孔隙水压力作用下抗滑桩加固边坡的极限分析上限解

用对数螺旋线形的破坏机制和极限分析上限法,对抗滑桩加固边坡的稳定性进行了研究。基于构建的抗滑桩加固边坡的破坏机制,推导了抗滑桩加固边坡的内、外功率表达式。通过切线法将土体的非线性破坏准则引入到极限分析方法中,并结合强度折减法建立了抗滑桩加固边坡的安全系数隐式表达式。用最优化方法,计算得到了孔隙水压力作用下的边坡安全系数。在此基础上,分析了抗滑桩加固位置、孔隙水压力以及非线性抗剪强度等参数对抗滑桩加固边坡安全系数的影响。结果表明:土体抗剪强度对抗滑桩最佳布设位置的影响较小;非线性条件下,边坡安全系数随着初始黏聚力的增大而增大,随着抗拉强度和非线性系数的增大而减小。     

地下连续墙成槽过程中阳角处槽壁的稳定性分析

利用极限分析上限解理论分析了泥浆护壁作用下阳角处槽壁的稳定性，建立了失稳面为对数螺旋锥面的三维失稳模型，得到内耗散功率、重力功率、泥浆压力功率的表达式，通过求解能量平衡方程得到了槽壁安全系数的上限解，并研究了在不同参数（泥浆容重、泥浆液面深度和内摩擦角等）下槽壁安全系数的变化规律.结果表明，随着泥浆容重、黏聚力、内摩擦角的增加，槽壁安全系数增大；随着泥浆液面深度、开挖深度、开挖步长的增加，槽壁安全系数减小.     

某土压平衡盾构始发地层的加固优化

地铁隧道盾构施工始发与到达段容易出现塌方、涌水(泥、砂)等工程事故,因此该区域地层的加固优化设计尤为关键.文中结合长株潭城际铁路树木岭盾构隧道始发段地层加固工程实际,首先采用弹性薄板理论计算不同安全系数下端头土体的纵向加固范围,并利用强度理论和滑移失稳理论对土体进行强度及稳定性验算;然后基于Terzaghi围岩压力理论确定浅埋盾构端头土体的横向加固范围,利用FLAC3D建模分析不同加固范围盾构施工对周边环境的影响,依据相关监测规程及设计文件要求,从经济性和稳定性角度确定优化后的端头土体加固范围,并应用到该工程中.优化后的数值模拟数据与实际监测结果吻合较好,说明优化后的设计方案是合理的.     

浅议地下连续墙的槽壁稳定及泥浆护壁

地下连续墙技术是近几十年来发展起来的一项基础工程新技术，要筑成一段符合要求的地下墙，先决条件是能够挖出一个单元槽并要保持单元槽的槽壁稳定。论文简要介绍了地下连续墙的概念，总结了槽壁稳定性的影响因素，分析了泥浆护壁的作用及作用原理，概述了其使用方法，以期为相关工程提供参考。     

地连墙成槽施工对周边环境的影响及控制

以苏州地铁5号线某车站地下连续墙施工为研究背景,采取了增加导墙刚度、选择合适成槽机械、合理划分槽段、间隔施工地连墙槽段及控制泥浆参数等控制措施,并对槽长、土体摩擦角、泥浆液面高差等影响地连墙槽壁稳定性的因素进行了分析.采用现场监测的方式对土体水平位移、地表沉降、建筑沉降与建筑倾斜进行监测,研究地连墙施工过程中的地层稳定和变形规律,结合研究结果对工程中的地层变形控制措施进行评价.研究结果表明:浅层土体受到扰动较大,土体变形明显,最大土体水平位移发生在地表;深层土体受到扰动较小,土体变形随着深度的增加而减少;现场采取的地层控制措施所产生的土体变形均在控制范围内.     

条形基础作用下加固边坡的抗震稳定性分析

边坡坡顶设有构筑物时,其埋置于坡顶土体内部的条形基础将对边坡稳定性构成直接影响。借助极限分析上限原理,对坡顶作用有条形基础的加固边坡的抗震稳定性进行了研究。基于对数螺旋曲线破坏模式,通过各项功率的确定,获得了边坡抗震安全系数的表达式。通过参数优化分析了条形基础尺寸、土体强度非线性和地震荷载等因素对边坡稳定性和潜在滑移范围的影响。分析结果表明:抗滑桩最佳支护位置不因土体强度参数的改变而发生变化;条形基础尺寸、地震荷载和土体强度非线性等因素均对边坡稳定性影响显著。     

考虑地震影响的地下连续墙稳定性拟静力法研究

研究了在地震作用下,地下水位、锚杆极限抗拔力、土体的内摩擦角及墙体嵌入深度对地下连续墙稳定性的影响.土压力和水压力以及墙体的惯性力利用"一般楔体地震分析法"计算.墙体的稳定性利用拟静力法,从抗倾覆安全系数和抗滑移安全系数的角度分析.实例计算结果显示:随着地震水平加速度系数的增加,其稳定性逐渐降低;非开挖侧地下水位高度、土体内摩擦角、锚杆极限抗拔力以及墙体嵌入深度对地下连续墙的稳定性也有着重要影响;此外,土体的内摩擦角对地下连续墙的抗滑移安全系数的影响比抗倾覆安全系数的影响大,而锚杆极限抗拔力对墙体抗倾覆安全系数的影响相对比较大.     

深层地下连续墙槽壁稳定机理研究

通过对深层地下连续墙槽壁稳定影响因素的分析及槽壁稳定基本理论计算，确定了护壁泥浆的性能指标，为深层地下连续墙施工提供了科学的理论依据。     

超载时地下连续墙的槽壁稳定分析与实践

对有超载的地下连续墙的槽壁稳定问题进行了分析，探索了有超载情况下的槽壁稳定措施，并成功地用于紧邻建筑物的地下连续墙的成槽中，取得了显著的效果。为以后的类似工程提供了理论和实践依据。     

基于COMSOL流固耦合的软土地层地连墙槽壁塌孔原因分析

地下连续墙已经成为城市软土地基基坑主要围护结构型式，但普遍存在成槽塌孔、缩孔施工难题.以南京地铁某车站基坑工程连续墙成槽施工出现塌孔事故为背景，基于COMSOL Multiphysics流固耦合模块开展了地下连续墙成槽稳定性的影响因素敏感性和塌孔发生条件的研究.通过COMSOL Multiphysics流固耦合模块中建立的土层破坏面积来直观表现塌孔区域面积.研究表明：泥浆密度和成槽机提升速度是本工程地层连续墙成槽塌孔的重要因素.泥浆密度决定护壁压力大小，成槽机提升速度过快易造成成槽机底部产生一定范围内泥浆压力快速降低，甚至形成地层地下水向槽内的反渗透，增加槽壁塌孔的风险；绘制提升速度v-泥浆密度ρ-塌孔区域面积S三维曲面图，依据破坏面积大小将区域划分为四个危险等级：Ⅰ区为安全区域（S=0）、Ⅱ区为低风险区域（05）.最后，提出一种软土地层中考虑成槽影响的地下连续墙槽壁稳定性的评价方法：根据泥浆密度和成槽机提升速度初步判断危险等级.     

防渗墙施工引起堤防裂缝的离心模型试验研究

为研究长江干堤防渗墙施工中堤身产生裂缝的机理 ,采用土工离心模型试验手段 ,成功地再现了堤防产生裂缝的过程。试验结果表明 ,堤身裂缝是由泥浆压力造成槽孔端部土体劈裂而引起的。通过不同方案的离心模型试验 ,讨论了堤防土质、干密度、泥浆密度、槽孔长度和防渗墙位置等因素在产生裂缝中所起的作用。研究结果为进行裂缝的工程处理提供了科学依据。     

格栅状地下连续墙现场试验与基坑支护性能分析

相比于泥浆成槽法的传统实腹式地下连续墙,采用高频振动沉模成孔方式的格栅状地下连续墙的成墙效果和支护性能研究尚处于空白。首先,开展了软土地质条件下格栅状地下连续墙的成墙现场试验研究,继而采用有限单元方法计算得到了背景工程开挖全过程的墙体变形、地面沉降和坑底隆起等支护性能指标变化规律;分析了嵌固深度、地面超载、支撑截面等参数上述指标的影响性特征。结果表明,格栅状地下连续墙的墙身混凝土浇筑质量能够满足强度和抗渗性能要求;其支护性能与传统的钻孔桩和地下连续墙相近,仅截面刚度存在差异,因此可按照桩、墙结构进行设计;为完善结构构造和结点体系,应进一步开展试点工程的应用性研究。     

矩形槽开挖失稳滑动体形状及整体稳定分析

利用矩形槽段开挖引起周围地基土体应力变化和变形的解析解答,分析了不同长宽比槽段开挖引起的主应力变化,得到滑动体的形状近似为半椭圆体,在水平面上其长轴长度约为短轴长度的2倍,短轴长度约为槽段长宽比的0.44倍.同时将槽壁的整体稳定安全系数定义为土体抗剪强度与实际动用剪应力的比值,针对浅槽、深槽和平面应变情况下的半椭圆滑动体进行极限平衡分析,尝试提出了一种用于评价槽壁整体稳定性的分析方法,并通过该方法的实际应用结果初步验证了半椭圆滑动体假设的合理性.     

深基坑围护中地下连续墙变形的解析计算

旨在更准确地研究深基坑围护中地下连续墙的变形，根据地下连续墙的受力特征，运用弹性薄板理论法对地下连续墙在基坑开挖中的侧向变形进行了分析，导出了其侧向变形的解析计算公式。最后通过工程实例进行了比较分析，结果表明计算值与实测值较为吻合，弹性薄板理论法能考虑空间作用的影响，可为地下连续墙的设计施工提供理论依据。     

深厚软土区基坑悬浮式水泥土框架支护结构设计

以某深厚软土地区基坑支护为例,设计悬浮于软土中的水泥土框架作为基坑支护结构,兼顾解决软土基底的施工困难。在选择挡墙宽度、嵌固深度、坑内加固土体厚度等设计参数作为因素进行正交试验的基础上,完成基坑设计参数优选,可为类似基坑设计提供有益的参考。在深厚软土地区基坑支护工程中,利用坑底加固土与基坑侧壁重力式挡墙组合形成"悬浮"于软土层中的水泥土框架支护结构,能够有效控制基坑变形,保障施工过程中的基坑稳定。引入正交试验表安排基坑设计试算方案,可有效减少试算次数,提高基坑设计的效率。通过对试验结果进行方差分析可知,在深厚软土地区"悬浮式"水泥土框架支护结构中,坑底土体加固厚度对控制基坑的变形发挥极其重要的作用;其对墙顶水平位移、墙顶竖向位移和坑底隆起的贡献均超过80%。     

泥浆护壁机理的研究

本文从泥浆的性能和土层的特点出发,对混凝土帷幕凿井法泥浆护壁机理进行了研究。首先从泥浆渗透作用与泥皮的形成过程研究了泥浆的性能对槽壁稳定性的作用,然后研究了泥浆对整个槽壁稳定性的作用以及泥浆对单个土颗粒的作用进行了研究。     

箱简型基础防波堤结构受力模式及合理尺度

防波堤向深水区域发展时,抛石堤、抛石基床和半圆体混合堤等传统结构基底宽度呈倍数增加,同时还必须对软土地基进行处理,工程造价大幅上升．针对天津港淤泥质软土地基情况,开发了一种不需要进行地基处理的防波堤结构——箱筒型基础防波堤结构．本结构由插入到地基土中的箱筒型基础结构和上部的挡浪结构组成,利用周边软土的黏聚力和摩擦阻力来保证结构的抗滑和抗倾稳定性,利用插入埋深来提高基底的承载力和整体稳定性,可预制且可重复利用．对结构抗滑、抗倾和地基承载力稳定性系数进行了计算研究,得出了优化的合理结构尺度,为箱筒型基础防波堤的实际工程应用奠定了基础,也为软土地基上新型深水防波堤的计算模式提供了借鉴．经比较,采用箱筒型基础防波堤结构较其他方案节省工程投资25．8％．     

紧邻运营地铁进行基坑施工的影响因素研究

基于上海地区某深基坑工程施工方案,建立了紧邻运营地铁隧道的基坑开挖变形影响的有限元数值模型,重点分析了基坑围护支撑的数量和位置、基坑土体加固、地铁隧道位置、隧道下卧层土体和地下连续墙刚度对基坑周边地层以及隧道变形的影响.结果表明:基坑围护支撑数目及位置的选择对周边地层和隧道变形产生影响较大;隧道的存在对土体沉降具有"遮拦效应",在一定程度上能够减少坑外土体沉降;增加下卧层土体模量和地下连续墙的刚度可减少坑外地表沉降,有效控制地铁隧道的变形.     

泥水盾构泥浆在砂土地层中的渗透特性及对地层强度的影响

对于泥水盾构隧道施工,在有压泥浆渗透到地层的情况下,开挖面表面会形成渗透系数极小的泥膜.通过作用在不透水的泥膜上的泥浆压力来平衡掌子面前方的土水压力,以保证开挖面的稳定.以南京纬三路过江通道工程为背景,选择粒径及级配不同的3种地层,进行室内有压泥浆渗透地层模型试验,探讨有压泥浆在不同地层中的渗透特性及泥浆渗透对地层强度的影响规律.研究发现,对于砂土地层,其渗透系数是影响泥浆渗透深度及泥膜质量的重要因素,渗透系数分别与泥浆渗透深度及滤水量呈线性相关关系,而渗透到地层中的泥浆也会随着地层粒径的变化对砂土地层的剪切强度产生不同且有规律的影响.本文的研究成果可以为泥水盾构合理的泥浆支护压力提供相关参考.