隧道开挖面湿热环境参数预测及优化方法、介质及设备

    公开(公告)号:CN119089659A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411121074.0

    申请日:2024-08-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及隧道与地下工程技术领域,具体涉及一种隧道开挖面湿热环境参数预测及优化方法,包括:采集某一隧道开挖面的地质条件参数、环境参数和通风参数;根据该隧道施工设计资料以及基于采集的地质条件参数、环境参数和通风参数建立有效隧道开挖三维数值计算模型;根据隧道开挖三维数值计算模型以及基于二次多项式形式的响应面函数建立隧道开挖面湿热环境参数预测模型;根据隧道开挖面湿热环境参数预测模型以及基于粒子群算法进行参数优化并输出隧道开挖面湿热环境参数的最优解。本发明能够对隧道开挖面湿热环境进行预测及控制参数优化,能在隧道揭露新掌子面后快速控制开挖面湿热环境,使人员机械等能快速进入工作区域进行施工。

    高地应力软岩隧道支护结构设计方法、计算机装置及产品

    公开(公告)号:CN114154211B

    公开(公告)日:2024-12-03

    申请号:CN202111325772.9

    申请日:2021-11-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高地应力软岩隧道支护结构设计方法、计算机装置及产品,确定隧道工程参数和围岩强度参数;计算高地应力深埋软岩隧道围岩形变压力和松动压力;确定高地应力深埋软岩隧道围岩特征曲线;拟定初期支护的设计参数,计算得到初期支护的支护特征曲线;检算初期支护的内力和变形;在初期支护内侧增设第二层钢拱架,计算得到不同支护时机和不同支护参数下第二层钢拱架的支护特征曲线;检算不同支护方案下第二层钢拱架的内力和变形,比选得到最优的支护结构设计方案。本发明提出的支护结构设计方法考虑了围岩的形变压力和松动压力,与现有规范相比更适合应用于高地应力深埋软岩隧道的支护结构设计。

    一种节理裂隙岩体等效力学参数确定方法

    公开(公告)号:CN118857961A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202411062690.3

    申请日:2024-08-05

    Abstract: 本发明涉及岩石力学与隧道工程技术领域,公开一种节理裂隙岩体等效力学参数确定方法,包括:获取完整岩块的力学参数;获取节理裂隙岩体的节理发育特征及其统计特征值;获得节理裂隙岩体的弱化规律及表征单元体大小;得到节理裂隙岩体的强度和变形参数;基于表征单元体大小及节理裂隙岩体的强度和变形参数获得节理力学参数;开展三轴压缩试验,得到节理裂隙岩体的粘聚力和内摩擦角。该方法基于研究节理密度对节理裂隙岩体的弱化规律,考虑节理裂隙岩体的尺寸效应,通过表征单元体大小并结合节理裂隙岩体的节理发育特征及其统计特征值和完整岩块的力学参数,科学精细地确定了节理裂隙岩体等效力学参数。

    一种三向高温渗流应力耦合真三轴实验装置及实验方法

    公开(公告)号:CN118443472B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410873639.4

    申请日:2024-07-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种三向高温渗流应力耦合真三轴实验装置及实验方法,涉及岩石力学与工程技术领域。该实验装置包括组合压力室;在组合压力室内设置三向渗流密封部件、支撑架、岩样以及组合压头;在组合压头上设置热控组件、温度传感组件、渗流组件、声发射传感组件和变形传感部件。该实验方法采用温度控制器调节岩样被加热至目标温度;采用渗流加压器控制渗流模式;采用压力加载控制器控制组合压头的输出压力;采用声发射监测器实时监测岩样的岩石破裂损伤数据;采用变形监测器实时监测岩样的变形数据。本发明能够实现高地温、高地应力以及三向渗流环境下深部岩体的真三轴实验。

    一种真三轴岩石隧道可视化卸荷装置及卸荷方法

    公开(公告)号:CN118424880B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410873619.7

    申请日:2024-07-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及岩石隧道工程技术领域,具体涉及一种真三轴岩石隧道可视化卸荷装置及卸荷方法。该卸荷装置包括压头组件、主轴、伸缩组件、弧形支撑组件、可视化部件和主控机;压头组件包括在岩石隧道轴向两侧分别设置的第一压头和第二压头,以及垂直于岩石隧道轴向设置的两组压头单元;主轴同轴设置在岩石隧道内,且与第一压头连接;伸缩组件的一端与主轴连接,而另一端与弧形支撑组件连接;可视化部件设置在第二压头上,且与岩石隧道同轴设置;压头组件、伸缩组件和可视化部件均与主控机连接。该卸荷方法用于完成岩石隧道内壁实时卸荷应力监测。本发明能够模拟地下隧道围岩真实应力状态,还能够实现分部开挖和台阶法开挖的模拟需求。

    一种盾构隧道管片接头拟静力试验装置及试验方法

    公开(公告)号:CN118424690A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410873683.5

    申请日:2024-07-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及隧道工程技术领域,具体涉及一种盾构隧道管片接头拟静力试验装置及试验方法。该试验装置包括对称设置在试件长度方向两端上的夹具导向组件;安装反力架组件对试件提供反向作用力;加载组件包括对试件施加预定轴力的第一电液伺服作动器和对试件循环往复加载的第二电液伺服作动器;传感组件包括第一荷载传感器和第二荷载传感器,分别对应安装在第一电液伺服作动器和第二电液伺服作动器上;加载组件和传感组件均与上位计算机连接。该试验方法用于完成对盾构隧道管片接头的拟静力试验。本发明能够获得可靠的拟静力试验结果,可为建立盾构隧道管片接头的恢复力模型奠定基础。

    用于确定盾构隧道纵向等效刚度的试验装置及试验方法

    公开(公告)号:CN118424618A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410873664.2

    申请日:2024-07-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及隧道工程技术领域,具体涉及用于确定盾构隧道纵向等效刚度的试验装置及试验方法。该试验装置包括:第一铰支座和第二铰支座对称设置在试验台架上,且第一铰支座可滑动设置在试验台架上;盾构隧道模型设置在第一铰支座和第二铰支座之间,且与二者连接;第一扭矩加载组件与第一铰支座连接;第二扭矩加载组件与第二铰支座连接;竖向加载组件设置在盾构隧道模型上;位移检测组件一端与试验台架连接,而另一端与盾构隧道模型连接。该试验方法包括对盾构隧道模型的纵向等效刚度试验方法和在目标纵向轴力作用下的纵向等效刚度试验方法。本发明能够完成有无纵向轴力作用下的纵向等效抗弯刚度测试和纵向等效抗剪刚度测试。

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