[an error occurred while processing this directive]
 
       首 页  |  期刊介绍  |  编委会  |  投稿指南  |  期刊订阅  |  广告合作  |  留言板  |  联系我们 |  English
现代隧道技术 2021, Vol. 58 Issue (3) :84-93    DOI:
分析与计算 最新目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 << [an error occurred while processing this directive] | [an error occurred while processing this directive] >>
高填黄土明洞卸载结构土拱效应离散元分析
(1 兰州交通大学 道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室,兰州 730070;2 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804;3 天水师范学院土木工程学院,天水 741000)
DEM Analysis on Soil Arching Effect of Unloading Structure of High-Filled Open Cut Tunnels
(1 National and Provincial Joint Engineering Laboratory of Road & Bridge Disaster Prevention and Control, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070; 2 Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education, Tongji University,Shanghai 201804; 3 School of Civil Engineering, Tianshui Normal University, Tianshui 741000)
Download: PDF (4802KB)   HTML (1KB)   Export: BibTeX or EndNote (RIS)      Supporting Info
摘要 采用细观颗粒流软件PFC2D建立明洞卸载数值模型,从竖向土压力、颗粒竖向位移、颗粒间接触力链、孔隙率等细观层面研究了不同减载措施对土拱效应的影响,同时,以工况Y7(EPS板+土工格栅+混凝土柱)为基准,考虑不同密度、厚度EPS板进行参数化分析。研究结果表明:洞顶上方设置减载措施可有效减小洞顶土压力,不同减载措施的减载效果由强到弱依次为:EPS板+土工格栅+混凝土柱>EPS板+土工格栅>EPS板>低压实土+土工格栅+混凝土柱>低压实土+土工格栅>低压实土。其中,在原明洞边坡上设置混凝土柱可以同时加强土拱效应和土工格栅的拉膜效应,使大部分填土荷载转移至混凝土柱,进而减小洞顶与洞侧土压力。土拱效应的发展与洞顶土体孔隙率的变化相关,孔隙率随EPS板密度和厚度的增大先增大后减小,当EPS板密度ρ = 15 kg/m3、厚度T=15 cm时,孔隙率达到最大值,土拱效应最强,洞顶荷载分布最少。
Service
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
Email Alert
RSS
作者相关文章
姚玉相 1 李 盛 1 马 莉 1 王长丹 2 左 迪 3
关键词:   
Abstract: The concentration of soil pressure on the tunnel roof caused by the stiffness difference between the highfilled open cut tunnel and the soil masses will often lead to the longitudinal cracking of the roof, which will lead to the occurrence of engineering accidents. This paper establishes a numerical model for the unloading structure of open cut tunnels through the Mesoscopic Particle Flow Code in 2D (PFC2D) software, and studies the effects of different load reduction measures on soil arching effect at the mesoscopic level of vertical soil pressure, vertical particle displacement, inter-particle contact force chain, and porosity, etc. At the same time, taking the working condition Y7 (EPS plate + geogrid + concrete column) as the benchmark, this paper also takes into consideration the EPS plates of different densities and thicknesses for parametric analysis. The research results show that the load reduction measures above the tunnel roof can effectively reduce the soil pressure on the roof, and the load reduction effects of different load reduction measures are arranged from strong to weak as follows: EPS plate + geogrid + concrete column > EPS plate + geogrid > EPS plate > low compacted soil + geogrid + concrete column > low compacted soil + geogrid > low compacted soil. Among them, setting concrete columns on the side slopes of the original open cut tunnel can strengthen both the soil arching effect and the tensile membrane effect, so that most of the filling soil load can be transferred to the concrete columns and thus reduce the soil pressure on the top and side of the open cut tunnel. The development of soil arching effect is related to the change of porosity of the soil at the top of the tunnel.The porosity increases before decreasing with the increase of the density and thickness of the EPS plates, and it reaches the maximum value when the density of the EPS plate ρ=15 kg/m3 and thickness T=15 cm, while the soil arching effect is the strongest and the load distribution at the top of the open cut tunnel is the least.
KeywordsHigh-filled open cut tunnel,   Unloading measures,   Particle flow code (PFC),   Soil arching effect,   Meso? scopic view     
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51668036,51868041);甘肃省高等学校创新能力提升项目(2019A-099);长江学者和创新团队发展计划项目(IRT_15R29).
作者简介: 姚玉相(1994-),男,博士研究生,主要从事桥梁与隧道工程方向的研究工作,E-mail:2298066581@qq.com. 通讯作者:李 盛(1982-),男,博士,教授,主要从事桥梁与隧道工程方向的研究工作,E-mail:ligwin@126.com.
引用本文:   
姚玉相 1 李 盛 1 马 莉 1 王长丹 2 左 迪 3 .高填黄土明洞卸载结构土拱效应离散元分析[J]  现代隧道技术, 2021,V58(3): 84-93
YAO Yuxiang1 LI Sheng1 MA Li1 WANG Changdan2 ZUO Di3 .DEM Analysis on Soil Arching Effect of Unloading Structure of High-Filled Open Cut Tunnels[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2021,V58(3): 84-93
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2021/V58/I3/84
 
没有本文参考文献
[1] 李瑞俊1 宋宗莹2 李 琛1 王文斌2 任育珍3,4 蔡建华3,4 张家旭3,4.重载铁路梁家山隧道病害多源融合诊断与处置对策[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 301-308
[2] 张小龙.桩基荷载作用下地铁盾构隧道结构力学响应分析[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 82-89
[3] 李克玺1,2 党建东3 张 见3 叶光祥4 王晓军1,2 陈青林1,2 曹世荣2 张 河1,2.基于声发射特征参数的不同类型砂岩破裂特征研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 26-36
[4] 周彩荣1 易黎明1 马山青2 周 蠡3 于金弘4,5.三点加载下高性能纤维混凝土顶管承载特性及配筋方案研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 50-60
[5] 郭永军1 李 超2 郑建国3 于永堂4 朱才辉5.地面堆载对西安黄土地层中既有盾构管片影响研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 61-72
[6] 王永刚1 崔翌堃1 吴九七2,3 黄 俊4 沈 翔2,3 杨 奎4 苏 栋2,3.考虑不同磨损形式下的滚刀受力与磨损对比分析[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 73-81
[7] 冯冀蒙1,2 宋佳黛1,2 王圣涛3 李艺飞1,2 张俊儒1,2 王好明4 汪 波1,2.填海地层特大断面隧道超长管棚变形控制 效能研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 155-162
[8] 徐才坚1 陈星宇1 雷明林1 张兴龙2 孙怀远2 李晓军2.隧道施工掌子面前方围岩富水性数字孪生与风险决策[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 90-99
[9] 杨 颖1 倪 凯1 葛 林2 张明飞3 王晓睿4.弱光条件下基于改进Unet模型的隧道渗水病害图像分割[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 100-110
[10] 苏开春1 付 锐2,3 曾弘锐2,3 冷希乔4 郭 春2,3.基于DBO-A-LSTM的公路隧道短时多步交通量预测[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 111-121
[11] 熊 颖1,2 张俊儒1,2 范子焱1,2 陈佳豪1,2 马荐驰1,2 陈鹏涛1,2 谭瑞锋3,4.层状软岩中爆破应力波传播与振动衰减特性研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 122-131
[12] 刘 杨1 邵泽楷2 田浩帆2 张汝溪1 郑 波3 王峥峥2.高速公路隧道下穿房柱式煤矿采空区爆破施工煤柱 损伤规律研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 132-144
[13] 罗志洋1 张春瑜2,3 王立川1,2,4,5 徐 烁1 李利平4 王倩倩5 刘志强6.TBM裂隙岩体隧洞涌水机制及注浆堵水研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 145-154
[14] 周弋力1 封 坤1 郭文琦1 张亮亮2 李春林3.超大直径盾构隧道管片纵缝抗弯力学行为与损伤过程研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 163-173
[15] 易 丹1 薛皓匀2 杨绍毅2 喻 波1 封 坤2 林 刚1.盾构隧道管片结构螺栓失效对横向地震响应的影响分析[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 174-181
Copyright 2010 by 现代隧道技术