重庆时尚园工程洞室地基稳定性分析

重庆时尚园工程3号楼在规划的公路隧道上修建而形成洞室地基,为此,如何分析评价高层建筑洞室地基的稳定性是主要的岩土工程问题。本文通过理论计算及三维弹塑性有限元数值分析,评价了隧洞开挖后建筑物与隧洞的相互影响,得出了有意义的结论,并提出了适宜的建议。该分析方法为以后类似问题的评价具有重要的参考价值。     

岩基破坏模式的划分及其极限承载力的确定方法

以岩体结构控制论的观点为基础,将岩基破坏形态的研究作为突破口,综合考虑岩基承载力的诸多影响因素,划分了岩基可能破坏模式,并建议了各模式下极限承载力理论计算公式。     

岩体洞室地基洞室两帮失稳的宏观判据

岩体洞室地基是由岩体、地下洞室、地面建筑共同组成的有机整体,是由地下工程与地表工程共同组成的复杂系统。岩体洞室地基系统的稳定应保证基底岩体和洞室围岩均处于稳定状态,其稳定性判据包括"地基稳定性判据"和"洞室围岩稳定性判据"两个方面。其中,"地基稳定性判据"又包括岩体地基极限承载力计算(不考虑地下洞室的影响)和地基沉降计算(考虑地下洞室的影响)两部分,前者侧重于对岩体地基强度失效破坏模式的判别,以基底荷载是否超过极限承载力为判别依据,后者侧重于对岩体地基变形失效破坏模式的判别,以建筑物的变形是否超过允许变形值为判别依据;而洞室围岩稳定性判据则主要以洞室围岩的应力、应变是否超过允许值为判别依据,可采用解析分析法、赤平投影图解分析法、数值模拟法和考虑地应力影响的宏观判据进行判别。其中,洞室两帮可考虑岩体结构特征及所处的地应力环境,根据洞室围岩的岩性及节理分布特征,分为均质洞室、力学性质相近的岩层组中洞室、被节理切割成块体的洞室、具有软弱夹层时洞室等4种情况,来建立围岩失稳破坏的宏观判据。     

大型洞室群围岩破坏模式的动态识别与调控

 在归纳地下工程围岩破坏模式分类、分析方法和控制措施等方面研究成果的基础上,建立大型地下洞室群围岩破坏模式的分类方法。该分类方法充分考虑大型洞室群大尺寸、大高宽比和多洞室相互作用等特点,依据控制因素、破坏机制、发生条件3个层次归纳出18种典型的围岩破坏模式,给出每种破坏模式的主要稳定性分析方法和针对性控制措施等方面的建议。并进一步根据大型洞室群分步开挖过程中不断更新的工程地质条件和围岩性状,提出围岩破坏模式的动态识别、复核与调控方法。该方法已成功应用于锦屏二级水电站地下厂房洞室群的开挖过程中围岩破坏模式识别和实时工程措施(开挖和支护)调控,实现施工过程中围岩局部不稳定性问题的识别、预测与动态调控。实践表明,该方法实用、科学和系统,可有效地指导大型地下洞室群施工过程中的开挖与支护设计动态优化,避免局部不稳定性问题的发生。     

重庆市轻轨小什字车站地基洞室稳定性分析

通过三维有限元数值模拟 ,分析了重庆市轻轨小什字车站高层建筑地基下大跨度浅埋洞室K0+ 6 87～K0 + 771段开挖落底前后围岩的应力、位移状态 ,得出了洞室衬砌结构内力的最不利组合和洞室的整体稳定性结论 ,以供设计和施工参考。     

岩石洞室地基稳定性综合分析方法应用

随着地面与地下空间的综合开发利用日愈增多,地面建筑与地下建筑的冲突也日愈突出,其核心问题是围岩的承载能力,本质是围岩稳定性问题.研究围岩稳定性的方法主要有传统计算方法、数值模拟分析及监测方法等.以泛华大厦Ⅱ区(20层)的大跨度浅埋小什字车站洞室地基为研究对象,综合上述3种方法对洞室地基稳定性进行综合分析.结果表明,利用传统计算方法与数值模拟分析方法以及结合部分监测成果进行综合分析,对洞室地基稳定性这种复杂的问题是非常有效的.     

公路路基地基承载特性及破坏模式

基于公路路基基底的柔性和荷载分布为梯形的主要特征,采用了关联流动的Mo-hr-Coulomb内切圆屈服准则,通过增量加载的弹塑性有限元方法,着重研究了公路路基地基的承载特性和破坏模式,并与刚性条形基础地基进行了对比分析。研究结果表明,在相同的基底平均应力作用下,公路路基基底中心点相对沉降s/B比刚性条形基础大;公路路基地基的破坏模式主要与内摩擦角和弹性模量有关;明确了公路路基地基塑性变形多从地基中部向坡脚和外侧延伸;提出了公路路基地基承载力特征值的确定方法和修正系数k的值域范围。     

局部剪切破坏模式下地基极限承载力的研究

基于土的极限平衡理论 ,探讨了局部剪切破坏模式下地基极限承载力的计算方法 ,并有效地解释了试验中所观察到的承载力系数的影响因素     

桩体刚度对复合地基支承路堤失稳破坏模式的影响研究

在已有研究基础上,对理想塑性、脆性拉裂两种破坏后性状对应桩体的抗弯、抗剪承载力的进行了分析比较,脆性拉裂破坏后性状可以更好地反映桩体弯曲破坏后抗弯及抗剪承载力的降低。对于复合地基支承路堤的有限差分数值模拟表明,路堤荷载、桩体材料弹性模量不同时桩体受力以及路堤失稳时桩体的破坏模式并不相同,当桩体弹性模量、路堤荷载较大时,桩体发生受拉弯曲破坏,需考虑桩体的脆性拉裂破坏后性状以描述桩体抗弯、抗剪承载力的降低以及不同位置桩的连续破坏。     

高层建筑岩石洞室地基稳定性分析

通过有限元计算、经验类比和现场观测,对以重庆市邹容广场为例的高层建筑岩石洞室地基稳定性分析进行了较为全面的研究,其中包括岩体力学参数、岩体破坏准则、有限元计算方案、稳定性分析结论及工程措施。     

盐穴储气库地面沉降监测与分析

盐穴地下储气库通过地下盐矿开采、溶蚀形成的地下空间,进行天然气的储存。在储气库的运营过程中,由于盐岩蠕变,腔体体积收缩会产生地面沉降或地面塌陷。在储气库运营过程中建立地面沉降监测网,捕捉因地层蠕变产生的地面沉降具有重要的意义。详细地介绍了我国第一个盐矿储气库的地面沉降监测,并分析运行过程中的地面沉降变化规律。分析揭示,监测数据与腔体体积的收缩具有较好的吻合性。     

某岩质边坡地下水位预测模型对比分析

地下水是影响边坡的稳定性重要因素,本文以某岩质边坡地下水监测为基础,利用时间序列模型与神经网络模型分别对该边坡地下水位进行预测分析,从而对岩质边坡安全监控模型的研究,总结并建立了岩质边坡监控预测模型,可以为岩质边坡监测-预警-评估体系提供另一种思路和解决方法。     

桩基沉降计算的几个问题

针对密桩桩基、疏桩桩基两类桩型沉降计算方法,分析了沉降压缩层的分层原则、沉降计算点、应力计算点的选取原则;探讨了附加应力、沉降计算深度、压缩层厚度等指标的影响因素、计算指标取值,并给出了压缩层厚度计算公式;对长桩疏桩桩基,分析了沉降量的变化规律,提出了减少桩基沉降的建议和应对措施。     

节理特性对顺层隧道破坏模式及稳定影响分析

顺层隧道的破坏模式及稳定性与岩体节理特性密切相关。建立顺层隧道的节理岩体模型,采用有限元强度折减法,研究了当顺层隧道围岩为硬质岩层、硬质岩软质岩互层时,节理倾角变化以及节理间距变化对隧道破坏模式及稳定性的影响。结果表明,顺层隧道开挖后,顺层面方向围岩会顺着节理面滑移,垂直层面方向围岩会产生弯曲折断破坏。当节理倾角变化时,两个方向的破坏程度和破坏范围会随之发生变化,从而影响隧道的安全系数,倾角40°时安全系数达到峰值。当隧道围岩为硬质岩层时,节理倾角的变化对隧道围岩的破坏模式影响较小,当隧道围岩为硬软互层时,随着节理倾角的增大,软质岩顺着节理面滑移的可能性大大增加。当节理间距增大时,隧道围岩宏观力学性质逐渐趋向于岩石,安全系数逐渐增大。研究成果对于合理设计顺层隧道的支护措施具有指导意义。     

大跨度高边墙地下洞室围岩压力研究

作用于地下洞室衬砌结构上的围岩压力的计算方法有多种,采用多种围岩压力计算方法计算某大跨度、高边墙地下洞室的围岩压力并结合施工监控量测进行对比分析,以提出针对硬岩地层中开挖的大跨度、高边墙深埋洞室围岩压力计算的合理方法。     

复杂结构危岩体破坏模式分析及稳定性评价

以贵州铜仁市甲州危岩体W7为例,采用包络设计的思想,从各种可能的破坏模式对危岩体的稳定性进行分析,选用岩体力学和结构力学计算方法进行稳定性定量计算,根据计算结果选择适宜的危岩体防治对策。经5年的运行检验,证明提出的防治对策是适合的,计算方法是可信的。     

块体理论在水电站洞室围岩稳定分析中的应用

在水电站地下厂房的施工过程中,由于岩体天然应力状态遭到破坏,伴随着地下洞室的开挖,相应的产生整体或部分块体移动,出现不稳甚至破坏效应,给施工带来严重的威胁.直接影响施工的进度和安全;至上世纪八十年代,石根华博士正式提出关键块体理论以来,随着研究的深入,该理论已被广泛的应用于实践之中.文章以大岗山水电站地下厂房为实例,通过对主厂房地质素描图的节理进行统计分析,搜索出随机块体进而分析其是否为关键块体并利用块体理论的矢量解析判别法对其进行稳定性评价,进而为施工支护提供依据,为地下洞室的块体稳定性分析提供了一种准确快捷的途径.     

江边水电站地下洞室群围岩稳定性数值分析

利用显式有限差分快速拉格朗日分析程序FLAC3D,在进行初始地应力反演的基础上,建立了四川江边水电站地下厂房洞室群的三维非线性地质力学模型。采用基于能量耗散原理的弾脆性本构模型,对设计开挖和支护方案进行了全过程模拟分析,得到了施工过程中洞室群围岩的位移、应力和塑性区分布特点,并与现场监测情况进行比对,根据分析结果提出了加强监测的位置、加强支护的部位,并建议主厂房下游边墙和主变洞上游边墙之间区域采用预应力锚索进行重点加强,最后对支护系统和建议的合理性进行评价,对地下洞室群的设计和施工起到了一定的指导作用。     

侧爆作用下硐室锚杆受力动态响应数值分析

利用数值分析软件LS-DYNA3D, 研究了在侧爆应力波的作用下硐室锚杆支护受力动态响应。数值分析结果表明:通过对比相同比例距离的试验和数值模拟压应力时程曲线,说明数值模拟结果可信;基于不同位置锚杆中间单元轴向应力时程曲线分析,发现迎爆侧受到应力波的作用明显大于背爆侧;迎爆侧侧墙锚杆既受压又受拉,并且锚杆8受压最大;受拉较强部位主要集中在迎爆侧,锚杆7拉应力峰值最大;从锚头到锚端锚杆拉应力峰值和压应力峰值都是先增加再减小,最大压应力峰值偏向锚端,而最大受拉位置与应力波的幅值和波长有关。     

偶应力理论的层状岩体洞室数值模拟

传统的等效连续介质理论忽略了梯度应力的影响,未能很好地解释岩体工程中出现的弯曲变形及破坏现象。而引进偶应力及弯曲曲率的Cosserat介质理论考虑了弯曲效应对介质变形特性的影响。首先对基于平面应变问题的Cosserat介质理论以及扩展模型的弹性本构方程进行介绍,再利用快速拉格朗日法FLAC软件对地下洞室工程数值模拟,并将Cosserat法与增设节理单元法进行结果对比。模拟结果不仅能较好地显示层状岩体的弯曲变形,也证明了Cosserat介质扩展模型的有效性和优越性。