姚文博
- 作品数：8 被引量：70H指数：6
- 供职机构：北京交通大学土木建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 砂卵石地层泥水盾构掘进地表沉降规律及影响因素研究被引量：7
- 2019年
- 兰州地铁1号线迎门滩站—马滩站区间隧道首次在兰州粗粒径砂卵石地层中采用泥水平衡盾构法掘进,该区间全程穿越富水粗粒径砂卵石地层,需在富水砂卵石地层下穿黄河,地下水压力大,施工环境复杂,地表沉降控制难度大。以该区间泥水盾构掘进为研究对象,对泥水平衡盾构掘进引起的地表沉降规律进行理论及现场实测分析,结合盾构掘进参数的控制方式,分析此类粗粒径砂卵石地层掘进控制与地表沉降的关系。
- 张希杰刘夏冰姚文博李承辉贺少辉
- 关键词：地铁隧道盾构沉降
- 浅埋暗挖大断面区间隧道施工地表沉降规律及控制措施研究被引量：9
- 2017年
- 运用数值模拟和现场监测的方法对石家庄地铁1号线留村站~火炬广场站区间浅埋暗挖大断面区间隧道施工引起的地表沉降规律进行了研究,研究结果表明:不同施工阶段地表沉降变形量存在较大的差异,中间导洞开挖对地表沉降的影响较大,约占地表最终沉降量的43%,隧道封闭成环后再拆除支撑能有效减少对地表沉降的影响;对拱顶土体采取深孔注浆、径向注浆等加固措施,可有效增加上部土体强度,减少地层变形。
- 康雪军郭建峰姚文博王琦曾德光孙彦辉
- 关键词：隧道双侧壁导坑法地表沉降深孔注浆
- 基于Hoek-Brown准则西原模型的圆形隧洞黏弹塑性解被引量：12
- 2017年
- 为进行流变围岩圆形隧洞工程应力、应变分析,将Hoek-Brown强度准则引入到西原流变本构模型,同时在力学模型中考虑掌子面推进效应和支护阻力对围岩应力释放率的影响,得到了支护条件下基于Hoek-Brown准则西原模型的圆形隧洞黏弹塑性解。通过锦屏二级水电站引水隧洞案例验证解析方法的可靠性,并进行了塑性区半径和围岩变形的影响因素定量分析。研究结果表明:(1)基于Hoek-Brown准则的西原模型更能反映实际隧洞工程岩体流变特性,建立的解析方法能够考虑围岩应力释放效应和塑性体积扩容特征对围岩变形的影响,其计算结果与实际监测数据吻合良好;(2)围岩应力释放系数、Hoek-Brown准则参数s、原岩应力和隧洞半径对塑性区半径的影响较大,是判断流变围岩隧洞稳定性的主要考虑指标,相对而言,岩石单轴抗压强度和Hoek-Brown准则参数m对塑性区半径的影响较小;(3)引入围岩扩容系数后,围岩位移量显著增加,但基本不影响围岩流变变形曲线形态和塑性区半径,从洞壁向围岩内部延伸,围岩扩容系数对围岩变形的影响越来越小。
- 曹瑞琅段庆伟赵宇飞刘立鹏姚文博
- 关键词：黏弹塑性HOEK-BROWN准则围岩变形
- 地层渐进成拱对浅埋隧道上覆土压力影响研究被引量：14
- 2019年
- 砂土及完整性较差、黏聚强度较小的破碎岩体中,浅埋隧道地层拱作用机制随地层变形发展而变化,受此影响隧道松动土压力也相应变化。常规方法忽略了地层拱不同阶段力学机制的不同,同时未考虑剪切面转动与大主应力旋转之间的相互关系,因此,不能解决浅埋隧道地层能否成拱、地层拱何时贯通至地表以及地层拱发展对隧道松动土压力影响等问题。针对这一情况,提出渐进地层拱力学模型以反映不同阶段地层拱的力学机制;其次,同时考虑主应力旋转、剪切面转动及二者相互关系,确定拱内土体应力分布;随后,优化了传统主应力偏转与地层差异沉降间的数学模型。在此基础上确定了渐进地层拱对隧道松动土压力的影响。改进方法结果与传统方法结果及试验结果的对比验证了改进方法的有效性与适用性。通过参数分析研究了隧道初始松动压力、随地层变形发展的松动压力以及地层拱贯通至地表时的极限变形等关键参数。最后,对下北山超大跨浅埋隧道的研究说明了改进方法的实用性。结论显示:(1)初始松动压力为初始松动区内土体重力,初始松动区范围不受覆跨比影响,而受地层强度影响,随内摩擦角增加而减小;(2)最大拱效应阶段以后,松动土压力随地层变形发展而增加,深埋、小跨度隧道(H/D≤2)增长速率较慢,反之较快;(3)极限变形随覆跨比、内摩擦角增加而增加,深埋、小跨度隧道地层拱效应更明显;(4)对于下北山隧道,初始地层拱存在,初始松动土压力为0.37σ_v^0,极限松动土压力为0.41σ_v^0,最终松动土压力为0.54σ_v^0,隧道变形应控制在5.7%以下避免地层拱贯通至地表。
- 汪大海贺少辉刘夏冰张嘉文姚文博
- 关键词：浅埋隧道
- 兰州地铁黄河隧道盾构掘进风险及控制分析被引量：2
- 2018年
- 兰州地铁1号线迎门滩站—马滩站区间的黄河隧道采用国产泥水平衡盾构机施工,穿越黄河复杂高水压砂卵石地层,是我国目前为止黄河上首条城市轨道交通类隧道。因此,系统地总结了兰州地铁黄河隧道泥水平衡盾构机选型、泥膜制备技术、大粒径卵石地层掘进技术;对泥水平衡盾构穿越黄河的风险进行了详细分析,阐述了风险产生原因和应对措施;分析了盾构机使用过程及穿越砂卵石地层时出现的问题。
- 张希杰刘夏冰郑金雷姚文博贺少辉
- 关键词：隧道工程泥水盾构
- 无黏结曲线锚索式预应力衬砌结构数值建模方法研究被引量：9
- 2016年
- 无黏结曲线锚索式预应力衬砌结构是有压水工隧洞采用的一种新型衬砌型式,因结构体系受力机理较复杂,造成结构设计存在困难。为此,本文首先根据无黏结曲线锚索式预应力衬砌结构受力特征分析其数值建模的关键点;然后,提出相应的建模方法:通过设置接触关系实现模拟围岩对衬砌不同的约束作用,利用等效荷载和实体模型相叠加的方法模拟锚索变化的预应力状态,采用梯度荷载分段施加方式模拟预应力损失的非线性分布;最后,基于有限差分软件FLAC3D,以小浪底有压排沙洞为工程案例建模分析,选取衬砌变形、衬砌局部和整体预应力效果、受力最不利位置和衬砌薄弱环节潜在破坏特征等最能反映预应力衬砌结构力学特性的四个方面,将数值计算结果与监测数据对比分析,验证了本文建模方法的正确性。研究表明,本文提出的建模方法原理明确、建模快捷、结果可靠,对工程设计具有指导意义。
- 曹瑞琅王玉杰赵宇飞皮进姚文博
- 关键词：水工结构预应力衬砌数值建模方法
- 浅埋超大跨四线高铁隧道施工期初期支护体系的力学特性被引量：13
- 2021年
- 以设计时速350 km、开挖跨度26.3 m的杭绍台高铁下北山2号浅埋超大跨隧道为依托,综合数值模拟和现场监测,研究Ⅴ级围岩在双侧壁导坑法开挖下的初期支护体系力学特性,推导出考虑导坑掌子面三维开挖影响的围岩压力计算方法。结果表明:初支喷射混凝土是主要承载构件,最大轴力为−6311.5 kN,此时下台阶受力范围仅为上台阶的15%~50%;拱部、墙脚的锚杆受力很小,拱腰锚杆对抑制围岩变形有一定效果,但锚杆设计有较大优化空间;分步施工过程中掌子面三维开挖影响效应明显,中导坑上台阶开挖对支护结构受力和围岩压力的影响最大,中导坑中、下台阶开挖后临时支护喷射混凝土受力趋于0,可视为拆撑导致的初支受力调整已开始,若此工况前初支受力已稳定,则提前拆撑是安全的;相比现行计算方法中基于平面应变假定和全断面法开挖的计算值,本文方法得到的监测断面围岩压力计算值与实测值最吻合。计算浅埋超大跨隧道围岩压力应考虑分步施工产生的掌子面三维开挖影响效应。
- 刘夏冰贺少辉汪大海张军张军
- 关键词：双侧壁导坑法围岩压力
- 热力盾构隧道先盾后井施工衬砌接头变形机理与控制被引量：5
- 2018年
- 先盾后井是热力盾构隧道建设中一种高效经济的施工工法。结合中国首例大断面热力盾构隧道工程,基于纵向等效连续化模型和弹性地基梁理论,对施工过程中衬砌接头受力特征和变形机理进行了分析,并提出控制措施;然后建立了衬砌接头全断面接触面单元数值模型,对控制效果进行分析和评价;最后通过现场监测,得到了不同施工阶段管片纵向轴力及接缝变形规律。研究结果表明：先盾后井工法施工中,衬砌接头变形分为两个阶段：基坑开挖及管片拆除,其中管片拆除为接头变形的主因,基坑施工中,基底卸荷产生的负弯矩作用于隧道上,导致邻近竖井管片底部轴力减小、环缝张开,拆除基坑内管片时,作用于端头管片的残余盾构推力和螺栓预紧力消失,导致管片纵向轴力进一步衰减,环缝二次张开;根据现场监测结果,提出的对邻近竖井的管片纵向拉紧并复紧连接螺栓,进行混凝土铺底及衬砌背后二次注浆的控制措施能够有效控制轴力损失,减小接头变形,施工中环向接缝最大张开量3.51 mm,满足隧道防水要求;采用全断面接触面单元建立的数值模型可以较为精确地模拟施工中管片接头力学行为,其结果可作为控制效果评价参考依据。
- 姚文博贺少辉张嘉文刘夏冰郭炎伟马腾
- 关键词：接头数值模拟接触面单元
