人工冻结地层法施工特大深基坑的数值模拟

针对润扬长江公路大桥北锚碇特大深基坑的复杂水文地质条件,提出采用人工冻土墙围护结构。并采用弹塑性有限元法对人工冻土墙围护特大深基坑的施工过程进行了模拟分析,结果表明冻土墙设计厚度5.5m、冻土平均温度-12℃、混凝土衬砌厚度2m、开挖段高2m是安全可靠的,从而为今后的工程设计和决策提供理论依据。     

大桥隧道锚碇三维粘弹塑性数值模拟

为了解某大桥隧道锚碇及围岩体在张拉荷载下的变形状态及时效特性,采用三维显式有限差分软件FLAC3D对该大桥隧道锚碇系统进行三维粘弹塑性数值模拟.根据地质资料以及混凝土锚碇结构尺寸,建立隧道锚碇的三维计算模型,对岩体与锚碇之间的相互作用以及锚碇结构在长期荷载作用下的破坏模式进行研究,分析了由于施工开挖引起的锚碇和隧道围岩的位移及其应力变化.分析结果表明:当考虑岩体的流变力学特性后,在设计荷载作用下,锚碇和隧道围岩的变形均有所增加;与弹塑性计算结果比较,施加荷栽后经流变分析得到的隧道顶拱和底板的切向应力有所降低,拉应力的量值及拉应力区的范围减小,塑性区体积进一步扩大.     

润扬大桥北锚碇基础三维数值仿真分析

针对润扬大桥北锚碇基础的安全问题, 利用有限单元法对北锚地基基础的受力进行三维仿真分析,模拟了整个施工过程,特别对其中模拟开挖的方法等问题进行了讨论.将计算出的测斜孔位移及散索鞍支墩处位移等与同期实测结果进行了对比,误差小于30%,证实了所采用的计算方法、本构关系和模型基本正确.最后利用这个计算模型对运营期工况进行了分析,证明锚碇基础的设计是合理的.研究还表明,北锚碇较大的质量使得基础水平位移对摩擦系数的变化并不敏感,而基岩深度对基础位移则有较大影响.     

润扬大桥悬索桥北锚碇基础接触应力仿真分析

针对润扬大桥悬索桥北锚碇基础的浇筑施工、运行过程，基于大型有限元分析软件Marc进行二次开发，建立了锚碇基础和土体共同作用的三维有限元仿真计算模型。考虑锚碇基础浇筑过程中地下水位改变引起基底水压力的变化对锚碇基础接触应力分布的影响，对锚碇体浇筑到运行的全过程进行了仿真数值计算，揭示了岩层地基上悬索桥重力式嵌岩锚碇基础接触应力在施工到运行过程中的变化规律。工程实例数值计算结果表明，在不同施工浇筑阶段，尽管锚碇基础不同部位的接触应力呈现出不同的变化特征，北锚碇基础在施工到运行全过程中基础接触应力总体满足设计要求。     

对某深大基坑支护结构与土体共同作用的分析

某深大基坑设计尺寸达到290×160×25m,且施工场地地质条件较差,基坑变形控制严格,用普通近似方法分析和设计有较大的难度。为了准确了解基坑支护结构的内力和变形情况,确保工程安全,对该基坑进行了施工全过程的三维有限元弹塑性分析和模拟,并详细说明了其具体实现方法。有限元分析中分别考虑了支护结构和土体之间的相互作用问题,以及各种开挖方案、降水方案对基坑变形的影响,并对各种关键参数进行了参数敏感性分析和讨论。对比各种分析结果,发现考虑共同作用和不考虑共同作用基坑变形相差达到10倍,支护结构内力相差达到1．5倍。同时,不同开挖方案及降水方案对变形和内力也有着重要影响,各方案之间最终差别甚至可以达到1倍以上。分析结果说明,对于这类复杂工程,进行考虑结构与土体共同作用的施工全过程三维有限元分析和模拟是完全必要和必须的。     

双圆环形超深基坑支护结构的数值模拟与监测分析

结合某锚碇基础双圆环形超深基坑支护结构的工程实例,采用全三维有限元分析方法模拟整个基坑的施工开挖过程,考虑土和支护结构的相互作用,并结合现场的监测数据进行对比分析,得出了双圆环形超深基坑支护结构的变形特征和受力特性,以及周围土体的变形特征和塑性区分布.从结果看出双圆环形超深基坑具有明显的空间效应和拱效应特点,按照传统方法进行设计是偏于保守的;同时因双圆环形超深基坑支护结构本身变形较小,所以内衬由于地下连续墙位移而产生的内力并不占主导地位,而施工期间的温度变化等其他因素对其受力有很大影响,因而,内衬环向应力基本以受拉为主.     

地连墙变形的神经网络多步预测研究

结合润扬长江公路大桥南汊北锚碇深基坑工程 ,提出并应用神经网络多步预测方法来研究地连墙施工变形的预测问题。系统介绍了基于时间窗口的神经网络多步滚动预测技术 ,并详细讨论了输入输出层的设计、隐层神经元数以及预测时间步长等一些基本预测技术问题。该预测方法应用于润扬长江公路大桥南汊北锚碇深基坑围护工程 ,取得了较好的工程效果。     

大型隧道锚施工优化及其稳定性分析

针对隧道锚的施工及支护优化问题,根据坝陵河大桥西锚碇隧道锚工程地质条件、工程设计资料、施工方案以及现场试验监测资料等基础资料,进行了位移反分析;通过对隧道锚施工开挖的仿真分析,综合研究了开挖进尺、施工顺序、锚杆预应力水平等因素对隧道锚围岩开挖变形特征和塑性区分布的影响,从而提出了合理的施工开挖方案以及支护措施,并应用于实际工程施工过程中,结合监测成果评价了隧道锚围岩变形稳定性.此项研究可为同类工程提供参考.     

深基坑稳定性与支护效果评价的有限元分析

本文以某地铁基坑工程为例,利用有限元数值模拟手段对基坑的稳定性、基坑周边地表沉降量、基坑坑壁及坑底位移进行了预测和分析,认为对于土质基坑开挖深度不超过5m时,利用抛物线函数预测法可以取得比较好的结果。而对于基坑开挖深度超过5m的基坑利用正态分布函数预测法可以取得比较好的结果。最后本文探讨了深基坑采取支护结构后利用有限元数值模拟手段进行变形预测的可行性,供工程技术人员借鉴。     

放坡开挖基坑的施工技术

放坡开挖可用于地基土质较好、开挖深度达8 m、施工现场有足够放坡场所的工程。依托某工程讨论了放坡开挖基坑方法在典型软土地基、开挖深度达8 m工程中的应用,针对基坑开挖的施工难点和重点,提出了"竖向分层、纵向分段、快速封底"的原则,详细阐述了施工方法和施工顺序。同时介绍了相应的基坑降水措施和基坑监测方案,以确保基坑开挖的安全。