岩溶地面塌陷的水-岩耦合模型

以山东省泰安市岩溶地面塌陷区为例,从塌陷岩土体受力状况入手提出了岩溶地面塌陷的预测模型——水岩耦合模型．根据已经出现的8个塌陷实例的溶洞大小、地面塌陷半径、岩土层厚度及其力学性质等基本条件,在不同的地下水位下降和地表水入渗等诱发条件下,分别对模型进行了验证和分析．结果表明,利用该模型的预测结果与实际情况基本吻合．     

岩溶地面塌陷的水-岩耦合模型

以山东省泰安市岩溶地面塌陷区为例,从塌陷岩土体受力状况入手提出了岩溶地面塌陷的预测模型——水岩耦合模型．根据已经出现的8个塌陷实例的溶洞大小、地面塌陷半径、岩土层厚度及其力学性质等基本条件,在不同的地下水位下降和地表水入渗等诱发条件下,分别对模型进行了验证和分析．结果表明,利用该模型的预测结果与实际情况基本吻合．     

桂林市西城区岩溶塌陷形成条件及主要影响因素

依据大量勘查资料,从岩溶塌陷形成条件及其主要影响因素入手,分析和探讨了它们对桂林市西城区岩溶塌陷的影响。结果表明,覆盖层特征、岩溶发育程度、地下水等对岩溶塌陷的产生有着重要的影响。覆盖层土体结构越疏松、级配越好、强度越低、厚度越小,岩溶越发育,越容易产生土洞和塌陷;在相同条件下具有混杂结构和覆盖土层最易产生塌陷;地下水活动则促使或加速土洞及岩溶塌陷的形成。此外,地质构造、地表水与人类工程活动对岩溶     

武汉长江三级阶地地铁地下车站泄水抗浮模型试验研究

根据武汉地区长江三级阶地的地层特点和盲沟泄水降压抗浮原理,设计了盲沟泄水降压试验模型;选取武汉地区长江三级阶地的黏土和砂土2种介质,对试验模型中筒底盲沟1和侧壁盲沟2在单独泄水和共同泄水过程中土层内的压力水头和渗流量进行试验和理论分析,研究不同工况下试验模型土层中压力水头的分布规律和渗流量大小,验证了盲沟泄水降压技术应用于武汉长江三级阶地黏土层中的可行性。研究成果可为地铁地下车站结构的抗浮稳定设计提供理论依据和技术支持,同时也可为市政地下工程及地下空间结构的抗浮稳定设计提供参考。     

地铁车站-隧道连接段结构地震响应分析

为了研究地铁车站-隧道连接段结构的地震响应规律,为其抗震设计提供依据,根据天津地铁一号线的实际工程背景,对地铁车站-隧道连接段结构建立有限元模型,并进行弹塑性动力时程分析.着重从地下结构柱和侧墙的内力响应、位移响应,结构整体变形以及车站与隧道连接墙应力响应等方面考察地铁结构在多遇、偶遇和罕遇地震激励下的抗震性能.结果表明:在地震作用下,地铁车站的中柱顶、底端出现动拉压应力,侧墙与各层楼板连接处应力较为集中;车站-隧道连接墙体上的隧洞口周围出现很明显的应力集中现象;车站侧墙变形从底板沿高度增加,中柱由于受力复杂呈现"S"型破坏模式.在实际工程中应针对这些薄弱环节采取相应的加固措施,研究成果可为地下工程的抗震设计提供理论依据与参考.     

Peck公式在长江一级阶地盾构中的适用性研究

结合长江一级阶地地区武汉地铁4号线5标段的盾构实例,用Peck公式对地表断面沉降数据进行了拟合,并通过对结果进行统计分析,得出了长江一级阶地地区沉降槽宽度系数i的取值,并对常见的i计算公式中的系数给出了建议值。最后通过对地层损失率的分析给出了长江一级阶地地区隧道施工安全前提下的地层损失率的建议上限值。     

异质软硬复合地层地铁车站穿越富水断层施工响应与控制

针对异质软硬复合地层地铁车站穿越断层施工变形控制难题,对断层影响下地铁车站开挖过程中围岩力学响应进行研究,探讨不同加固方案下车站围岩变形演化规律,为复杂条件下地铁车站穿越断层施工提供理论指导。以某地铁车站穿越富水断层破碎带为背景,通过室内实验确定特殊地层围岩物理力学性质及破坏特征,结合BQ围岩分级方法确定围岩等级;在此基础上采用有限差分数值模拟软件,对比研究有无地下水影响下地铁车站开挖后围岩应力及沉降变形分布特征,采用控制变量方法研究临时支撑与注浆加固对车站围岩整体稳定性的影响,进而确定合理的施工控制方案。研究结果表明：有无地下水对于异质软硬交叉地层的围岩物理力学特性影响明显,而侵入的辉绿岩尤甚,极易产生沿节理面的剪切滑移破坏;地下水影响下车站拱顶最大沉降值为6.5mm,较之无地下水条件下增大30%;辉绿岩部分（车站右部）最大拉应力为1.62MPa,远大于其极限抗拉强度1.25MPa,故无注浆加固条件下辉绿岩侧可能产生大范围破坏;全断面注浆降低了地下水对围岩变形的影响效果显著,以65°断层为界,断层倾角越小,全断面注浆宽度应越大;基于分析结果,提出全断面注浆+临时支撑+小进尺的过断层车站安全施工方案,监测结果表明应用效果良好。     

临近地铁车站软土基坑施工方案分析与研究

以某临近地铁车站的软土基坑工程为背景,运用二维有限元方法动态模拟基坑开挖过程,分析不同施工方案下土体变形及围护结构位移规律.得出如下结论:民建基坑和车站基坑同步开挖,土体及围护结构变形很大,远大于一级基坑的变形控制标准,风险较大;同步开挖中,两个基坑第二、三层土体及车站基坑的第六层土体开挖引起的土体变形大于其他施工步;基坑围护结构变形计算值与类似工程中围护结构变形监测值相近;民建基坑先于车站开挖,民建基坑拆撑、施工内部结构楼板,对地铁基坑的影响较小,变形可控.     

广州轨道交通五号线西村车站结构设计

结合广州轨道交通五号线西村车站的工程环境及地质条件,对西村车站结构方案进行选择,详细介绍了西村车站主体结构和围护结构的尺寸拟定、结构计算模式及计算分析.计算结果表明主体结构及围护结构的构件尺寸是合理、经济的,受力和变形均满足要求,为类似工程设计提供借鉴.     

综合物探方法在高速公路岩溶塌陷探测中的应用分析

石灰岩广泛发育的地区,岩溶塌陷是威胁高速公路建设的重要隐患。单一物探方法在准确探测塌陷形状与位置时面临较大困难,结合多种物探方法准确定位塌陷是一种有效快速的物探工作方式。本文以全兴高速公路K50＋825m段为例,论述综合物探方法在岩溶塌陷勘测中的应用。结果表明结合高密度电法及浅层地震波勘探可有效查明塌陷区内地层结构、岩溶破碎带,并划分出塌陷区范围。     

地铁车站复合墙结构体系受力特性

针对地铁车站复合墙体系受力变形规律与理论计算结果存在较大差异,围护结构土压力分布规律和主体结构内力具有不确知性的问题,采用EPS板(聚苯乙烯泡沫)代替防水垫层进行模型试验和数值模拟,对比分析复合墙和叠合墙体系受力、变形特性,得到墙后水平土压力、周围地表沉降、结构体系内力等变化规律。结果表明:复合墙技术具有良好的卸荷作用,可有效改善地铁车站主体结构受力状态;卸荷效果随EPS板厚度增大或弹性模量减小而增强,但地连墙弯矩会随着卸荷作用的增大而增大,因此,并非EPS板厚度增大或弹性模量越小就越好,而是需要确定合理的减载参数;复合墙体系会引起较叠合墙体系更大的周围地表沉降,本文条件下的主要影响区域为0.60H～1.25H(H为基坑深度),沉降差约为12%。     

武汉地铁车站深基坑支护结构选型研究

地铁工程包含地铁车站和区间隧道两大部分,其中地铁车站深基坑支护结构的选型设计,是确保地铁车站深基坑施工安全的首要任务和重要环节.为了降低设计过程中造成的施工安全风险,地铁车站深基坑工程的设计选型应根据地质水文条件,周边建筑物及地下管线等工程环境以及支护类型的特点和要求综合确定,才能实现安全、经济、合理的设计方案.本文根据武汉地区三种典型地貌形态,结合武汉地质水文条件分布特点,通过武汉地铁二号线一期几个典型的车站深基坑工程支护结构的分析,讨论了基坑加固范围与深度、地下连续墙深度、降水方式等对车站深基坑施工的影响,进一步阐明了地铁车站深基坑支护选型的方法及施工中需注意的问题.     

考虑渗流影响的深基坑开挖三维弹塑性数值模拟

为了分析在降水影响下地铁车站基坑的稳定性和现场实测的精确性,以沈阳某地铁车站深基坑为研究对象,根据工程地质条件及围护结构的深度和基坑开挖深度,运用ABAQUS对基坑进行了地下水渗流与开挖的三维数值模拟分析,利用试验推理法来模拟渗流问题.对基坑降水条件下开挖和支护体系的变形情况进行了验证,并将模拟结果与实测值进行了对比.结果表明,理论分析和实际监测结果较吻合,该方法对ABAQUS在基坑渗流数值模拟方面具有良好的借鉴性.     

安溪县剑斗地区岩溶地面塌陷危险性预测

对安溪县剑斗岩溶地面塌陷的时空分布特征、影响因素、形成条件及形成机理进行探讨。结合当地的地质环境条件，建立各因子层次结构模型，应用层次分析法对可能发生塌陷的区域进行预测。研究结果表明安溪县剑斗岩溶地面塌陷主要与岩溶发育程度、覆盖层厚度及其岩性、地质构造、水力条件及人类工程活动等因素有关。     

城市轨道交通线网规划中的岩土工程分析——以成都地铁2号线一期工程东段为例

在城市轨道交通线网规划中,岩土工程分析是一重要环节.作者以成都地铁2号线一期工程东段为例,进行了岩土工程分析.该地铁段设计全长约13.30 km,沿线设计11个车站和12段区间隧道,工程地质条件、水文地质条件及周边环境复杂.通过对该段的自然地形地貌、地层岩性、区域地质构造、稳定性以及岷江水系Ⅰ、Ⅱ级阶地的地质环境、所在地铁站点的岩土工程特性进行全面勘察和综合分析,为地铁工程的规划建设提供了施工建议和对策.     

交叉地铁车站地震响应分析

结合某正在规划中的相互穿越地铁车站结构,考虑单个地铁车站和两个交叉地铁车站的情形,分别建立各自的计算模型,计算在该地区人工地震波作用下地铁车站的地震响应,分析交叉地铁车站的地震响应规律以及两交叉地铁车站地震响应的相互影响规律。计算分析表明:该交叉地铁车站满足该地区的抗震要求;浅层地铁车站的相对变形要大于深埋地铁车站;下层地铁车站的相对变形较小,柱端弯矩较小,但由于埋深大,其底板弯矩较大;下层地铁车站的存在为上层地铁车站起到了一定的隔震作用。研究成果可为地下相互穿越工程的抗震设计提供参考。     

强震作用下地铁车站结构损伤破坏的三维非线性动力分析

为了研究地铁车站结构在强震作用下的动力响应及破坏机理,基于混凝土损伤塑性模型、岩土扩展的Drucker-Prager模型、土-结构相互作用以及人工边界等相关理论,利用ABAQUS软件建立了强震作用下地铁车站的动态响应与损伤破坏的二维、三维精细化非线性有限元分析模型,并对柱端设置隔震器的地铁车站结构进行了三维非线性动力分析.分析结果表明:所建立的有限元分析模型能较好地反映强震荷载作用下钢筋混凝土结构的动力特性以及土-地下结构之间相互作用,适用于地下结构抗震分析;三维有限元模型的分析结果比二维有限元模型的分析结果更为准确地反映强震作用下地下结构的破坏特性,并与现场观测的破坏形态具有较好的一致性;碟形弹簧和铅芯橡胶构成的三维隔震支座具有较大的竖向刚度和抵抗侧向变形能力,在地铁车站中柱端部设置隔震支座可以大幅减小中柱的变形及损伤破坏程度.     

新建排水工程基坑施工对既有地铁隧道的影响分析

地铁保护区范围内工程施工不可避免地涉及对既有城市轨道交通设施的影响与保护问题.以徐州市津浦东路排水工程基坑上跨地铁1号线盾构区间为背景,采用精细化的数值模拟方法,针对不同基坑开挖卸荷条件下既有盾构隧道的影响进行研究.研究结果表明:一次开挖卸荷20 m,引起隧道结构变位位移大于5 mm,不满足地铁安全保护变形控制值要求;优化后的分段开挖方案,盾构区间的各项变形指标均在安全控制要求范围内;基坑开挖卸荷对隧道结构的受力状态影响较小,经检算,隧道结构的受力状态基本未改变,隧道主要呈压弯受力.     

溶洞注浆加固的空间属性对地铁盾构隧道建设安全的影响效应

依托深圳地铁16号线盾构隧道穿越岩溶溶洞工程,采用数值计算分析方法,建立溶洞注浆加固对地铁盾构隧道建设安全影响的力学计算模型,综合考虑岩溶溶洞注浆加固的空间属性,重点研究不同位置溶洞注浆加固前后对地铁盾构隧道稳定性的影响作用。结果表明:随着溶洞与隧道距离的增加,盾构隧道开挖受未注浆加固的溶洞的影响越来越小;相比于对溶洞不进行处理的盾构隧道开挖,溶洞的注浆加固处理可以有效控制地表沉降,在很大程度上降低了隧道围岩的变形量;相比于对溶洞不进行处理的盾构隧道开挖支护,溶洞的注浆加固在一定程度上改善了盾构隧道管片的受力状态,降低了衬砌结构破坏的可能性。     

临近地铁隧道的软土深基坑开挖三维数值模拟

针对地铁临近区域的工程活动对隧道产生的影响,以杭州某临近地铁隧道的软土深基坑工程为例,采用有限元方法建立了三维数值模型,分析了基坑开挖引起的土体变形及对临近地铁隧道的影响,并对不加固和坑底加固+槽壁加固2种方案进行对比分析。分析结果表明,未加固时基坑开挖引起的隧道最大水平变形为8.7mm,影响隧道正常运营与安全,需增加控制措施;坑底加固及槽壁加固能明显控制基坑开挖对地铁隧道的影响,在B基坑开挖步最为明显;地铁车站围护结构以及基底抗拔桩对车站结构变形的影响有一定抑制作用,基坑开挖引起地铁车站的变形远小于控制标准和隧道变形;在基坑支撑位置处,隧道变形较小,实际施工中要保证支撑刚度,及时架设支撑,并保证先支撑再开挖,充分利用基坑的时空效应。该研究为类似工程提供一定的借鉴与参考。