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地下空間工程服役安全的認識與思考

楊仁樹 王雁冰

楊仁樹, 王雁冰. 地下空間工程服役安全的認識與思考[J]. 工程科學學報, 2022, 44(4): 487-495. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.08.11.002
引用本文: 楊仁樹, 王雁冰. 地下空間工程服役安全的認識與思考[J]. 工程科學學報, 2022, 44(4): 487-495. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.08.11.002
YANG Ren-shu, WANG Yan-bing. Understanding and considering service safety in underground space engineering[J]. Chinese Journal of Engineering, 2022, 44(4): 487-495. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.08.11.002
Citation: YANG Ren-shu, WANG Yan-bing. Understanding and considering service safety in underground space engineering[J]. Chinese Journal of Engineering, 2022, 44(4): 487-495. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.08.11.002

地下空間工程服役安全的認識與思考

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.08.11.002
基金項目: 國家自然科學基金重點資助項目(51934001)
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    通訊作者:

    E-mail: ceowyb818@163.com

  • 中圖分類號: TD235

Understanding and considering service safety in underground space engineering

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  • 摘要: 中國的地下空間工程規模越來越大。如何使地下空間工程在開挖、建造和服役期間最大限度的保持安全和穩定,是目前乃至將來必須重視的重要課題。在分析地下空間工程面臨的主要問題的基礎上,提出了地下空間工程服役安全的3個關鍵科學問題:多場耦合作用下結構體材料損傷劣化規律;循環動載作用下結構體的動態疲勞損傷特性;支護與圍巖的相互作用。總結和評述了在此方面的相關研究工作和最新進展。最后從宏觀上指出了地下空間工程未來的發展趨勢和需要重點關注和加強的基礎性研究工作。

     

  • 圖  1  不同溫度下煤?巖樣應力?應變曲線[9]。(a)飽水煤樣;(b)干燥煤樣

    Figure  1.  Stress–strain curves of the coal–rock samples at different temperatures[9]:(a) water saturated coal sample; (b) dry coal sample

    圖  2  不同應變率下的煤?巖樣品的破壞形態[9]。(a)49 s?1;(b)61 s?1;(c)70 s?1;(d)82 s?1;(e)101 s?1

    Figure  2.  Disruption morphology of the coal?rock samples at different strain rates[9]:(a) 49 s?1;(b) 61 s?1;(c) 70 s?1;(d) 82 s?1;(e) 101 s?1

    圖  3  含層理煤的動態斷裂結果[13]

    Figure  3.  Dynamic fracture results of coal with a bedding structure[13]

    圖  4  沖擊荷載下含層理介質中x方向的名義應變隨時間變化云圖[14]。(a)118.52 μs;(b)125.93 μs;(c)140.74 μs;(d)155.56 μs;(e)170.37 μs;(f)185.18 μs

    Figure  4.  Time dependent nephogram of nominal strain in x direction in layered medium under impact load [14]:(a)118.52 μs;(b)125.93 μs;(c)140.74 μs;(d)155.56 μs;(e)170.37 μs;(f)185.18 μs

    圖  5  組合試驗井壁關鍵點環向應力等值曲線圖[16]。(a)A點環向應力等值線圖;(b)D點環向應力等值線圖

    Figure  5.  Equivalent curves of key points on the well wall under combined tests[16]:(a) diagram of the cyclic stress contour at Point A;(b) diagram of the cyclic stress contour at Point D

    圖  6  “主動圍壓與邊界約束裝置”實物圖。(a)側視圖;(b)仰視圖;(c)正視圖;(d)俯視圖1;(e)俯視圖2

    Figure  6.  Physical diagram of active confining pressure and boundary constraints:(a) side view; (b) bottom view; (c) front view; (d) top view 1; (e) top view 2

    圖  7  普通藥包爆破下裂紋分區

    Figure  7.  Crack partition under ordinary charge blasting

    圖  8  普通藥包爆破下炮孔II區的分形維數

    Figure  8.  Fractal dimension of Area II under ordinary charge blasting

    圖  9  圓形凍結壁力學模型。(a)力學模型A;(b)力學模型B

    Figure  9.  Mechanical model of a circular frozen wall:(a) mechanical model A;(b) mechanical model B

    圖  10  系統生成的支護斷面圖

    Figure  10.  Cross-sectional view of the generated support system

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出版歷程
  • 收稿日期:  2021-08-11
  • 網絡出版日期:  2021-10-08
  • 刊出日期:  2022-04-02

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