冯涵
- 作品数：10 被引量：76H指数：6
- 供职机构：中南大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程交通运输工程理学更多>>
- 富水煤系地层隧道仰拱隆起原因分析及控制研究被引量：9
- 2021年
- 贵州某隧道穿越高水压煤系地层时,多处出现仰拱隆起问题。通过现场观察和衬砌结构变形监测,并采用数值模拟方法对隧道仰拱隆起的原因进行分析。结果表明,基底围岩软化和高水压力是隧道仰拱隆起的两大因素,且围岩软化对仰拱结构安全的影响更大。结合工程特点和病害成因,现场采用增设边墙卸水孔、横纵向排水管加强排水系统来减小水压,在拱脚施作注浆钢花管来加固基底围岩以及换拱等联合整治措施,取得了良好的整治效果。
- 万正张学民冯涵欧雪峰周贤舜
- 关键词：公路隧道煤系地层高水压整治
- 双线盾构隧道下穿既有建筑物诱发地表变形规律分析被引量：15
- 2015年
- 盾构下穿建（构）筑物施工不可避免对地层及上层建筑产生影响，而双线隧道穿越同一建筑物同时存在着二次扰动，且同时由于建筑物与地层之间的作用，诱发的地表变形影响更为复杂。以南京地铁三号线常府街～夫子庙区间双线隧道下穿刘公巷7号楼具体工况为例，结合经验公式和数值模拟进行对比分析，研究存在建筑物情况下的地表变形规律。研究结果表明：建筑物的存在使得地表沉降曲线呈非对称形式，且存在建筑物范围内沉降曲线相对平缓，而 PECK 预测地表沉降槽为对称曲线，且相对数值模拟结果偏大，表明地面建筑物对地层变形具有直接的约束作用；采用 peck 公式预测存在地面建筑物的地表沉降时，应根据现场实测数据反算确定经验参数，从而考虑建筑物刚度的影响。
- 冯涵张学民乔世范陈世君张细宝
- 关键词：盾构隧道地表变形建筑物保护数值模拟
- 冲击加载下板岩压缩破坏层理效应及损伤本构模型研究被引量：5
- 2019年
- 为探究动态加载条件下层状板岩的各向异性行为,采用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)获得江西层状板岩在高应变率下5组层理面倾角(θ=0°,30°,45°,60°和90°)临界破坏状态力学特征及破坏机制,进而利用元件组合模型理论,建立考虑宏观层理影响的层状岩体动态损伤本构模型。试验及理论分析结果表明:各层理角度试样应力-应变曲线峰值大小不同,但总体变化规律相近,均包含加载前期的弹性压缩阶段,中期的塑形阶段和塑性加强阶段,以及达到峰值后的峰后曲线;临界破坏状态下层理面在试样的破坏中起到重要作用,除θ=0°为穿越层理面的劈裂破坏外,其余层理倾角的破坏模式主要包括:偏向层理面方向的剪切破坏、沿层理面的滑移破坏和沿层理面的劈裂破坏。新建立的层状岩体动态损伤本构模型,综合考虑岩体自身微观损伤和宏观层理面损伤叠加影响,该模型不仅能较好地描述冲击条件下层状岩体应力-应变曲线变化规律,且峰值强度吻合较好,有助于更为准确地描述层状板岩在高应变率下变形破坏行为。
- 欧雪峰欧雪峰张学民张聪冯涵赵虹
- 关键词：高应变率本构模型
- 隧道钻爆法水封装药结构爆破引起振动计算分析被引量：7
- 2020年
- 装药结构是影响爆破振动效应的一个主要因素,针对隧道钻爆法施工中常见的水封爆破装药结构以Heelan短柱状药包激发引起远场质点运动理论解为基础,将该种装药结构分为炸药段和水介质段,并假定爆源远场质点最大振速主要由两段孔壁压力叠加作用引起,求得远场位置处振动速度解析解,并通过现场实测数据进行了验证,同时针对爆破振动影响因素进行了分析。研究结果表明:理论计算值与实测数据存在一定误差,但能满足工程要求,可用于指导施工;水介质段对围岩的作用主要由水介质段的长度和对孔壁的径向压力决定,水介质段长度与炸药段长度的比例直接影响水介质段作用产生的爆破振动数值及在爆破振动总效应中的比例;由于水介质段本身作用强度较小,在远场作用不明显,适于预测和评价爆破近场爆破振动速度。
- 冯涵张学民王立川黄勤伟欧雪峰欧雪峰张聪
- 关键词：爆破振动水封爆破不耦合装药装药结构
- 隧道超前注浆对既有建筑物影响现场测试分析被引量：8
- 2021年
- 为研究隧道注浆引起的上部建筑物变形特性及其损坏原因,以深圳某地铁下穿建筑物实际工况为背景,结合注浆施工统计和现场测试数据对建筑物隆起、倾斜及开裂过程进行分析。分析结果表明:现场注浆存在控制终压过大、施工不规范等问题,造成浆液劈裂地层,因此注浆量和注浆速率异常增大,上部建筑物表现为急剧隆起,最大单日隆起量达41.55 mm,注浆结束后建筑物竖向位移逐渐减小最终趋于稳定;注浆期间,建筑物外侧墙体倾斜初始呈现出"前后向内,两侧向外"的趋势,并随注浆施工转变为"前后向外,两侧向内";建筑物裂缝以角部受剪裂缝居多,测试期间未发生明显开展或闭合。最后针对隧道注浆施工提出几点建议,可为类似工程提供借鉴。
- 张学民董宗磊冯涵刘继强张宏伟
- 关键词：地铁隧道砂卵石地层下穿建筑物注浆现场测试
- 隧道微差爆破冲击波超压衰减规律分析和预测被引量：2
- 2022年
- 微差延时起爆技术在隧道工程建设中应用广泛,能有效降低爆破振动、冲击波等环境负效应,但低强度且频繁的爆破冲击波依然具有可不忽略的破坏作用。隧道爆破冲击波超压衰减规律的现场监测结果表明,仅用比例距离无法准确描述爆破冲击波超压衰减规律。采用ANSYS/LS-DYNA软件分析不同工况下爆破冲击波传播规律,借鉴受限空间内爆轰波传播体积的概念,引入爆源药量计算系数η对《爆破安全规程》(GB6722—2014)中平坦地形爆炸冲击波超压公式进行修正,获得隧道微差爆破冲击波超压预测公式。研究结果表明:隧道内爆破冲击波超压发生波动的原因,不仅与比例距离相关,也与传播空间的限制和爆源特点有关;掘进隧道的有限空间约束了爆破冲击波能量耗散,因多次反射叠加而不断发生“后赶前”的现象,从而引起冲击波超压反复波动,当传播一定距离后可形成稳定平面波;多孔微差延时爆破分散了初始冲击波能量,分段炸药量相同情况下微差时间越长,稳定平面波的超压值越小,但由于冲击波反射叠加增强效应,该超压值依然大于单段炸药起爆工况下的结果;修正公式中,微差爆破冲击波的叠加作用通过爆源药量计算系数η调节,修正后的隧道爆破冲击波超压预测公式与现场实测值相关性较好,验证了其合理性。研究成果可为隧道爆破冲击波环境评估提供依据。
- 周贤舜张学民王立川欧雪峰冯涵冯涵冯涵
- 关键词：隧道工程
- 大断面隧道钻爆冲击波的衰减规律被引量：12
- 2020年
- 隧道开挖爆破产生的空气冲击波的破坏效应,将会对人员、机具设备与周围环境造成危害。隧道钻孔爆破冲击波的影响因素比裸露药包爆炸更多、更复杂,研究其衰减规律对采取合适的防护措施意义重大。本文中开展了时速350 km双线铁路大断面隧道钻孔爆破空气冲击波的现场测试,分析了不同工况下冲击波传播规律及影响因素。结果表明:钻爆冲击波超压时程曲线存在多个不同幅值的超压波峰,波峰之间具有明显微差延时的短间隔性,传播至远场未形成稳定的单一平面波,与单一药包爆炸冲击波的传播规律存在差异;钻爆冲击波超压信号由多段与微差延时相对应的子信号叠加而成,子信号数量与毫秒延期雷管段数相同,呈现出典型的时域特征;相同爆破条件下,大断面隧道钻爆时的乳化炸药冲击波转化因数小于小断面巷道工况下的;相较于总药量及最大段药量,按掏槽药量计算的超压峰值与实测超压峰值之间的相关性最强,钻爆冲击波最大超压峰值宜按掏槽段炸药TNT当量确定;隧道内大型机械设备等障碍物改变了钻爆冲击波流场的传播规律,呈现较明显的叠加放大效应。
- 张学民周贤舜王立川王立川冯涵高祥冯涵
- 关键词：大断面隧道钻爆法
- 破碎岩体快速注浆加固地聚合物注浆材料试验研究被引量：5
- 2020年
- 地聚合物材料本身具有快凝和早期强度高等优点。为进一步探究该材料早期(≤24 h)性能特点及其应用于破碎岩体快速注浆加固中的可能性,以改性水玻璃溶液为激发剂,以偏高岭土内掺矿渣为前驱体,通过正交试验对地聚合物注浆材料的流动度、初凝/终凝时间和析水率等工作性能以及早期(≤24 h)力学性能等指标进行研究。试验结果表明:相比传统纯水泥浆液,地聚合物注浆材料具有凝结时间快、流动度高、稳定性好以及结石体早期强度高的优点,可适用于部分快速注浆加固工况中;当矿渣替代率为45%,改性水玻璃激发剂模数和浓度分别为1.5和75%以及液固比为1.5时,地聚合物综合性能最佳;矿渣替代率和改性水玻璃激发剂浓度是对浆液影响相对较大的两个主要因素。
- 冯涵冯涵张学民张聪姜健郭腾飞周贤舜
- 关键词：建筑材料注浆地聚合物
- 煤系地层软弱围岩高速公路隧道综合掘进技术研究被引量：2
- 2014年
- 光面爆破是新奥法施工中保护围岩、提高围岩承载力的三大要素之一,但当软弱围岩节理裂隙发育时光面爆破难以达到规范规定的理想效果,且易引发围岩局部坍塌等安全问题。为此,依托实际工程探讨了联合采用隧道轮廓机械铣挖和核心土爆破综合掘进工法的可行性、施工工序及主要施工控制参数。该工法充分发挥了钻爆法快速和铣挖法围岩扰动小的优势,达到了软弱围岩地层隧道安全、快速施工的目的。
- 任达成张学民张廷刚冯涵
- 关键词：隧道工程煤系地层开挖工法
- 临近既有地铁隧道新建基坑的数值计算分析被引量：12
- 2016年
- 针对上部及侧方位基坑开挖对邻近既有地铁隧道安全运营的影响问题,采用有限元法对深圳地铁11号线站基坑及其风道基坑临近-上跨既有1号线区间隧道的施工关键保护区域进行了三维模拟计算分析,并通过与实测自动化监控数据的对比,验证模拟计算的有效性。基于风道基坑施工中下卧隧道的变形及受力计算结果,获得既有隧道结构在基坑施工过程中的受力特征和变形规律,确定施工中应重点监测的隧道关键部位,施工中采取了针对性保护措施,获得结论对今后类似工程具有参考价值。
- 陈思明欧雪峰韩雪峰张学民冯涵
- 关键词：既有隧道基坑工程自动化监控
