欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2013102904006
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种考虑双液浆同步注浆层性能劣化的盾构隧道管片设计方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤(I):基于细观分析确定水泥-水玻璃双液浆中反应产物凝胶状硅酸钙的不同分布形态:选取经标准养护的水泥-水玻璃双液浆试件进行切片,选取足够多的切片样本,采用一定倍率的显微镜放大后,对其中的水泥和水玻璃反应产物即凝胶状硅酸钙进行细观结构的观察,根据凝胶状硅酸钙的尺寸及空间分布特性,将其分布形态归纳为多种;步骤(2):统计不同分布形态中凝胶状硅酸钙的出现频率、所占面积比例,计算含有不同分布形态凝胶状硅酸钙的水泥-水玻璃双液浆浆体结构效应影响系数:确定出凝胶状硅酸钙的多种分布形态后,统计出所观察的样本总数中每种分布形态凝胶状硅酸钙的出现频率;然后针对其不同分布形态计算出凝胶状硅酸钙所占的面积比例值,结果用统计得到的最小值和最大值构成的区间段表示;通过数值等效分析确定不同分布形态凝胶状硅酸钙所构成的蜂窝空洞结构对水泥-水玻璃双液浆浆体结构效应影响系数;步骤(3):根据计算结果对双液浆反应产物凝胶状硅酸钙劣化后的水泥-水玻璃双液浆的力学性能进行折减计算:通过步骤(2)得出不同分布形态的凝胶状硅酸钙的出现频率、所占面积比例和结构效应影响系数后,根据出现频率、所占面积比例和结构效应影响系数计算不同分布形态下的凝胶状硅酸钙对水泥-水玻璃双液浆的力学性能的贡献度,根据不同分布形态下得到的凝胶状硅酸钙对水泥-水玻璃双液浆力学性能的贡献度计算得到水泥-水玻璃双液浆中所有的凝胶状硅酸钙对其力学性能的总贡献度,根据总贡献度计算剩余的水泥石对水泥-水玻璃双液浆力学性能的剩余贡献度,该剩余贡献度即为凝胶状硅酸钙完全失效后水泥-水玻璃双液浆力学性能折减的折减系数;该折减系数越大,表明凝胶状硅酸钙完全失效后水泥-水玻璃双液浆力学性能越好,该折减系数越小,表明凝胶状硅酸钙完全失效后水泥-水玻璃双液浆力学性能越差;步骤(4):采用修正惯用法对盾构隧道管片衬砌结构的内力和变形进行计算,综合考虑盾尾同步注浆层力学性能及其随时间的衰减特性对盾构隧道管片衬砌结构所受地层抗力的影响,其特征在于采用·以下公式计算等效弹性抗力系数:P I^:— fX _Λ ^ ‘ 1 ^ 1 ψ I X*Ur 1- LLi , K 1 + 0/1 (式 I)广 U I I Im * ¢/fI ill ImI O /.., 厂,A h P* H、K/ /Q # I J式I中,K表示等效弹性抗力系数,Prl表示径向压力,Ur1表示径向位移,Γι表示管片外径,r2表示管片超挖半径,δ为折减系数,E0, μ ^分别是凝胶状硅酸钙劣化前水泥-水玻璃双液浆体的弹性模量、泊松比,Ed、μ d分别为原始地层的弹性模量和泊松比。

2.根据权利要求1所述的考虑双液浆同步注浆层性能劣化的盾构隧道管片设计方法,其特征在于:所述步骤(3)中,用出现频率、所占面积比例和结构效应影响系数的乘积来计算不同分布形态下的凝胶状硅酸钙对水泥-水玻璃双液浆的力学性能的贡献度,将不同分布形态下得到的凝胶状硅酸钙对水泥-水玻璃双液浆力学性能的贡献度相加得到水泥-水玻璃双液浆中所有的凝胶状硅酸钙对其力学性能的总贡献度,该总贡献度是个小于I的数,最后用I减去总贡献度即为剩余的水泥石对水泥-水玻璃双液浆力学性能的剩余贡献度,该剩余贡献度即为凝胶状硅酸钙完全失效后水泥-水玻璃双液浆力学性能折减的折减系数。

3.根据权利要求1或2所述的考虑双液浆同步注浆层性能劣化的盾构隧道管片设计方法,其特征在于:所述步骤(I)中,将水泥-水玻璃双液浆中的水泥浆和水玻璃溶液反应产物的不同分布形态归纳为以下三种:均匀细小型分布形态、局部集中型分布形态和复合型分布形态;所述步骤(3)中,根据统计结果对凝胶状硅酸钙劣化后的水泥-水玻璃双液浆的力学性能进行折减计算采用以下公式: (式 II) 式II中,μ P μ 2、μ 3分别为均匀细小型分布形态、局部集中型分布形态及复合型分布形态中凝胶状硅酸钙的出现频率;1、n2> n3分别为均匀细小型分布形态、局部集中型分布形态及复合型分布形态中凝胶状硅酸钙的所占面积比例;h、Y2、Y3分别为均匀细小型分布形态、局部集中型分布形态及复合型分布形态中凝胶状硅酸钙的结构效应影响系数;δ为折减系数。

4.根据权利要求3所述的考虑双液浆同步注浆层性能劣化的盾构隧道管片设计方法,其特征在于:所述结构效应影响系数按以下公式计算:

式III中,Y为结构效应影响系数,E0为凝胶状硅酸钙劣化前水泥-水玻璃双液浆体的弹性模量,E1为根据水泥-水玻璃双液浆中凝胶状硅酸钙所占比例进行折减后得出的凝胶状硅酸钙劣化后水泥-水玻璃双液浆体的弹性模量,E2为依据凝胶状硅酸钙三种不同分布型态、通过三维有限元计算所得的凝胶状硅酸钙劣化后水泥-水玻璃双液浆体的等效弹性模量。

5.根据权利要求3所述的考虑双液浆同步注浆层性能劣化的盾构隧道管片设计方法,其特征在于:所述步骤(I)中,所述水泥-水玻璃双液浆的龄期为28天,其切片样本在三维显微视频系统下放大50倍后观察。

6.根据权利要求1或2所述的考虑双液浆同步注浆层性能劣化的盾构隧道管片设计方法,其特征在于:所述步骤(I)中,所述水泥-水玻璃双液浆的龄期为28天,其切片样本在三维显微视频系统下放大50倍后观察。