浅土层中隧道开挖的上限解模型

根据极限分析理论上限原理,基于Davis等人提出的隧道垮落模型,提出了剪切区参数α=0时的新的隧道垮落模型.由不可压缩性条件求出了剪切区速度和间断线表达式,推导了此模型中间断线上能量消散,剪切区能量消散和总外力所做的功.利用能量守恒原理,求出了衡量隧道稳定的参数--稳定率表达式.此表达式可以更加合理的求解开挖隧道临界垮落载荷,为衡量隧道稳定提供理论依据.     

提高浮选精煤灰分稳定率的对策

阐述了来料粒度对浮选精煤的质量影响,分析了加药量与浮精灰分的关系,探讨了配比的选择。     

圆形盾构隧道开挖引起的黏土长期沉降理论解

基于Sagaseta源汇理论和Park位移边界条件,对排水条件下圆柱孔收缩问题的位移场进行半无限空间及隧道断面的椭圆变形模式修正,得到圆形盾构隧道开挖引起的土体长期沉降理论解.引用离心机试验以及位移控制模式(DCM)有限元模拟和工程实例对理论解进行对比验证.分析结果表明,对于地表长期沉降的预测,除了采用边界条件1(未修正)的理论解计算结果与试验结果偏差较大,其余三种边界条件计算结果与试验和有限元结果吻合较好,为保守建议采用边界条件2进行计算;理论解总体与实测较为一致.     

富水黏土地层盾构隧道开挖面稳定性

富水黏土地层盾构隧道施工过程中,确定合理的开挖面支护力对于安全掘进至关重要。针对富水黏土地层盾构隧道,对不排水条件下的开挖面稳定性展开了研究。通过数值模拟研究,分析了直径D、埋深比C/D与内聚力c对极限支护力的影响规律;推导已有的适用于不排水分析的开挖面主动破坏模式并分析其功率构成,结合黏土不排水离心试验得到破坏区域范围,对极限分析法获得的极限支护力进行了修正。最后,利用理论解析法与数值模拟方法对常州地铁工程某标段区间盾构隧道段进行开挖面稳定性分析,结果表明,理论解析法与数值模拟所得极限支护力相互印证,但理论解析法计算更为便捷。研究结论为富水黏土地层盾构隧道的工程实践提供借鉴与指导。     

极端气候条件下南京附近黏土冻融强度试验

针对极端气候下南方地区黏土的冻融强度与含水率、最低气温和冻融循环次数密切相关的特点,对不同初始含水率的黏土在不同冻结箱温度下经历不同冻融循环次数后的试样进行不固结不排水三轴压缩试验。试验结果表明:同一冻结箱内温度下,冻融试样在开始1～4次冻融循环期间黏聚力和内摩擦角变化显著,随着冻融循环次数的增加,黏聚力减小,内摩擦角增加;同一冻融循环次数下,随着冻结箱内温度降低,冻融试样黏聚力增加,内摩擦角减小。总结了冻融循环冻土损伤的特征。     

隧道开挖下黏土地层作用分区

针对北京地区典型粉质黏土地层隧道开挖问题,进行了多组三轴固结排水试验,分析了不同类型应力路径下土样的力学特性,并建立隧道开挖二维数值模型.选取一般工程材料参数,计算每步开挖下网格点及高斯点的应力,跟踪记录典型样点的应力变化规律,进而将地层划分为不同作用分区,将强度试验结果依次代入对应模型分区后得出考虑分区的地表最终沉降值.最后构建离心机试验模型,记录稳定后的表面沉降值,对比了分区模拟计算结果,验证了隧道开挖下地层作用分区的正确性.     

降雨条件下隧道塌方变形机制分析

自然降雨是导致隧道塌方变形的直接原因,为此提出降雨条件下隧道塌方变形机制分析.首先分析了隧道塌方变形原因,了解到隧道塌方变形与降雨条件有关.利用计算模型分析降雨条件下隧道塌方变形机制,得出以下结论:降雨条件下,隧道围岩空隙增加,岩土黏聚力下降,围岩稳定性下降,最终形成隧道塌方变形.     

冻融条件下软岩隧道冻胀力计算分析

针对软岩体含水率高、孔隙率大、对温度变化敏感等特点，本文首先在一定假设的基础上，分析了温度影响范围内软岩体冻结后，内部水冰相变会导致隧道衬砌承受冻胀力的原因，推导出了其弹性力学解，其次分析了融化过程及融化后冻胀力变化的过程及原因，运用弹性力学复变函数法推导出了冻融后隧道衬砌所承受冻胀力的表达式，最后给出了算例并指出将来的研究方向。     

不同养护条件下黏土热力学性质试验

温度对土的物理力学特性有较大影响,对黏土开展了不同养护条件下的温控三轴试验,研究了黏土在不同温度、不同时间下的热力学特性。试验结果表明：黏土具有热固结性质,随着温度的增加,黏土的固结速度加快,试验固结时间呈下降趋势;在临界温度以下,土体应力-应变曲线呈现软化特性,为脆性破坏;在临界温度以上,土体应力-应变曲线呈现硬化特性,为塑性破坏;黏土具有类似于混凝土“养护温度”的性质,即同一温度作用下,养护时间越长,主应力差越大;黏聚力在临界温度范围以内,随温度升高而降低,而在临界温度以上,随温度升高而增大;内摩擦角在临界温度范围以内,基本不受温度变化的影响,而在临界温度以上,内摩擦角随温度增加而增大;黏土强度随养护时间的增长过程分为快速增长阶段、较快增长阶段、缓慢增长阶段,其最佳养护时间为快速增长阶段和较快增长阶段。     

冻融条件下软岩隧道冻胀力计算分析

针对软岩体含水率高、孔隙率大、对温度变化敏感等特点,本文首先在一定假设的基础上,分析了温度影响范围内软岩体冻结后,内部水冰相变会导致隧道衬砌承受冻胀力的原因,推导出了其弹性力学解,其次分析了融化过程及融化后冻胀力变化的过程及原因,运用弹性力学复变函数法推导出了冻融后隧道衬砌所承受冻胀力的表达式,最后给出了算例并指出将来的研究方向。     

关于区间矩阵的稳定度

给区间矩阵 N[P,Q]和区间动力系统分别引进了稳定度及鲁棒稳定度的概念 ,并运用矩阵技术及新提出的引理 (判别准则 ) ,仅用界阵 P与 Q的元素 ,获得若干较简捷及实用的稳定度判据 ,从而使区间动力系统 X· ( t) =N[P,Q]X( t)的鲁棒稳定度 (含渐近稳定度 )问题得以解决。所得结果包含了黄廷祝教授定常线性系统的结果作为特例 ;并将廖晓昕教授、高为炳院士、李磊博士等人的点阵结果推广到了区间阵 ;将 XUDao- yi教授、施志诚、高为炳等人的稳定性扩展成为稳定度     

复合土钉支护的软土基坑开挖有限元模拟分析

基于平面应变假设,采用自行编制的有限元程序建立数值计算模型,考察某复合土钉支护工程下的软土基坑开挖变形性状及土钉的受力情况.结果表明,深搅桩-土钉/锚杆支护软土基坑中,锚杆张拉力的作用对基坑水平位移及受力影响较大;复合土钉支护结构并无特别针对坑底土体隆起的加固措施,须采用考虑时空效应的分层分块的开挖模式,以确保坑底隆起...     

深基坑开挖过程中土的性状及围护墙体安全度分析

本文以室内试验和现场测试成果为基础，分析了深基坑开挖大面积卸荷时坑底被动区土体性状的变化，在传统方法的基础上研究了诸多坑底扰动因素（不能及时浇筑大面积底板垫层及砼坑底土暴露时间过长等）对围护墙体安全度的不利影响，并探讨了相应的工程措施．     

回填土大跨超浅埋地铁隧道开挖稳定性研究

贵阳市地铁1号线望新区间隧道地质环境复杂,位于回填区,地下水丰富,埋深浅。针对此类环境,首次将三台阶七步开挖法引进到地铁区间隧道施工中,通过影响隧道开挖稳定性的关键因素分析及施工方法的数值模拟,结合现场实测,研究了回填土大跨超浅埋地铁隧道开挖稳定性。研究结果表明：超浅埋开挖,回填土地层承载拱难以形成;开挖过程中拱顶、拱脚及仰拱部位产生拉应力,拱腰部位出现应力集中,为压应力区;地表及拱顶沉降变形主要受上台阶导洞开挖的影响,中、下台阶导洞的影响次之,核心土开挖影响较小;核心土及仰拱开挖对拱底围岩变形产生较大影响;因此在开挖过程中要对上述位置进行重点监测,可为今后类似工程提供借鉴。     

黔中地区红粘土的超固结性及低密实度和变形特征

根据野外现场调查和室内的实验资料,对红粘土的超固结性及低密实度和变形特征进行讨论,指出红粘土是超固结土,但同时密实度很低。超固结及低密实度的特征对土的变形性能也有显著的影响。还研究了红粘土超固结性和密实度及变形随土的埋深反常规变化的规律,并对红粘土的前期固结压力提出新的认识。     

某粘土边坡稳定性分析及支护设计

某办公楼场地北面垂直开挖的土质边坡高5．0—13．5m，需做永久性支护。通过现场勘察、室内试验的信息采集、稳定性分析及支护方案的比较认为，锚杆挡墙是该边坡最合理和经济的支护方案，已被建设方和质检部门采用和实施。     

近距双线隧道浅埋暗挖施工过程中围岩整体稳定性分析

土体在长期自重应力作用下达到平衡,隧道在开挖过程中,开挖面土体应力释放,必将打破原有土体应力平衡.在新的应力场平衡过程中,土体颗粒位置发生改变,隧道围岩产生变形,当变形过大的时候,易于诱发工程事故,特别是在偏弱围岩近距双线隧道浅埋暗挖施工过程中,通过对其围岩变形的研究来合理分析隧道围岩的整体稳定性显得尤为重要.基于此,结合我国中部某市地铁2号线隧道施工工程实例,研究了双线隧道左右线隧道开挖过程中围岩的变形规律,得出近距隧道围岩变形的影响区域及最大变形值,其研究的方法及结论能够为类似工程设计及施工提供一定程度上的参考依据.     

细集料泥土含量对沥青混合料水稳定性的影响

通过水稳定性试验，研究细集料泥土含量对沥青混合料水稳定性的影响，试验结果表明：细集料中泥土质量分数与泥土塑性指数对沥青混合料水稳定性影响显著；细集料泥土质量分数的临界值为2％，当超过2％时会明显降低混合料的抗水损害能力；随着细集料中泥土质量分数的增加与塑性指数的提高，沥青混合料水敏感性增强．通过使用沥青对细集料进行预处理和添加消石灰可以解决细集料泥土污染的问题．     

土钉倾角对基坑侧壁变形与稳定性能的影响

设计并建立了物理实验模型,开展土钉倾角对基坑侧壁变形与稳定性能影响的物理实验研究,并与自行研发的基坑工程三维可视化实时监测及失稳预警系统(3D Visualized Monitoring System,3DVMS)进行对比分析,检验了研发系统的有效性。研究结果表明:不同倾角土钉支护基坑的侧壁变形与稳定性能各异,当土钉倾角为30°时,支护效果最佳。