富水砂层中深埋隧道施工防排水技术

地下工程的防排水一直是困扰地下工程界的技术难题,综合运用"防、截、堵、排"是目前广泛采用的技术措施。针对富水砂层中的深埋隧道,基于达西渗流理论,结合孔隙率与地层渗透系数对应关系,提出从注浆选材提高帷幕止水效果,以及通过在隧道内布设降水井实现降排水目的。最后,结合北京在建地铁8号线隧道左线施工项目,通过利用上导洞临时仰拱布设降水井,改良注浆材料以改变地层内渗流场的边界条件,从而实现控制地下水朝向工作面的渗透涌水量,降低地下水对隧道施工的不利影响。     

CFG桩复合地基沉降计算方法的分析

结合实际工程,对变形模量法与桩土应力比法在计算CFG桩沉降时产生误差的原因进行了分析,从计算公式相关的因素出发,试图提出了沉降计算公式修正公式,为完善CFG桩的沉降计算提供了依据。     

考虑主应力偏转和土拱效应的干砂盾构隧道掌子面极限支护力计算方法研究

深埋干砂盾构隧道在施工过程中存在显著的土拱效应,如何确定考虑土拱效应的隧道掌子面极限支护力至关重要。基于极限平衡法和楔形体理论,提出了一种多层抛物线承载拱模型。根据隧道不同埋深下掌子面失稳破坏的特征和土拱类别,将隧道状态划分为浅埋隧道、过渡隧道和深埋隧道。考虑多层抛物线承载拱区域主应力偏转角和侧向土压力系数的连续性,并假定抛物线承载拱为满足合理拱轴线三铰拱结构,推导了过渡区和深埋区多层抛物线承载拱荷载传递的计算公式,进而通过极限平衡法计算得到掌子面极限支护力。将本模型计算结果与已有理论模型、模型试验和数值结果进行对比,验证了本模型计算得到的掌子面极限支护力和失稳破坏区的合理性。最后,通过参数分析讨论了土体内摩擦角对隧道浅埋和深埋分界线以及极限支护力的影响。该研究成果可为深埋干砂盾构隧道极限支护力的预测提供理论依据。     

密排横向管幕理论分析研究

大直径管幕超前预支护对暗挖工程中的变形控制具有积极作用,管幕的布置形式可分为纵向与横向两种。以北京平安里地铁车站工程及其实测数据为基础,探索性地将带有锁扣的横向管幕简化为弹性薄板,继而对比分析了采用弹性薄板理论和连续梁理论的计算结果;最后,针对导洞开挖跨度、上覆土层厚度、钢管壁厚以及钢管内浆体弹性模量等参数进行了影响分析。结果表明:①无论是在变形趋势,还是在最终变形量上,弹性薄板理论的挠度计算结果都与实测数据吻合性较好,而简支梁与弹性地基梁理论仅最终变形量与实测结果较为吻合;②在相同荷载条件下,弹性薄板理论计算得到的最大弯矩值稍大于简支梁的计算结果,但两者相差不超过10%;③钢管壁厚和浆体弹性模量对管幕变形的影响较小,而开挖导洞跨度和上覆土层厚度对管幕变形与弯矩的影响较大。     

超近距离双孔并行盾构施工的相互影响分析

 以北京地铁一盾构近接工程为背景，结合理论分析、数值模拟计算和现场实测数据反馈等多种研究手段，研究新建盾构隧道施工过程中对已建盾构隧道纵向和横向变位、附加弯矩及轴力的影响分布变化规律，发现近邻隧道盾构施工对已建隧道的影响存在一种纵向效应，表现为应力的“提前到达”和变形的“滞后发展”，对于国内近接施工中首次采用的钢支撑预加固措施进行验证，研究表明钢支撑特别是横向钢支撑的预加固对于改善已建隧道受力状态效果十分明显，为双孔并行盾构近接施工提供了很好的借鉴作用。     

Stress variation of soil surrounding tunnel and grouting reinforcement effect based on stress release

With FLAC, a criteria of stress release ratio （SRR）, i.e., about 10% of the relative difference of the ground settlement before and after the supporting system is installed, is incorporated into stress release method （SRM）. At the same time, the Mohr-Coulomb Criterion is used to analyze stress changes around the tunnel induced by excavation. It shows that the surrounding soil around shallow tunnels can be partitioned by loosened zones （unloading zones） and plastic zones among which the shear stresses in the soil are less than 10 kPa below the M-C yield line. Both types of zones are separated. With the increasing of the SRR, the areas of plastic zones and loosen zones gradually increase. The surrounding soil is equally divided into 24 regions in order to study the influence of different grouting regions on the ground settlement. The reinforcing effect of grouting can be modeled by enhancement of the soil strength around the tunnel. By the approach of the SRM, numerical analysis indicates that, in the upper area （top of the surrounding soil about 210°）, the reinforcing effect gradually decreases as the reinforcing region moves from arch springing to the vault of the crown; when reinforcing regions lie in the upside of the surrounding soil, the influence on the ground settlement is generally greater than in the lower part; at the same time, with the increase of the SRR, the influential differences are more and more obvious.     

非均质地基土条件下的钻孔灌注长桩竖向承载性状分析研究

本文以北京地区典型第四纪冲洪积交互地层条件下的钻孔灌注桩为研究对象,基于单桩竖向抗压静载试验结果,对长桩荷载传递特征、荷载-变形性状进行了分析。在研究对比本地区多个场地现场桩基试验结果和统计与分析的基础上,提出了基桩荷载-变形数值分析中的地基土模量修正方法。按本文提出的方法,数值计算分析得到的单桩荷载-沉降曲线、桩身内力和变形结果,与现场实测结果基本相符,从而为在非均质互层地基条件下估算基桩承载力、合理确定有效桩长及深入分析桩的侧阻力、端阻力的发挥提供可靠的研究分析方法。     

拉格朗日元法及其应用软件FLAC

拉格朗日元法是一种新的数值分析方法，特别适合于求解非线性的大变形问题，在岩土力学中有重要的应用。本文介绍了拉格朗日元法的原理，应用软件的主要功能和特点。     

倾斜巷道腰线标定方法的探讨

为了快速而精确的进行倾斜巷道腰线的标定,作者在总结伪倾角法、传统三角高程法、新三角高程法基础上,探讨了倾斜巷道高程标定的新方法:全站仪新应用法。且对这些方法的优点和精度进行了分析。并以工程实例进行了验证,结果表明:用全站仪新方法标设腰线简便,节省时间,精度可达到要求。