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。

    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。

    一种高强快硬锚杆注浆材料

    公开(公告)号:CN108609972B

    公开(公告)日:2021-01-19

    申请号:CN201810569238.4

    申请日:2018-06-05

    申请人: 长安大学

    IPC分类号: C04B28/06 C04B111/70

    摘要: 一种高强快硬锚杆注浆材料,包括水泥、水、粉煤灰、石英砂、减水剂和缓凝剂,粉煤灰和水泥的重量比为(0.25~1):1,水的质量与水泥与粉煤灰的总质量的比为(0.4~0.42):1,石英砂的质量与水泥与粉煤灰的总质量的比为(0.50~0.8):1,减水剂的质量与水泥与粉煤灰的总质量的比为(0.5%~0.90%):1,缓凝剂的质量与水泥与粉煤灰的总质量的比为(0.04%~0.08%):1。本发明实现了地层注浆加固和锚杆注浆加固的高强快硬性能,4h抗压强度>10MPa,并且具有较好的流动性,初凝时间为40±5min。本发明的注浆材料能够实现早强快硬的目的,并且价格低廉、操作性强。

    一种变地基系数下锁脚锚管的受力分析方法

    公开(公告)号:CN106570271B

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN201610972898.8

    申请日:2016-11-04

    申请人: 长安大学

    IPC分类号: G06F30/17 G06F119/14

    摘要: 本发明涉及隧道工程领域,具体涉及一种变地基系数下锁脚锚管的受力分析方法。本发明包括以下步骤:1)建立变地基系数下锁脚锚管的力学分析模型;2)建立变地基系数下锁脚锚管的挠曲线微分方程;3)利用幂级数法以及锁脚锚管的边界条件,求得锁脚锚管任意截面的挠度、转角、弯矩、剪力和地基反力表达式;4)得到锁脚锚管端部的挠度和转角表达式;5)得到锁脚锚管与钢架整体求解中所需的钢架拱脚处的各单位变位和载变位;6)采用力法求解得到钢架拱顶的多余未知力;7)确定作用于锁脚锚管端部的剪力值和弯矩值;8)利用利用步骤3得到的地基反力表达式,最终得到变地基系数下锁脚锚管任意截面的挠度、转角、弯矩、剪力和地基反力值。

    锁脚锚管支护下隧道拱脚地基荷载传递试验装置及方法

    公开(公告)号:CN110823697A

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201911147077.0

    申请日:2019-11-21

    申请人: 长安大学

    IPC分类号: G01N3/08 G01N3/02

    摘要: 本发明涉及隧道工程领域,具体涉及一种锁脚锚管支护下隧道拱脚地基荷载传递试验装置及方法。所述方法通过搭建锁脚锚管支护下对隧道拱脚地基进行加载的模拟试验平台,一方面能够避免隧道现场试验环境复杂、干扰因素众多对试验结果的影响,并能够确保整个加载过程中荷载始终保持竖直向下,从而可实现对隧道竖向荷载的真实模拟;另一方面,钢架与锁脚锚管、拱脚地基之间的连接条件未作任何的简化和假定,完全与隧道现场实际情况一致,确保了模拟加载试验过程中钢架与锁脚锚管、拱脚地基之间荷载传递的真实性。此外,利用本发明的试验方法,可以分析不同锁脚锚管支护参数、不同加载条件下隧道拱脚地基荷载的传递特性。

    一种软岩大变形隧道支护结构体系及其施工方法

    公开(公告)号:CN106761810B

    公开(公告)日:2019-06-11

    申请号:CN201611033432.8

    申请日:2016-11-23

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明涉及隧道工程领域,具体涉及一种软岩大变形隧道支护结构体系及其施工方法。其通过在围岩与初期支护间设置双层弹性泡沫板,预留足够的围岩变形空间以适应软岩隧道大变形的要求,不仅可以避免围岩变形量过大导致的侵限问题,而且能够有效降低作用于支护结构上的围岩压力;加强了初期支护,通过采用双层初期支护可避免支护结构受力过大造成的喷射混凝土剥落掉块、钢架扭曲错断、二衬开裂等现象,最终确保软岩大变形隧道支护结构的安全可靠;针对软岩大变形隧道系统锚杆效果不明显而且费时费力的特点,取消了系统锚杆在软岩大变形隧道中的应用,提出了加强锁脚锚管和钢架纵向连接的措施,并给出了相应的合理支护参数,以更好地控制隧道沉降。