巷道注浆支护围岩应力位移分析

采用有限单元法对单轨巷道注浆支护时的围岩应力和位移进行了计算和分析,计算结果表明,注浆支护在限制围岩位移,改善围岩应力状态,减少围岩塑性区面积等方面均有明显的支护效果,在水平地应力较大,围岩比较松散破碎的条件下,注浆支护是一种较好的支护方法。     

刚性悬臂护坡桩的设计计算

刚性悬臂护坡桩的设计计算方法是深基坑支护设计计算的基本形式。本文在工程实测及实用计算原理的基础上，提出一套实用计算方法，用以计算这种支护结构在开挖过程中被动土压力区的土抗力以及开挖引起的桩的侧向位移，还分析了极限状态下的侧向位移及计算方法。     

大型地下洞室群稳定性地质力学模型试验研究

某地下厂房洞室群规模巨大,地质条件复杂,为了研究地下洞室群开挖施工过程中的应力及稳定情况,采用平面地质力学模型试验,模拟厂区实际地质条件和洞体结构,施加初始地应力荷载,分别对毛洞情况和支护情况按推荐开挖顺序进行试验研究。试验结果表明,毛洞情况开挖过程中洞周位移未发生突变,开挖完毕后,洞周围岩位移均指向洞内,位移量值不大,洞周围岩未出现切向拉应力,围岩具有一定的超载安全储备。锚固支护后,洞周位移减小,洞周围岩应力分布趋于均匀,应力状态得到改善,超载安全系数得到提高,锚固支护效果明显,除了洞室交叉口和洞室拱座处局部发生应力集中外,整个洞室群开挖后围岩应力分布规律正常,应力状态良好,说明施工开挖方式和锚固支护参数是合理的。模型试验和三维非线性有限元计算结果相比较,位移变化规律、破坏形态规律基本一致,从而达到了相互验证的目的。     

辅助隧道连续开挖与主体隧道开挖相互影响的探讨

根据有限差分软件的计算原理,采用岩土工程通用软件FLAC3D,对隧道分步开挖时辅助隧道与主体隧道之间的相互影响问题进行了数值模拟,研究了隧道开挖两端的位移及应力情况以及辅助隧道采用不同支护时整个模型的应力状态,结果表明,辅助隧道采用管片环形支护可以大大减小对地层的扰动和对主体隧道的影响,支护效果好于钢拱架支护。     

土体位移对支护结构土压力分布的影响

基坑工程中,墙体在墙后土体压力作用下,将产生较大的位移和挠曲变形,引起土压力重分布。文章针对基坑支护结构的工作特点和土体的具体情况,对朗肯土压理论的合理性和局限性进行了有益探讨,指出朗肯土压理论在支护结构土压力计算上的不足。在充分考虑支护结构-土相互作用的基础上,建立了土压力与墙体位移的关系曲线,并考虑土拱效应引起的应力重分布,得到了考虑位移的土压力计算方法,并通过工程中实测位移不断修正土压力值,能计算非极限状态下土压力的动态值。     

计算复合土钉支护变形的增量方法

根据复合土钉支护位移产生的原理提出了一种计算复合土钉支护位移的方法。为表述复合土钉支护增量应力释放引起增量位移的变形原理,文中引入了一种释放力。该力作用在土钉面层上,引起了土钉支护的变形。假定土钉支护的增量位移由三部分组成:即释放力引起的开挖面变形、当前开挖面变形对上层开挖面和下层开挖面的附加位移。通过简单的理论推导,文中得出一计算复合土钉支护位移的公式。同时计算了两个成层土层中的复合土钉支护位移,计算结果与实测数据比较吻合。     

浅析基于位移反分析法的隧道支护研究

在隧道的支护过程中首先考虑的是应力分布问题,由于围岩的复杂性,现今很难通过测量确定,特别是受不良地质条件影响,例如高地应力软岩隧道。而且目前还没有一个有效的方法来确定应力分布。为了弄清岩体应力分布,利用有限元理论,位移反分析方法,利用计算机有限元模拟平台,通过截面的支护结构的节点位移反求节点的力,进而求解应力,以此来确定地下隧道的应力状态,为隧道的再支护提供依据。以工程实践为例,通过位移反分析法来确定了围岩的应力状况,通过分析达到更优支护的效果。研究结果表明:通过对支护的位移的观测,建立模型,通过位移反分析法和有限元的技术,弄清应力状况,对工程质量问题提供防治措施及处理方案。     

基坑开挖卸载过程中考虑应力路径的抗剪强度指标的确定

针对基坑支护设计所采用的抗剪强度指标忽略了开挖卸载这一应力路径造成的影响,本文通过三轴实验以及数值计算,探讨分析不同应力路径条件下土体的抗剪强度指标的变化。室内试验与数值计算均表明,应力路径对基坑的稳定与变形有很大影响,目前采用传统三轴加载试验得到的抗剪强度指标计算的稳定系数偏大,基坑坑壁水平位移、内力值均偏小,处于相对偏于危险状态。因此,如果忽略了卸荷过程对土体抗剪强度指标的影响,必将对基坑支护设计计算造成不良后果。     

官地地下尾水岔洞开挖与衬砌稳定研究

水利工程中地下大跨度尾水岔洞往往在结合交叉处形成复杂的三维空间结构,该部位受力性质复杂,位移较大,应力集中,一般需对其进行精细的三维数值模拟,分析开挖与衬砌结构的稳定性。文章利用FLAC3D,计算分析了官地水电站尾水岔洞围岩在开挖情况下的变形、应力及屈服区,对不同应力释放荷载条件下的喷锚支护效果及机理进行了分析评价;在此基础上根据运行和检修工况下的荷载作用情况,计算分析了衬砌结构应力,以及围岩锚杆的受力状态。指出控制作用工况,提出了保持岔洞稳定的措施和对策。计算分析表明:围岩开挖变形量较大,顶拱最大下沉约23 mm,边墙应力释放明显,最大拉应力约3.8 MPa,衬砌最大拉应力在2.0-2.6 MPa之间,岔角处岩体塑性区局部贯通,设计喷锚支护措施处于正常承载状态,支护措施能够满足围岩稳定性要求。计算分析得出的结论已用于指导工程设计,同时也可供其他同类工程的设计和施工参考。     

基坑支护结构主动极限位移的影响因素分析

运用弹塑性有限元程序计算基坑支护结构和土体的应力状态,采用“人工参与“的优化法来研究当基坑支护结构偏离土体方向时使土体达到主动极限平衡时的主动极限位移.大量数值计算表明:主动极限位移随土层深度增加而增加,但到一定深度后其增量为零,主动极限位移与土的弹性模量成反比.在此基础上研究了上海软土地区基坑支护结构主动极限位移的近似公式,工程实测资料证实了该近似公式的有效性和实用性.     

刚性悬臂护坡桩的设计计算方法探讨

刚性钢筋混凝土悬臂护坡桩及刚性悬臂挡土墙的设计计算方法是高层建筑下深挖基坑的各种支护结构设计计算问题的最基本形式。本文在工程实测及模型试验的基础上，应用实用的计算原理，以极限承载力理论分析悬臂的钢筋混凝土灌注桩等刚性支护结构的极限状态，从而提出一套实用计算方法，计算这种支护结构在开挖过程中被动土压力区的土抗力以及开挖引起的桩的侧向位移，还分析研究了极限状态下的侧向位移及计算方法。     

一种计算土钉支护变形的方法

本文根据土钉支护位移产生的原理提出了一种计算土钉支护位移的方法。为表述土钉支护“增量应力释放”引起“增量位移”的变形原理，文中假定了一种“虚拟力”。该力作用在土钉面层上，引起了土钉支护的变形。文中假定土钉支护的增量位移由3部分组成，即“虚拟力”引起的开挖面的变形、当前开挖面变形对上层开挖面和下层开挖面的位移。通过简单的理论推导，文中得出一计算土钉支护位移的公式。同时，文中计算了成层软土层中的土钉支护位移，计算结果和工程实际比较吻合。     

桩锚支护计算位移与监测结果对比分析

通过对张家港大成广场深基坑桩锚支护结构水平位移的现场监测,分别用弹性抗力法中的"m""K""C"三种方法对该支护结构进行了位移计算,并把计算结果与位移监测结果进行对比,根据对比结果,探讨了与实测位移最接近的设计方法,为设计和施工提供了参考。     

深埋双轨巷道围岩与支护结构稳定性的有限元仿真分析

采用有限元方法对深埋双轨巷道在无支护和有支护条件下围岩与支护结构的受力及变形特征进行分析,给出两种支护条件下围岩的应力分布特征、巷道周边特征点的变形(位移)大小及破坏区的范围,对支护前后巷道周边特征点处的应力、位移和屈服度进行对比分析,计算了混凝土支护结构所受内力和弯矩的大小,并给出其分布特征图。通过研究得出围岩能够自行稳定、支护结构设计参数合理和原设计方案可行的结论。     

考虑位移效应的基坑土压力分析

基坑工程中，墙体在墙后土体压力作用下，将产生较大的位移和挠曲变形，引起土压力重分布。本文在充分考虑支护结构-土相互作用的基础上，建立了土压力与墙体位移的关系曲线，并考虑土拱效应引起的应力重分布，得到了考虑位移的土压力计算方法，该法能计算非极限状态下的土压力。     

土岩组合地层旋喷桩止水桩锚支护基坑变形与受力数值分析

利用基于有限元原理的设计计算软件Plaxis对青岛三星数码大厦基坑工程进行数值模拟计算,其地表水平位移的计算结果与实测数值吻合较好。并通过对模拟得到的基坑与支护结构的变形结果如基坑总位移、灌注桩水平位移和基坑周边地表沉降以及支护结构的内力分布情况如灌注桩剪力、轴力、弯矩和锚杆内力进行分析发现预应力锚杆能够明显地改变土体中的应力分布,对基坑变形有很好的约束作用。说明在土岩二元结构地层条件下,支护结构的变形主要产生于岩面以上,采用桩锚支护结构是可行的,用Plaxis进行基坑模拟可以用来作为深基坑设计、施工的辅助工具。     

锚喷支护形式洞室全施工过程的力学分析

针对粘弹岩体中地下圆形洞室开挖并在某时刻施加锚喷支护的时变问题,用解析方法推导了开挖—自由流变—支护—支护后时段全施工过程中原岩区及锚固区围岩位移和应力的时效规律,从理论上得到了不同开挖方式、支护时刻、支护方式对应力和位移的影响,并通过分析解析解,得出了许多对圆形洞室的锚喷支护的规律性认识,对合理设计支护结构具有重要意义。     

隧道近接下穿既有铁路线低扰动施工方法及其精细化模拟分析

针对软弱地层中某新建隧道近距离侧穿2条相邻铁路线大桥桩基础的特殊工程需求,提出并设计了一套新式强化联合支护方法;针对性地建立了三维精细化数值模型,并设计了基于无限元法的边界处置技术,有效地控制了边界效应与模型规模;实现了在新式强化联合支护方法下,对新建隧道开挖的全过程进行工程尺度模拟;量化分析了新建隧道施工过程对既有桥墩结构、超近接桩基水平位移、竖向沉降和应力分布的影响。结果表明:在拟定设计支护结构参数和施工方法的条件下,新建隧道下穿既有铁路大桥桥墩的施工,对桩基的位移变化影响相对较小,各指标最大变形均未超过相关规范允许的控制值;各桥梁桩基受施工影响而导致的应力幅值变化较小,普遍处于受压状态,压应力小于桩体材料的最大应力容许值。该研究结果对相似工程的施工和安全稳定控制有借鉴意义。     

水布垭枢纽地下厂房施工开挖与加固的数值模拟

通过非线性有限元计算,对水布垭电站地下洞室开挖围岩的应力与变形进行了分析,探讨了主厂房洞室局部软岩置换、喷锚支护等措施对围岩开挖位移与应力的影响;在此基础上,对设计采用的各种支护处理措施的加固效果以及地下厂房洞室围岩的整体稳定性作出了评价.     

考虑断面及纵向施工效应时支护圆形洞室黏弹解析分析

针对深埋圆形洞室,用半径时变函数模拟断面开挖过程,引入空间影响系数对力学模型进行修正以考虑纵向开挖影响。当岩体模拟为任一黏弹性材料时,将方程拉普拉斯变换求得位移通解,逆变换后代入边界条件确定待定函数,最终得到用洞周面力表达的围岩应力、位移统一解。区分开挖与支护时段,利用围岩与支护接触条件建立关于支护力的积分方程。当取 Boltzmann 黏弹模型时,求解积分方程得到支护力的确切表达,并可求得开挖过程及任意时刻支护后应力、位移分段解析表达。算例分析表明,纵向推进速度越大,位移越大; 断面开挖较快时纵向推进速度对位移的影响越显著 。最终洞型和纵向推进速度均相同时,采用不同断面开挖速度且挖完立即支护时,开挖较快的情况位移变化较剧烈,而支护后最终稳定位移较小。但是,相应支护阶段产生的位移较大,支护力也较大。文中导出的解可用于计算圆形洞室半径任意开挖并加支护后的应力、位移,该方法也适用于其它黏弹模型岩体的施工分析。