双线盾构施工对邻近框架建筑物影响的研究

采用三维MIDAS/GTS软件,考虑建筑物-土体-隧道共同作用,模拟了双线盾构垂直穿越独立基础的框架结构建筑物的工况。分析结果表明:在左线隧道已穿越建筑物的工况下,随着右线盾构机穿越建筑物的前后,建筑物左右两侧沉降差逐渐减小,最后右线沉降稍大于左线;沿隧道掘进方向的建筑物基础顶面产生不均匀沉降,先逐渐增大,随后逐渐减小并趋向于零;建筑物的最大第一主应力P₁超出标准值,可能引起一部分建筑结构开裂;随着建筑物中轴线到两条隧道中轴线的水平距离L的增大,建筑物呈现向隧道一侧倾倒的趋势,框架最大第一主应力和最大剪应变总体上呈减小趋势,柱间差异沉降则变化不大。     

浅埋暗挖隧道地面沉降槽宽度系数取值的研究

浅埋暗挖法隧道施工引起的沉降槽宽度系数ｉ值与隧道的半径Ｒ、隧道的埋深ｚ 和土质有 关．采用Ａｔｔｗｅｌｌ分析公式,通过有限元数值模拟得到不同埋深ｚ下的ｉ值,从而求解出公式中的待 定系数Ｋ 与Ｎ,得出新的ｉ值计算公式．在进行待定系数求解时,发现ｌｎｉ与ｌｎｚ的关系存在线性分 段性,对ｉ值的公式进行了分段讨论,结论如下：隧道埋深较浅时,半径Ｒ 变化对ｉ 值影响大,对应 ｚ／Ｄ 为１．２４～１．８０时,Ｋ＝１．７３,Ｎ＝０．１７,ｉ／Ｒ＝１．７３×［ｚ／（２Ｒ）］０．１７;隧道埋深较深时,埋深ｚ变 化对ｉ值影响大,对应ｚ／Ｄ 为１．８０～３．２８时,Ｋ＝１．３５,Ｎ＝０．５５,ｉ／Ｒ＝１．３５×［ｚ／（２Ｒ）］０．５５．通过 实测数据分析并与前人公式对比,结果表明上述公式在杭州软土地区浅埋隧道沉降槽宽度系数的 取值更加精确．     

基于塑性活化能的沥青混合料抗车辙性能优化

为了解决目前沥青混合料抗车辙性能评价指标的不足,实现沥青混合料抗车辙性能的优化,依托城市道路大中修项目,采用离散元模拟和塑性活化能(E_a)评价相结合的方法从级配设计角度对试验路段进行抗车辙优化,其中,重点介绍了塑性活化能相关的理论,并给出E_a指标的试验确定和计算方法。研究过程中,首先通过虚拟蠕变试验确定优化级配,然后对优化级配和原设计级配的沥青混合料进行室内蠕变试验,包括浸水和不浸水,20℃和40℃,有损(300 kPa)和无损(25 kPa)条件下分别进行试验。同时基于理论计算各自E_a大小,分析结果表明优化级配有着较高的E_a。最后为了进一步验证该方法的有效性,采用原设计级配和优化级配的沥青混合料分别进行试验路铺筑,并观测车辙变形情况,对比结果表明优化级配路段抗车辙性能更好,与E_a指标评价结果一致。     

水压下单裂隙开裂混凝土渗透试验及模型公式研究

为了研究开裂混凝土的渗透特性,通过室内试验研究了裂缝宽度、外水压力对开裂混凝土渗透特性的影响,总结了目前开裂混凝土理想光滑平行裂缝模型和考虑粗糙度影响裂缝模型的绝对渗透系数计算公式,并将试验获得的渗透系数与各理论模型的计算结果进行分析比较。研究表明:裂缝宽度对混凝土结构渗透性影响最大,符合立方定律函数关系,水压、渗透时间与渗水量符合线性增长函数关系;比较试验结果和各理论模型发现,绝对渗透系数试验值拟合曲线与裂缝三次方公式曲线拟合较符合,建议作为开裂混凝土渗透系数的理论依据。     

砂质粉土地区盾构施工引起的地面沉降研究

杭州地铁2号线某盾构区间土质主要为砂质粉土,盾构施工过程中出现了地面日沉降速率连续报警和地面沉降量过大问题.对地面沉降实测数据进行了统计分析与理论研究.结果表明:由于该地区以砂质粉土为主,渗透系数较大,导致固结沉降在盾尾通过后1周内完成;地面沉降在盾尾通过后迅速稳定,变化时间非常短(总共3～4 d);由于工后固结沉降完成时间很短,一旦施工沉降较大,就容易造成日沉降速率和地面沉降量超标;引起的固结沉降量总体较小,平均值为9.7 mm,但最大地面沉降值的分布范围很广,表明盾构施工水平对地面沉降的影响非常大.     

顶管施工中顶力计算公式的探讨

通过收集和筛选现有的顶力计算公式,得到17种顶力计算公式,将其分为经验公式和理论公式两大类,统一了公式符号.针对10种顶管施工中经常遇到的土质条件,采用以上公式预测顶力值,并进行比较.结果表明:从顶力预测值的接近程度可以把计算公式分为4类,其中有两类共计11个公式满足钢筋混凝土管的极限顶力要求.     

盾构穿越引起的既有盾构隧道纵向变形研究

研究既有隧道在新建隧道穿越时产生的响应,提出一种能准确预测既有隧道位移的计算方法。采用目前国内较为先进的转动错台模型,在考虑施工因素的附加荷载作用下,运用最小势能原理对既有盾构隧道在新建隧道穿越时的结构变形进行了分析预测。并分别选取了3个工程实例对新建隧道在不同穿越工况下本文方法的预测准确性进行了验证。研究结果表明:本文方法计算值与实测值较为吻合,能计算出既有隧道的竖向位移、环间的错台量、转角和剪切力,进而判断既有隧道结构的安全状态;既有隧道发生沉降时管片以错台变形为主,转动变形占比较小(约30%)。     

考虑纵向变形影响的基坑下方盾构隧道横向受力变化研究EI北大核心CSCD

针对基坑开挖引起下方盾构隧道围压变化的机制进行分析,提出一种能考虑纵向变形影响的盾构隧道横向附加围压变化模型。建立盾构隧道管片环的有限元简化模型,进行结构计算分析。以基坑上跨杭州地铁1号线盾构隧道为例,将隧道水平收敛计算值与实测数据进行对比,验证了计算方法的可靠性。研究基坑下方盾构隧道的围压变化、衬砌内力以及纵横向受力关系,并对基坑空间开挖尺寸进行影响因素分析。研究结果表明:计算得到的隧道水平收敛变形值及其沿隧道纵向的分布规律与实测值基本吻合;基坑开挖引起的围压卸载效应主要作用于下方隧道衬砌的拱顶和拱底附近,并受纵向变形过程中环间作用力的影响;基坑开挖导致下方盾构隧道衬砌弯矩分布反转,拱腰处的轴力也显著减小;三维卸载比V3D可以较好地反映基坑空间开挖尺寸对下方盾构隧道的影响。     

土压平衡盾构掘进参数对地面隆起影响的研究

对杭州地铁1号线和2号线地面隆起实测数据进行统计分析,研究盾构机推进过程中地面隆起量和日隆起量的分布规律.假设盾构机掘进过程中,每日掘进范围为当日隆起量影响区.以影响区为基础,结合盾构机掘进参数,研究刀盘未到达测点时,盾构机某影响区环推力、环土舱压力、环推进速度、环土舱内外压力差与地面日隆起量之间的相关关系.分析结果表明:杭州地铁盾构施工产生地面隆起的概率较大,土质条件越好、越容易引起地面隆起;盾构掘进参数中最大环总推力对地面日隆起量影响最大,其次为环最小推进速度和环平均推进速度.     

表面改性剂对SF/PP复合材料性能的影响

采用机械共混及模压成型工艺制备了剑麻纤维(SF)/聚丙烯(PP)复合材料,研究了SF表面处理方法及其含量对复合材料晶态结构、力学性能、流动性能、吸水性能和微观结构的影响。结果表明:表面处理能有效增强SF和PP基体的界面黏合性,使复合材料的力学性能和流动性能提高,吸水率下降,其中,超分散剂的改性效果更加显著;但SF的表面处理并未改变基体树脂PP的晶态结构,复合材料中的PP仍以α-晶型为主。