隧道衬砌结构截面内力的影响因素分析

通过SAP软件对北京地铁呼家楼车站的几个断面进行结构计算,初步分析了影响隧道二衬内力的因素,得出了一些有益的结论。     

降雨诱发膨胀土边坡渐进破坏研究

膨胀变形是膨胀土边坡失稳破坏的重要因素之一,研究分析降雨诱发膨胀土边坡渐进破坏过程具有重要的实践意义。基于膨胀应变与基质吸力增量的线性关系,将膨胀性引入非饱和流固耦合模型当中,建立一种适用于膨胀土工程的非饱和渗流场–应力场–膨胀应变场多场耦合数值计算方法。结合应变软化模型,分析单次降雨诱发下膨胀土边坡入渗过程以及边坡渐进破坏全过程。结果表明,非饱和膨胀土边坡在单次降雨诱发后,坡体发生以坡脚为起始逐渐向坡顶扩展的破坏,具有明显的时间延后性、多层逐级后退式的特点。膨胀土的膨胀性、强度参数对坡体破坏形式具有显著的影响,膨胀土边坡破坏既保留了一般黏性土的共性也呈现出干缩湿胀的特殊性。     

航道疏浚对海底盾构隧道纵向稳定性的影响研究

对海底长距离、高水压、大直径盾构隧道纵向稳定性的特点和影响因素进行了分析,并通过工程实体对航道疏浚这一影响因子进行研究。结合航道疏浚的特点、工艺和工序,选取纵向长2.4km的大型模型,采用数值模拟方法分别研究了航道疏浚深度、疏浚工序及回淤厚度等因素对结构纵向变形、受力的影响程度,初步得到了航道疏浚深度对隧道结构稳定性的控制作用。同时,给出了疏浚深度与结构变形、受力的非线性关系,即航道疏浚深度超过7m后隧道纵向变形趋势明显;提出了疏浚控制深度的指标,疏浚规划方案宜进行优化。最后,探讨了盾构隧道结构和周边地层的加固方案,以保证结构稳定性。初步研究结果对于海底盾构隧道前期规划、设计有一定的参考价值,相关研究还需要进一步深化。     

激光熔覆碳化钛增强钛基复合涂层研究进展

钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性强等显著优点，在航空航天、海洋工程等领域具有广阔的应用前景。然而，钛合金硬度低、耐磨性差，严重制约其在摩擦工况下的使用寿命。激光熔覆技术具有生产效率高、热影响区窄、结合强度高、组织致密等优势，被广泛用于钛合金零部件表面改性和熔覆修复。高硬、高模量碳化钛的热物性参数与钛合金基材相近，常被选作激光熔覆钛基复合涂层的增强相，以提高其耐磨性。介绍了碳化钛的晶体结构、生长形态和性能特点。综述了碳化钛增强钛基激光熔覆材料体系以及工艺参数对熔覆层成形质量、宏观形貌和微观组织的影响。重点从碳化钛增强相的分布、数量、尺度以及相结构等方面，论述了碳化钛增强钛基激光熔覆层的组织特征，同时阐述了碳化钛强化机制，讨论了碳化钛增强钛基激光熔覆层组织特征与耐磨性能的内在关联性。最后提出了目前激光熔覆碳化钛增强钛基复合涂层研究中存在的问题与展望。     

综放工作面直接顶结构分类及其控制方法

在实验室研究与现场实测的基础上，提出了砌体梁结构之下的上位直接顶中“半拱”式结构的三种形式，建立了相应的力学模型，对其平衡条件、失稳机理以及与砌体梁结构的相互作用关系进行了分析，并在综放开采的矿压控制实践中得到了应用，由此取得了显著的效果。     

综放面端面冒顶分析

本文通过对兴隆庄煤矿４３１８综放工作面破碎顶板冒顶规律的系统实测和理论分析，搞清了造成该工作面端面冒顶及低产的原因，在此基础上提出了有效的治理措施并进行了实施，由此取得了显著的效果。     

滑移支架放顶煤工作面煤岩控制特点

本文结合我国使用滑移顶梁液压支架放顶煤开采的实践,采用有限元电算模拟和理论分析方法,对滑移支架放顶煤工作面顶煤的破碎和放出规律及其影响因素进行了研究。分析表明,顶煤的破碎是顶煤与上覆岩层相互作用的结果,支架仅起辅助破煤作用,而开采深度、工作面长度、煤层强度及结构等是影响顶煤破碎和放出效果的主要因素。在此基础上,对广西稔子坪煤矿滑移支架放顶煤开采中存在的问题进行了浅析,并提出了改进意见。     

基于改进MSD法的基坑开挖动态变形预测

为满足基坑支护体系的安全性和经济性,其设计方法研究具有至关重要的地位。在已有基于塑性变形的土体强度调动法基础上,根据工程实践经验,对基坑体系变形机制进行修正,提出改进MSD法,该方法适用于分析内支撑结合柔性围护结构支护的深大基坑开挖及支护过程的影响。在能量守恒方程中引入内支撑压缩变形能、开挖面以上围护结构弯曲变形能和基坑开挖面埋深的影响,提出变波峰余弦函数曲线形式。将改进MSD法应用于工程实践和模型试验中,与原MSD法和竖向弹性地基梁法相比,得到改进MSD法预测结果与实测结果吻合效果更佳,表明改进方法具有更好的适用性。该研究成果可为基坑支护体系设计提供依据。     

海底隧道建设全过程核心安全风险分析

为了确保海底隧道工程建设的顺利实施,借鉴风险管理的方法,提出海底隧道建设全过程安全风险管理的理念,将海底隧道建设全过程分为规划、设计和施工3个阶段.通过风险分析与评估,确定了海底隧道建设全过程的核心安全风险及各个阶段的核心安全风险因素,从技术角度给出相应的风险控制措施,并考虑各个阶段安全风险的相互联系,建立了全过程安全风险控制体系,对海底隧道安全建设实施全过程风险控制.将建设全过程核心安全风险控制体系应用于正在建设的厦门海底隧道,取得了理想的效果.     

导洞-隔离桩体系工作机理研究与侧向变形分析

为了精确了解导洞-隔离桩结构体系在屏蔽隧道施工所造成的环境效应过程中的受力和变形规律,基于隧道开挖所致土体变形特点的研究,分析施工过程中导洞—隔离桩结构体系的受力特点。在此基础上,由导洞内侧(近隧道侧)土体位移与土体极限状态(朗肯被动土压力状态)时土体位移的比值,修正土体侧压力系数,使计算结果更趋近于真实状态。同时,采用梁和弹性地基梁模型模拟隔离桩的受力和变形特点,将导洞的支撑作用等效为一水平支座弹簧,通过导洞受力分析,计算弹簧刚度。利用两个分解的模型,分别模拟隧道台阶法施工中上、下导坑的开挖,再组合为整体效应。计算结果表明,隔离桩挠度理论值与实测值极为接近,二者差值上部略大于下部。由此可见,所采用的分析方法和理论模型能够精确地模拟导洞—隔离桩结构体系的工作状态,可用于类似工程中结构的设计。