基坑开挖下抗浮锚杆对盾构隧道控制效果预测

研究布置在盾构隧道上的抗浮锚杆对隧道上浮的抑制作用。建立在布置抗浮锚杆的既有盾构隧道上方进行基坑开挖的三维有限元模型,考虑布置抗浮锚杆的长度、直径、角度、间距和每管片根数,分析抗浮锚杆布置方案不同对其抑制盾构隧道上浮效果的影响,同时考虑基坑的开挖工况与和盾构隧道的相对位置关系,分析抗浮锚杆在不同工况下的作用效果。研究结果表明：在盾构隧道管片上布置抗浮锚杆对上浮有一定抑制作用;盾构隧道上抗浮锚杆长度越长、直径越大、间隔越小、每管片布置根数越多,抗浮锚杆的作用效果越好;抗浮锚杆布置角度应在30°左右较为合适;盾构隧道埋深越大,抗浮锚杆的作用效果越好;基坑开挖的长或宽越大、开挖深度越大,抗浮锚杆的作用效果越明显。     

水压下单裂隙开裂混凝土渗透试验及模型公式研究

为了研究开裂混凝土的渗透特性,通过室内试验研究了裂缝宽度、外水压力对开裂混凝土渗透特性的影响,总结了目前开裂混凝土理想光滑平行裂缝模型和考虑粗糙度影响裂缝模型的绝对渗透系数计算公式,并将试验获得的渗透系数与各理论模型的计算结果进行分析比较.研究表明:裂缝宽度对混凝土结构渗透性影响最大,符合立方定律函数关系,水压、渗透时...     

顶管法与开槽埋管法经济性比较分析

地下管道工程一般可以采用开槽埋管和项管法进行施工,不同的施工方法对于不同的工况投资也不尽相同.土质的差异和管道埋深对两种施工方法的投资都有较大影响,特别是在谮软土地区,随着管道深度的增加,采用开槽埋管法的费用变化较大.在综合考虑施工工况、环境、交通等影响因素后,比较了两种工法的综合经济费用,提出了地下管道敷设工程决策的基本思路,为地下管道施工决策提供了一定的依据.     

软土隧道盾构法施工引起的纵向地面变形预测

假定土体不排水,利用弹性力学的Mindlin解,推导了正面附加推力和盾壳与土体之间的摩擦力引起的纵向地面变形计算公式,结合土体损失引起的地面变形计算公式,得到盾构施工引起的总的纵向地面变形计算公式,该方法适用于施工阶段。与两个工程实例进行了对比,本文方法计算得到的结果与实测数据较吻合。算例分析表明,正面附加推力引起开挖面前方地面隆起,后方地面沉降,以开挖面为轴线呈反对称分布,在正常施工时产生的地面变形较小;盾壳与土体之间的摩擦力引起的地面变形较大,分布规律与正面附加推力相似,但轴线位于盾构中间部位;土质参数对地面变形影响较大。     

考虑回淤的沉管隧道基础层压缩模型试验研究

实测数据统计结果表明,沉管隧道施工期间的沉降占到总沉降的50%以上,而施工期间沉降主要由基础层压缩引起。以舟山沈家门港海底沉管隧道为原型,取纵向30 m建立1∶10缩尺寸模型,试验重点模拟海水环境下注砂基础层形成过程,并研究其在不同回淤条件下的整体压缩过程,评估回淤对压缩的影响。研究结果表明：无回淤条件下砂石基础层整体压缩模量为3.41 MPa,表明沉管隧道基础层的压缩性能较差;夹杂不同浓度的回淤层后,基础层整体压缩模量在1.54~3.89 MPa区间,集中在2.34 MPa附近,约为无回淤条件的0.69倍;回淤起到类似润滑剂的作用,增加了砂石的交错重叠量和垫层整体的塑性,会延长压缩稳定时间,增加基础层的压缩量,放大压缩区域的不均匀性。     

土岩复合地层中盾构施工引起的地表位移预测

盾构穿越上软下硬土岩复合地层时极易引起地表沉降。为探究其规律,分析了盾构开挖面在复合地层中的收敛模式,考虑了层状地层对地表位移的影响,对传统的随机介质理论进行了简化,推导了复合地层中盾构施工引起的地表位移计算公式,依托杭州环城北路—天目山路盾构隧道工程进行了地表沉降的计算和可靠性验证,搜集并分析了26组地表沉降实测数据,反分析计算得到了对应的土体损失率,并进一步分析了土体损失率的分布及取值规律。结果表明：简化方法与传统随机介质理论计算结果相近,计算曲线与实测数据相吻合;复合地层中的土体损失率分布在0.09%～2.2%,与黏性土中类似;同一工程（区段）中土体损失率随硬岩比的增大而减小,且大致呈线性相关。     

含空洞砂卵石地层盾构隧道引起地面沉降研究

砂卵石地层普遍存在地下空洞,在该区域进行盾构隧道施工容易扰动砂卵石地层,若含有空洞则可能会引发空洞塌陷破坏,造成较大的地面沉降。基于离散元软件Yade,建立含空洞砂卵石地层单线盾构隧道施工模型,研究单空洞位置、单空洞直径、多空洞的组合形式对地面沉降的影响,得到空洞对盾构隧道施工引起的地面沉降的影响规律。研究结果表明,含空洞地层中,当空洞位于隧道正上方引起的地面沉降最大,而空洞位于隧道正侧方引起的地面沉降最小;无论空洞处于哪种位置,空洞直径越大,引起的地面沉降越大;空洞位于隧道正上方或者正侧方时,地面沉降值与空洞直径呈现近似二次函数关系,空洞在隧道斜上方时,在某些区间内地面沉降值与空洞直径呈现线性关系;空洞数量越多,引起的地面沉降越大。两空洞工况下,空洞分别位于隧道正上方与斜上方时引起的地面沉降最大。三空洞工况下,空洞分别位于正上方、正侧方、正侧方时引起的地面沉降最大。     

浅埋暗挖隧道地面沉降槽宽度系数取值的研究

浅埋暗挖法隧道施工引起的沉降槽宽度系数ｉ值与隧道的半径Ｒ、隧道的埋深ｚ 和土质有 关．采用Ａｔｔｗｅｌｌ分析公式,通过有限元数值模拟得到不同埋深ｚ下的ｉ值,从而求解出公式中的待 定系数Ｋ 与Ｎ,得出新的ｉ值计算公式．在进行待定系数求解时,发现ｌｎｉ与ｌｎｚ的关系存在线性分 段性,对ｉ值的公式进行了分段讨论,结论如下：隧道埋深较浅时,半径Ｒ 变化对ｉ 值影响大,对应 ｚ／Ｄ 为１．２４～１．８０时,Ｋ＝１．７３,Ｎ＝０．１７,ｉ／Ｒ＝１．７３×［ｚ／（２Ｒ）］０．１７;隧道埋深较深时,埋深ｚ变 化对ｉ值影响大,对应ｚ／Ｄ 为１．８０～３．２８时,Ｋ＝１．３５,Ｎ＝０．５５,ｉ／Ｒ＝１．３５×［ｚ／（２Ｒ）］０．５５．通过 实测数据分析并与前人公式对比,结果表明上述公式在杭州软土地区浅埋隧道沉降槽宽度系数的 取值更加精确．     

双线盾构施工对邻近框架建筑物影响的研究

采用三维MIDAS/GTS软件,考虑建筑物-土体-隧道共同作用,模拟了双线盾构垂直穿越独立基础的框架结构建筑物的工况。分析结果表明:在左线隧道已穿越建筑物的工况下,随着右线盾构机穿越建筑物的前后,建筑物左右两侧沉降差逐渐减小,最后右线沉降稍大于左线;沿隧道掘进方向的建筑物基础顶面产生不均匀沉降,先逐渐增大,随后逐渐减小并趋向于零;建筑物的最大第一主应力P₁超出标准值,可能引起一部分建筑结构开裂;随着建筑物中轴线到两条隧道中轴线的水平距离L的增大,建筑物呈现向隧道一侧倾倒的趋势,框架最大第一主应力和最大剪应变总体上呈减小趋势,柱间差异沉降则变化不大。     

湿陷性黄土地区单桩负摩阻力计算研究

湿陷性黄土地区地基土浸水湿陷后,桩侧表面可能产生负摩阻力,将导致桩基承载力降低。对湿陷性黄土地区桩基负摩阻力的产生机理及变化规律进行了分析。通过对实测曲线的分析及借鉴前人的研究成果,提出了一种适用于湿陷性黄土地区的双折线形桩侧负摩阻力分布模式。在有效应力法的基础上提出了湿陷性黄土地区负摩阻力的计算方法。