围岩松动范围、评价围岩稳定状态和优化结构设计参数提供更加真实可靠的数据支撑。

    一种高强快硬型喷射混凝土及软岩隧道围岩封闭加固方法

    公开(公告)号:CN109384439B

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN201811441479.7

    申请日:2018-11-29

    申请人: 长安大学

    IPC分类号: C04B28/06 C04B28/04

    摘要: 本发明公开了一种高强快硬型喷射混凝土及软岩隧道围岩封闭加固方法,其中高强快硬型喷射混凝土包括水、水泥、粉煤灰、碎石以及砂子;水泥与粉煤灰的重量比为0.92:0.08,水的重量与水泥与粉煤灰的总重量的比为(0.35~0.45):1,碎石的重量与水泥与粉煤灰的总重量比为(1.35~1.4):1,砂子的重量与水泥与粉煤灰的总重量比为2.02:1。本发明的混凝土凝结速度快,该喷射混凝土35±5min即可初凝,该喷射混凝土4h立方体平均抗压强度≥20MPa,24h立方体平均抗压强度≥30MPa,能及时、快速封闭、加固开挖面,早期强度高。隧道施工中初喷高强快硬型喷射混凝土、复喷普通喷射混凝土,使得喷射混凝土的“低龄”和“高龄”强度的有效衔接,实现了喷射混凝土功能性和经济性的最优化。

    一种竖向裂隙发育围岩隧道超前管棚变形的计算方法

    公开(公告)号:CN112560149A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202011517094.1

    申请日:2020-12-21

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明公开了一种竖向裂隙围岩隧道超前管棚变形计算方法,包括隧道开挖未支护段的长度、恒定荷载,隧道开挖掌子面的开挖高度,掌子面前方影响段的假定破裂面、线性变化荷载,隧道未影响段。所述掌子面前方影响段的假定破裂面由掌子面底部斜向前方延伸时,在某一点转折后竖直向上延伸到超前管棚位置。所述掌子面前方影响段的线性变化荷载是指超前管棚所受沿隧道纵向的荷载,其大小由隧道已开挖未支护段的恒定荷载线性减小到0。本发明考虑了竖向裂隙发育对隧道围岩破坏形态的影响以及超前管棚所受荷载的纵向变化,计算方法更加接近隧道施工的实际情况,据此计算得到的超前管棚变形值理论上更接近实际值,可应用于隧道超前管棚设计。

    一种用于隧道二次衬砌结构变形的测量装置和测量方法

    公开(公告)号:CN112556556A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202011516721.X

    申请日:2020-12-21

    申请人: 长安大学

    IPC分类号: G01B5/30

    摘要: 本发明公开了一种用于隧道二次衬砌结构变形的测量装置及方法,测量装置包括在隧道二次衬砌弧形面上设置的若干只监测点,其中起始监测点与终止监测点分别设置在隧道起拱线位置,且拱顶位置设置有一只监测点;在起始监测点下方的拱脚位置设置有钢丝位移计,钢丝位移计实时测量得到相应钢丝绳的长度变化,实现隧道二次衬砌结构变形参数的测量。本发明将监测点上的衬砌变形参数巧妙转换为钢丝位移计的位移值,一方面解决了二次衬砌部分变形无法通过常规方法进行测量的问题,另一方面解决了外界因素影响造成的测量结果误差大、精度较低、成本高和监测不便等问题,并且解决了隧道施工至运营全过程持续量测的难题。