京沪高铁沿线某地地下水开采与地面沉降关系分析

 京沪高速铁路沿线地面沉降除受软土本身性质影响外,主要受沿线地区长期过量开采地下水的影响。结合DInSAR与地面精密水准测量结果,选取京沪高速铁路天津段西青区杨柳青镇沉降异常区(火电厂深部抽水井所致)为研究区域,通过分析抽水井所在部位地质结构和水文地质条件,建立水文地质概念模型,采用Visual Modflow软件对研究区地下水位变化进行数值模拟。在此基础上,结合该地区地面沉降量与地下水位变化间的相互关系,计算出不同开采量、开采时间下的地面沉降量,得出京沪高速铁路穿过部位的沉降量预测,为高铁安全运营采取处理对策提供依据。     

不同建筑容积率下密集建筑群区地面沉降规律研究

随着城市规模的发展,密集建筑群所引起的工程性地面沉降问题越来越引起重视.借助离心模型试验手段,探讨建筑容积率因素对上海软土地区密集建筑群区工程性地面沉降的影响规律.试验结果表明:软土地层沉降是工程性地面沉降的主要组成部分,地层及区域各点随时间的沉降变化量均符合指数函数关系;密集建筑群区的地面沉降存在明显的叠加效应,并随建筑容积率的增大呈增加趋势;在试验指定的建筑容积率下,地面沉降的叠加效应存在明显的时间效应;建筑容积率需控制在一定的范围内,以防止地面沉降超过其容许沉降量,而成为引起城市环境问题的不稳定因素.     

盾构法隧道施工中盾构控制滞后效应的研究

盾构机的姿态控制是其在隧道施工作业中的一项重要问题。在分析盾构法隧道施工中盾构机受力情况的基础上，引进盾构机运动力学模型，通过现场资料实测值与计算值对其进行了验证，并应用此模型研究了盾构机行为控制与运动响应之间的滞后效应，得到一些有用的结论。为盾构施工中的姿态控制提供了有意义的依据。     

上海市地面沉降现状及研究

１９９１￣１９９６年间,上海地区的地面沉降观测资料表明地面沉降再一次加速发展,本文对地面沉降现状及其原因进行了分析,并就控制沉降的进一步发展提出建议。     

地面沉降的研究

系统介绍了地面沉降产生的原因机理、计算预测模型,监测技术手段以及防治措施,并对监测预报以及防治措施进行了较具体的总结,以指导正确预测地面沉降,从而采取合理的预防措施。     

考虑滞后效应的岩石加卸载响应比试验研究

为了深入分析岩石在循环加卸载作用过程中的加卸载响应比和损伤变量的变化规律及二者的相关关系,设计并开展砂岩的常幅循环加卸载试验,详细分析试验过程中的应力–应变滞后时间差、加卸载响应比、损伤变量、上限应力对应的应变峰值的变化规律。结果表明:(1)循环加卸载过程中,应力–应变滞后时间差并不是一个常数,在循环加卸载的初期和临近破坏阶段,滞后时间差明显较大;(2)岩样在临近破坏时,应力–应变滞后时间差、加卸载响应比、损伤变量和上限应力对应的应变峰值均存在明显突变,说明岩石的各项力学参数具有较好的相关性,而且与岩石所处的应力状态及损伤程度密切相关;(3)考虑循环加卸载的损伤作用对岩石介质均匀程度的影响,修正了加卸载响应比与损伤变量相关关系式,结果表明,采用修正的关系式,可以用加卸载响应比较好地描述岩样的损伤程度。研究成果对岩石加卸载响应比及其与损伤变量关系的分析具有较好的参考价值,同时,相关试验分析方法也可以为类似试验提供参考。     

盾构法隧道施工中盾构控制滞后效应的研究

盾构机的姿态控制是其在隧道施工作业中的一项重要问题。在分析盾构法隧道施工中盾构机受力情况的基础上 ,引进盾构机运动力学模型 ,通过现场资料实测值与计算值对其进行了验证 ,并应用此模型研究了盾构机行为控制与运动响应之间的滞后效应 ,得到一些有用的结论 ,为盾构施工中的姿态控制提供了有意义的依据     

角柱刚度对筒体结构剪力滞后效应影响的研究

本文利用ＴＢＳＡ计算了不同长宽比和不同角柱刚度筒体结构的受力情况。通过对１２个筒体结构的计算结果，分析了角柱刚度变化对筒体结构剪力滞后效应的影响，得到了一些有益的结论，可供设计人员参考。     

薄覆盖层下顶管防止地面沉降的措施

在薄覆盖层下顶管，何防止地面沉降呢？在香港自罗湖至大浦的引水管线中，需要多处穿越高速公路或铁路，管顶复盖层厚度最小处不足一倍管道外径，而路面沉降不允许大于１ｃｍ的情况下，采取了一些有效措施，终于取得了成功。     

抽取地下水引起地面沉降的实用计算方法研究

基于一维固结理论,提出能够综合描述多种类型地下水在多层水水位变化情况下引起地面沉降的实用计算方法,在此基础上开发出用于分析计算大范围超采地下水引起地面沉降的计算程序,采用该程序对北京东部区域抽取地下水引起的地面沉降进行计算。通过与实测结果对比,验证了计算方法和程序的可靠性和合理性。     

抽水地面沉降中含水层长期变形特性研究

 长江三角洲地面沉降监测数据表明,抽水地面沉降中含水层的变形在总沉降量中占较大比例,且随时间长期发展。分析认为含水层砂土的蠕变是造成其变形长期发展的主要原因,而目前计算砂土蠕变特性的模型中普遍存在参数较多且确定困难的问题。根据含水层砂土的蠕变特性,对采用Singh黏性土蠕变模型计算含水层长期变形的方法进行研究。该模型假定土的蠕变速率与时间在双对数坐标系中呈线性关系,模型中仅有1个参数,即双对数坐标系中蠕变速率与时间曲线的斜率m。砂性土蠕变试验数据统计结果表明,砂性土的m值为0.9～1.1。通过对m的灵敏性分析可知,m在0.9～1.1区间内取值对计算结果影响不大,因此,在缺乏试验数据时可假定m = 1。利用常州和上海的地面沉降实测数据验证Singh模型计算含水层变形的有效性及模型参数简化确定方法的准确性。     

恒载作用下底部含水层疏水沉降均匀试验研究

在自行设计的高应力、高水压疏水试验装置上进行了恒载作用下底部含水层疏水沉降均匀试验，试验结果表明：底部含水层的疏水沉降量符合指数型变化规律，细颗粒砂土比粗颗粒砂土具有更大的变形量。疏水沉降的侧限压缩模量Es受特征粒径D20和水压降△l2控制，D20，△h越大，Es越大：当土样不变时，E与△h呈正相关关系；当△h一定时，土体的细颗粒含量越多，D20越小，则侧限压缩模量Es越小，土体变形量越大。     

塌陷区全尾砂–废石混合处置体抗剪强度特性试验研究

 某矿将尾砂、废石制备成膏体对采矿引起的地表塌陷区进行回填处置,其强度特性直接影响到塌陷区处置效果及井下生产安全。废石含量及粒径是影响处置体抗剪强度的关键因素。采用改进的小型直剪装置对处置体试块进行试验,得到废石含量、粒径对处置体抗剪强度、黏聚力c、内摩擦角? 的影响规律,采用改进的黏着摩擦理论对其强度机制进行分析。试验结果表明：随废石含量增加c值总体呈下降趋势、?值总体呈上升趋势;根据废石含量及粒径不同,抗剪强度可分为黏聚力控制型、黏聚力–摩擦力共同作用型、摩擦力控制型;抗剪强度在含石量20%～30%时达到最低值;抗剪强度随废石粒径增大而增大;应力–应变曲线在低应力区呈应变软化、高应力区呈微应变硬化;摩擦强度对抗剪强度贡献率达到80%,颗粒间摩擦强度决定了宏观抗剪强度;废石粒径及含量的改变,实质是改变了处置体粒间的实际接触面积,引起粒间摩擦强度的改变,引起宏观抗剪强度的变化。     

开采沉陷中的岩体节理效应

根据节理受剪破坏和受拉破坏的特点，结合断裂力学，推出了节理岩体的损伤张量，编制了节理损伤有限元程序ＴＷＯＤ，进行了开采沉陷的计算机模拟计算，表明岩体中节理的存在使地表移动量增大，且下沉、水平移动曲线不对称。基于模拟数据，给出了下沉系数及水平移动系数与节理迹长、倾角、密度之间的关系式，为实际应用中考虑节理的影响提供了实用程序和方法。     

海洋沉积环境中深层地下水溶性天然气开采引起的地面沉降

日本东京周围的关东地区的地层是由海洋环境经数十万乃至数百万年沉积而成。由于大量的海洋生物沉积于地下，经数十万乃至上百万年的地质作用，形成质量上乘的水溶性天然气与医药用碘。自20世纪二三十年代起在东京附近就有天然气的开采活动。自1956年起在东京东侧的日本千叶县房总半岛东部的九十九里平原地区，开始了大规模天然气与碘的开采活动。野外开采活动主要通过从地下500～2000m深处抽取地下水而获得。20世纪60年代在该地区发现有地面沉降，1969年起开始地面沉降的观测。在过去的35a中地面最大累积沉降达0．85m，发现沉降范围的面积近800km^2。九十九里观光地的海岸线后退近20～50m。2002年的大范围的地面沉降达2cm。最后从日本关东地下水盆的向斜构成式构造出发，讨论分析减缓地面沉降的途径。     

山区采动裂缝对地表移动变形的影响分析

根据现场实测资料,分析地表产生采动裂缝的4个阶段及其形成过程机制,揭示采动裂缝对山区地表移动变形的影响:(1)地表采动裂缝使得地表下沉呈现出非连续性移动特性,并在凹形地貌部位,地表下沉值减小;在凸形地貌部位,地表下沉值增大.(2)采动裂缝会使山区地表沿坡体下坡方向的水平移动值增大,增大的量值与坡体形态及与采空区相对位置、表土层特性有关.(3)采动裂缝的产生会改变水平变形的性质:在拉伸变形区域出现拉伸变形值减小或转变为压缩变形值;或在压缩变形区域出现拉伸变形或压缩变形值减小情形,并且会使拉伸变形区域的拉伸变形值增大,压缩变形区域的压缩变形值增大.     

地铁开挖引起地表沉陷过程的数值模拟

本文应用自行开发的岩石破坏过程分析软件F-RFPA2D对广州地铁二号线隧道施工引起海珠广场地表沉陷事故进行了数值模拟分析,再现了岩体塌陷破坏的全过程,阐明了沉陷事故的原因。     

岩石Kaiser效应测定地应力场的试验研究

用单轴压缩试验测试岩石Kaiser效应特征，进而确定岩体地应力状态的方法，在岩体工程实践中得到广泛的应用。由于运用Kaiser效应法测得的地应力值是新构造应力场最近时期的地应力，对新建西安-南京铁路秦岭越岭地区采用岩石声发射的单轴压缩Kaiser效应法结合微构造法对其地应力场进行研究，得出其现代地应力场总体方向为NE向、各测点处的地应力的具体方向及基本地应力值15MPa，试验结果与实际情况基本吻合。