软弱土内超深圆形基坑围护结构设计与分析

圆形地下连续墙具有自身稳定性好、整体性强及变形小等优点。超深基坑采用圆形地连墙围护型式,能显著降低地连墙的嵌固深度。套铣接头的使用能充分发挥圆筒形地连墙的力学性能;此外,应根据具体的工程地质和水文地质条件并结合基坑的建筑使用功能,合理布置坑内环梁体系与圆筒形地下连续墙共同受力,以弥补圆形地连墙由于几何尺寸误差所产生的刚度损失。结合南京市纬三路过江通道工程中间风井这一工程实例,对上述各方面及相关结构设计方法进行了探讨和总结,并得出了一些有益结论。     

地下工程抗震分析中地震动输入方法研究

 提出一种新的基于无限元人工边界的合理的地震动输入方法,该方法考虑到地层的辐射阻尼和地震波在地层中的反射和散射,采用波场分解的方法给出地震波从底面垂直入射时不同边界面上的等效地震荷载的计算公式。同时进行算例考证,结果表明,采用固定边界计算结果会出现失真的扰动,而采用该方法其结果与解析解吻合得比较好。最后将该方法用于西藏嘎龙拉隧道三维地震动力分析中,得到一些有意义的结论。     

公路隧道CO设计浓度限值的分析研究

现行规范中给出的CO设计浓度对隧道长度、人员不同通行方式的考虑过于粗略,且未考虑海拔高度的影响。本文分析了CO对人体危害的机理,通过Coburn-Forster-Kane模型分析了CO浓度与人体血液中产生的COHb浓度之间的关系,从而得出了公路隧道内经历时间与CO浓度限值之间的关系,并分析了海拔高度、通风方式以及人员不同通行方式对CO浓度限值的影响。通过分析结果可以看出,规范中规定的CO设计浓度在经历时间较长的情况下将不再适用,取值过高,应进行修正。本文分别计算出COHb浓度控制为2％和1.5％时,在不同海拔高度的公路隧道CO设计浓度限值,并整理成表格,可在公路隧道在通风设计中参考使用。     

城市复杂地质与环境条件下小净距隧道设计

以厦门环岛干道会展中心隧道工程为背景,探讨了在城市复杂地质与环境条件下小净距隧道下穿排洪箱涵时隧道平面、纵断面线型设计;隧道结构支护参数设计;隧道下穿排洪箱涵施工方法及隧道监控量测设计.分析结果可为类似地层的小净距隧道的设计与施工提供参考和经验.     

地下工程地震动力响应及抗震研究

 应用改进的Newmark隐式积分法,采用无限元动力人工边界,研究西藏扎墨公路高烈度地震区嘎隆拉隧道地震动力响应,分析隧道抗震层的减震机制,数值模拟橡胶和泡沫混凝土两类材料抗震层的减震效果。计算结果表明：抗震层虽不能从根本上改变隧道的动力响应,但由于它本身的隔震缓冲作用,能够对衬砌起到较好的隔震效果;两类抗震材料隔震效果相差不大,但考虑到耐久性和经济性,推荐采用泡沫混凝土作隔震材料。研究成果对高烈度地震区地下工程稳定性分析具有一定的借鉴意义。     

基于能量原理的卸围压试验与岩爆判据研究

 岩爆是高地应力区地下工程开挖卸荷产生的地质灾害现象。按照地下硐室开挖过程中围岩的实际受力状态,开展脆性花岗岩常规三轴、不同控制方式、不同卸载速率条件下峰前、峰后卸围压试验,研究岩石破坏的全过程,从能量的原理探讨岩石破坏过程能量积聚–释放的全过程,研究岩石的变形破坏特征、能量集聚–耗散–释放特征和基于能量原理的岩爆判据。试验结果表明：无论是峰前还是峰后卸围压,岩样都表现脆性破坏的特征,峰前卸围压时岩样破坏表现出的脆性比峰后卸围压更为强烈;且无论是加载还是不同控制方式卸围压条件下,岩石在破坏前所能够储存的最大应变能受围压和卸载速率的控制。从能量的观点和工程应用的角度出发,提出一种新的能量判别指标：岩体实际储存能量与极限能量之比为U/U0,该指标真实合理地反映地下工程开挖卸荷过程中围岩的能量变化过程,围岩能量的积聚程度以及岩爆的发生程度,通过数值仿真计算可以更合理地定量预测高应力下地下工程开挖过程中岩爆发生的强度和位置。     

脆性岩石卸围压试验与岩爆机理研究

岩爆是高地应力区地下工程开挖卸荷产生的动力现象。按照地下工程开挖卸荷特点,开展了脆性花岗岩常规三轴、不同卸载速率条件下峰前、峰后三轴卸围压试验,研究了岩石破坏的全过程并进行了声发射特征分析,探讨了岩爆岩石的变形破坏特征和岩爆形成力学机制。试验结果表明:无论是峰前还是峰后卸围压,高地应力下花岗岩都表现脆性破坏特征,峰前卸围压时岩样表现出的脆性比峰后卸围压更为强烈;卸载速率越快,岩石脆性破坏越强,发生岩爆的可能性越大。试验研究成果对地下工程岩爆发生的机理研究和预测提供了试验依据。     

软土地层大型盾构工作井合理支护参数研究

 控制超大盾构工作井的变形和结构受力状态是跨江跨海盾构隧道工程设计和施工的技术难点。以南京纬三路过江隧道江北盾构始发工作井为例,通过采用四因素三水平正交试验法进行多因素系统分析,研究环梁厚度、连续墙厚度、内衬墙厚度和支撑截面对盾构工作井支护结构的变形和受力的影响规律,得到各个支护结构之间的相互作用关系,并进行分析;对工程的材料成本进行量化分析,在确保结构安全的基础上,提出材料成本最低的设计方案。研究成果表明：使用正交试验设计方法确定工作井合理的支护参数可以大大减少计算数量,在确保结构安全的前提下获得最优的支护参数组合,达到技术、经济最优的效果。     

西藏扎墨公路嘎隆拉特长隧道建设技术

 西藏扎墨(扎木-墨脱)公路嘎隆拉隧道所处建设环境极为特殊,地形、地质、地震、气象条件与其他高原寒区隧道项目相比,极具代表性。隧道的勘察设计将卫星遥感、现场勘测、室内试验、现场试验、理论分析、数值模拟以及实时监测等方法有机融合,从环境保护、生态平衡和绿色发展的理念出发,提出高海拔、高烈度地震区隧道工程冻害机制与防寒保温技术和高烈度地震区隧道工程震害及其抗震技术。所提出的现代冰川地区公路特长隧道勘察、高原寒区地层防冻及高烈度震区隧道抗震设计研究成果,对青藏高原等寒区隧道的修建具有十分重要的指导意义。