动态设计在节理岩石边坡中的应用

为保证边坡治理中支护稳定性,在分析某公路岩石路堑边坡工程地质信息及变形破坏机理的基础上,采用动态设计方法,提出了基于反馈设计的新方案.结合离散元数值模拟,对设计方案进行实时变更.工程实践证明:动态设计所拟定的开挖支护方案能更好的保证边坡稳定性.     

CRD+顶撑密贴下穿技术的地层适应性

以北京地铁10号线密贴下穿公主坟站1号线工程为背景,使用有限元方法模拟CRD+顶撑密贴穿越工法施工全过程,通过改变下穿段底板土层的参数,研究该工法在典型地层中的适用性。通过研究发现:中密-密实的砂卵石地层、密实的粉土和砂性土以及硬塑的黏土地层,既有线的沉降发展缓慢且最终变形可以控制在3 mm以内;粉土地层对既有线的影响范围最大,黏土和砂性土次之,砂卵石地层最小。当新建地下结构地基为密实或中密的砂卵石、密实的砂土和粉土或硬塑和坚硬黏土时,CRD+顶撑工法沉降控制合理;而稍密的砂卵石和中密的砂性土通过地基加固后能较好地控制沉降;但是在松散的砂性土及承载力小的黏性土中,顶撑力施加会引起较大的沉降,不推荐在这类地层中应用。     

密贴下穿地下工程施工新工艺“CRD+多重预顶撑”研究

基于北京地铁10号线公主坟站密贴下穿1号线公主坟站的工程背景,参照其采用"CRD+多重预顶撑工艺"的真实施工步序,运用有限差分软件FLAC3D建立了三维精细化数值计算模型,研究了新建站的施工过程中土体塑性区的变化及既有站的变形规律.结果表明,采用"CRD+多重预顶撑"工艺进行密贴下穿施工可有效控制既有结构的变形,满足其沉降控制要求,对比模拟与实测的变形分布曲线,二者吻合较好.施工完成后,既有结构纵断面呈双凹槽式变形,横向为"V"字形沉降,与Peck曲线相似,且底板沉降值较顶板的略大.千斤顶卸除时可能造成结构局部较大变形或开裂,应分级释放其轴力.开挖过程中,土体主要发生剪切破坏,塑性区在四个角点区域向外延伸成蝴蝶形.提出"同步顶升,伺服控制"的施工理念,以实现对既有结构沉降变形的主动控制.     

水平布置的先行顶管对后续顶管顶推力的影响分析

以北京新机场线顶管工程为依托,针对水平布置的先行顶管对后续顶管顶推力的影响开展了现场试验和数值模拟研究,并对先行顶管的位置和数量进行了参数影响分析.研究结果表明,先行顶管对后续顶管侧摩阻力存在放大效应,增大顶管间距将导致该放大效应非线性减小.先行顶管的位置和数量对后续顶管侧摩阻力存在重要影响.在顶管间距为1.1倍钢管直径的情况下,当先行顶管位于后续顶管一侧时,侧摩阻力最大增长率为28.5％;当先行顶管位于后续顶管两侧时,侧摩阻力最大增长率达到41.9％.基于此提出了水平顶管施工中的顶推力群管效应理论,为大体量顶管顶推力的设计提供依据.     

峨眉山玄武岩岩体风化分带量化研究

通过对玄武岩的表观特征、矿物特征、化学特征的研究,发现峨眉山玄武岩的风化作用以物理风化为主,化学风化不明显;运用岩体波速比、岩体的完整性系数、岩石质量指标分别对岩体风化进行了分带;在对岩体分带量化指标研究的基础上,综合确定了峨眉山玄武岩岩体风化分带的量化标准;并以某水电工程边坡为例,运用该标准划分了岩体风化带,总结了斜坡岩体的风化规律.图9,表2,参7.     

管幕法下穿既有地铁隧道微变形控制技术

依托矿山法新建北京地铁8号线木—大区间正线下穿既有10号线盾构区间工程,采用FLAC3D建立空间三维数值模型对管幕施工及新建地铁隧道下穿既有地铁隧道施工过程进行了数值分析,研究在管幕预支护体系保护下新建地铁双线隧道近距离下穿既有地铁隧道施工对地层扰动变形的影响,并将数值模拟结果同现场监测结果进行了对比分析结果表明：在管幕预支护体系作用下,新建隧道的施工对上部地层的扰动以沉降为主;新建地铁双线隧道施工中,左、右线隧道施工引起的土层沉降具有叠加效应;在管幕预支护体系作用下进行新建隧道近距离下穿既有隧道施工,能够将既有结构的沉降变形控制在允许范围内     

逆断层错动作用下地铁隧道结构损伤分析

以乌鲁木齐地铁隧道穿越西山活动逆断层工程为例,建立三维弹塑性有限元模型.首先模拟分析了逆断层错动作用下隧道二次衬砌塑性应变发展过程,拉压损伤因子、剪切应变的横向及纵向分布规律,计算了混凝土的裂缝宽度;其次研究了不同错动位移、隧道底部距围岩交界面不同垂直距离及不同破碎带宽度的结构损伤规律,最后进行了设置柔性接头的减灾效果研究.结果表明:二次衬砌结构破坏首先出现在拱顶;然后是拱底,最后在拱腰处累积.破裂面附近拱腰处发生拉压剪的共同破坏;远离破裂面上盘拱顶,破碎带拱底处发生受拉破坏;远离破裂面上盘拱底,破碎带拱顶处发生受压破坏.基于混凝土裂缝得到隧道拉裂破坏的严重与轻微受损区分别为10 m和30 m.错动位移越大,结构受损越严重;隧道底部距围岩交界面垂直距离越大,土层越厚,耗散能量越多,结构受损越轻;破碎带宽度越大,隧道破坏越严重,当破碎带宽度达到26 m时,破碎带宽度对隧道的影响基本保持稳定.设置柔性接头可以显著降低结构的损伤,基本满足在设防错动位移下的设计要求.     

不同类型地震波作用下一体化车站结构地震响应分析

为了研究不同类型地震波作用下一体化地铁车站结构地震响应特性,基于ABAQUS软件建立地铁地下车站-土-地上建筑一体化结构大型三维有限元数值模型,利用典型的近、远场地震动记录,计算分析城市轨道交通枢纽一体化结构在不同地震动类型作用下的地震响应规律.结果表明:土-一体化结构体系与自由场地各阶自振频率较为接近,一体化结构的存...     

城市轨道交通枢纽一体化车站结构震害机理

为了研究城市轨道交通一体化地铁车站结构的地震响应特性及震害机理,基于混凝土塑性损伤理论,采用ABAQUS有限元软件建立静-动力耦合大型三维有限元数值模型,计算分析地震损伤演化过程和破坏机理,探讨一体化地铁车站结构的空间效应.研究结果表明:城市轨道交通枢纽一体化结构兼备地铁地下车站结构和地上结构2种特性,原有单体车站结构...     

城市道路地下空洞病害发展机理及对路面塌陷的影响

外界因素作用易引起城市道路地下空洞破坏,甚至向上发展至地面形成地层塌陷。基于离散元软件对城市道路路基下空洞的发展破坏进行数值模拟,分析空洞规模、埋深、施工振动、空洞周围土性对空洞稳定性的影响。结果表明:道路路面沉降随着空洞埋深的减小和尺寸的增大,均出现先急剧增加后趋于平缓的过程。该曲线的拐点为道路安全性预测的关键点。当空洞与扰动土层相距3m以内时,必须考虑施工扰动的影响。沉降值随空洞所在土层的黏聚力和摩擦角均近似呈线性变化。该研究从颗粒细观角度揭示了地下空洞发展至路面塌陷的破坏机制,为地下病害研究提供了新方法。