软土地层盾构地中对接法孔压扰动规律研究

在软土地层中应用盾构地中对接法能大大缩短长隧道施工周期,但先、后行盾构施工在盾构对接段产生的超静孔隙水压力会影响土体应力状态和地层稳定性。建立软土地层盾构地中对接法的流固耦合模型,在时间方面,分析了盾构地中对接横断面上不同距离的超静孔隙水压力时间分布;在空间方面,分析了先、后行盾构施工引起的超静孔隙水压力纵向分布,以及盾构对接施工过程引起的超静孔隙水压力横断面分布。另外,分析了盾构地中对接施工对孔隙水压力的扰动规律,并进行施工参数分析。结果表明:完成盾构对接时,盾构施工对拱顶扰动范围最大,侧边次之,底部最小;后行盾构施工对开挖面前方的超静孔隙水压力影响范围是先行盾构施工的1.5倍,其值大约为3.4倍的隧道直径;当分层土体的渗透性差异过大时,会出现超静孔隙水压力突变的情况;在盾构地中对接施工过程中,先行盾构施工阶段产生的扰动影响要远大于后行盾构,至对接位置时,先行盾构对拱顶产生的孔压扰动指标是后行盾构的2倍左右;对接点处未进行注浆加固时,建议先、后行盾构在距对接点2D(D为隧道外径)前,将掌子面支护力减小至0.8倍标准掌子面支护力,或在先行盾构到达对接点前进行超前注浆加固,以减小盾构对接施工过程的扰动影响。

基坑开挖对邻近双舱综合管廊影响的三维数值分析

随着城市地下空间的开发利用,出现越来越多邻近地下综合管廊基坑开挖的工程案例,对管廊结构安全及防水性能产生重要影响。以厦门某邻近既有双舱综合管廊的基坑开挖项目为研究背景,采用PLAXIS 3D建立三维有限元分析模型,基于HS-small小应变土体本构模型,模拟基坑开挖过程对综合管廊的影响。研究结果表明,开挖后,邻近综合管廊沿轴线方向的变形受力模式可分为平移转动区、相对扭转区和位移约束区3个特征区域。基坑中部附近管廊发生朝向基坑的平移和绕轴转动,基坑边界附近管廊发生相对扭转,远离基坑区域管廊的位移受土体约束而相对静止。位于平移转动区和相对扭转区内的管廊截面发生朝向基坑的剪切变形,管廊顶板相对底板发生朝向基坑的水平相对移动;邻近基坑一侧市政舱顶板和远离基坑一侧侧墙下半部分发生较大挠曲变形。管廊与基坑间距对3个变形特征区域的分布没有显著影响,但管廊离基坑越近会使得管廊结构的变形程度越大。

基于流固耦合的盾构地中对接法管片松动研究

盾构地中对接法是指2台盾构机相向掘进至某点对接,然后在地层中弃壳解体的方法,适用于水域、山川和城市密集区。通过建立应力-渗流耦合模型,研究后行隧道开挖和推进千斤顶推力卸载对先行隧道环缝的影响,并基于环缝张开量提出防松动环设计参数。结果表明:先行隧道开挖时,环缝张开量随开挖步增加而增加,错台量受隧道顶部下沉和管片张开影响出现2个波动;后行隧道开挖时,环缝张开量随隧道开挖步增加而增加,错台量随隧道开挖步增加而减小;其次,通过提高顶推力大小能有效减小开挖扰动造成的影响,但在较大顶推力下,弃壳解体时会引起环缝发生明显的二次张开;为了控制张开量在合理范围内,增加钢环厚度能有效减小防松动环应力和变形。

基于统一强度理论的条带煤柱设计

现有条带煤柱设计方法偏于保守,急需更合理有效的条带煤柱设计方法,以提高条带开采的煤炭采出率。基于统一强度理论,建立了合理考虑中间主应力影响的条带煤柱极限强度公式,进而将其应用于条带煤柱屈服宽度和留设宽度的解析计算,并与Wilson公式以及广义SMP准则的拓展结果进行比较,得出中间主应力、煤层黏聚力和内摩擦角的影响特性。研究结果表明:本文所得统一计算式是一系列有序解的集合,具有广泛的理论意义;中间主应力、煤层黏聚力和内摩擦角对条带煤柱设计影响显著,应充分考虑中间主应力效应和煤层强度参数变化;Wilson公式结果过于保守,广义SMP准则结果是本文统一强度理论结果的一个线性逼近。

条带煤柱设计的强度准则效应研究

条带开采广泛应用于深部煤层,合理的条带煤柱尺寸对提高煤炭采出率和保护地表地貌都具有十分重要的意义。通过总结平面应变状态下Wilson准则、Mohr-Coulomb(M-C)准则、广义Matsuoka-Nakai(M-N)准则、广义Lade-Duncan(L-D)准则和外接圆Drucker-Prager(D-P)准则等5种强度准则的统一表达式,进而建立条带煤柱的极限强度、屈服宽度和留设宽度的统一计算公式,探究条带煤柱设计的强度准则效应,并得出煤层黏聚力和内摩擦角的影响特性。研究结果表明:建立的统一计算式涵盖文献已有解,且应用非常方便;条带煤柱设计的强度准则效应显著,Wilson准则和M-C准则的结果过于保守,外接圆D-P准则应用需谨慎,应优先选用广义M-N准则或广义L-D准则;煤层黏聚力和内摩擦角对条带煤柱设计的影响明显,应充分考虑煤层的强度参数变化。该研究结果可为条带煤柱的合理设计与施工提供一定的理论指导。

不同间距下相邻基坑相互影响数值分析

采用小应变硬化土（HSS）土体本构模型，建立同步开挖间距为1～8倍基坑开挖深度的相邻基坑有限元模型．考虑固渗耦合，分析不同基坑间距对坑间土堤沉降、支护桩弯矩和位移的影响．分析结果表明：相邻基坑间距小于等于4倍基坑开挖深度时，相互影响较强，需考虑相邻基坑施工引起的共同沉降，可采用有限土压力理论来对支护结构进行受力变形分析，减小桩径和配筋；间距大于4倍基坑开挖深度时，相互影响较弱，坑间土堤变形接近独立基坑，对支护结构的内力及变形影响也较小．

内支撑基坑群开挖相互影响的三维数值分析

通过Z-Soil岩土三维分析软件,以小应变硬化土(hardening soil model with small strain stiffness,HSS)模型为基础,建立地连墙与内支撑联合支护的群体基坑开挖的三维数值模型.对基坑土体的的竖向位移以及地连墙的变形和受力进行了分析,讨论了基坑间距的影响.分析结果表明:临坑的开挖使紧邻的坑间土堤沉降增加约1倍,使群坑周边沉降增加约10%;先开挖的基坑支护结构受力、变形增大,后续开挖的基坑的地连墙顶会向先开挖基坑方向产生整体侧移,基坑间距越近,影响越明显.

纵波垂直入射层状非线性节理岩体的半数值时域解

基于改进的节理弹性非线性法向变形本构关系,建立可描述纵波垂直入射层状非线性节理岩体的波传播位移不连续模型,结合一维波动方程特征线法推导层状非线性节理岩体透射波质点速度半数值时域解。利用该解建立差分格式并编写计算程序,通过参数研究初步探求弹性纵波在层状非线性节理处的传播过程及特征,着重分析节理条数N、无量纲节理间距ζ、变形非线性系数ξ、入射波最大振幅vinc与频率f等因素对透射系数|TIMP|、透射波能量比etra、首波波形畸变和时间延迟Tdel产生的影响。研究表明,随着节理条数增加和变形非线性系数增大,|TIMP|、etra减小,Tdel增大;随着节理间距增大,|TIMP|、etra、Tdel均先增大后减小并最终稳定。

土岩复合地层深基坑开挖数值模拟及变形分析

为研究土岩复合地层条件下深基坑开挖过程中支撑结构的变形机理,以内支撑为支护形式的某基坑工程为依托,建立该基坑的三维有限元模型,分析该基坑在开挖过程中各方面位移、内力的变化规律及规律形成原因,为类似基坑工程设计提供借鉴。结果表明:随着基坑开挖,围护结构水平位移呈现中间向坑内凹陷、两头小的形态,围护结构位移最大值在靠近约小于1/2基坑深度处;水平支撑主要因两侧围护桩变形而受压,为了限制支撑的位移,支撑之间的连梁多表现为受拉;立柱竖向位移是中间柱大,边柱小,有明显的空间效应。

反复堆卸载下被动桩土相互作用有限元分析

利用有限元方法,探求长期反复堆卸载过程中桩土相互作用的应力应变情况.研究堆卸载过程中被动桩与土体不同时刻的水平位移、变形、沉降、孔隙水压力变化,以及桩身弯矩等对反复荷载下桩土相互作用的规律,通过改变不同的条件来判断影响桩土相互作用的因素.结果表明:土体在反复堆卸载下不同于静力荷载的应力应变表现,在每个堆卸载过程后,都有不可恢复的残余应变,中间还伴随着超孔隙水压力的累积与消散,桩对土体侧移有很好的遮拦效果.

傍山软基高填方路堤边坡稳定性及加固效果分析

以福建省某路基工程傍山软基高填方路堤边坡为例,采用有限元软件GeoStudio,结合极限平衡法和有限元法,对该路堤边坡的稳定性进行动态分析,结果表明:该方法在评价傍山软基高填方路堤边坡稳定性上是有效的,尤其是当安全系数临近1.0时,可以结合有限元模拟的应变变形更准确地判断路堤边坡稳定性,为今后类似路堤边坡工程的稳定性评价提供有益参考.

高频振动贯入灌注桩套管土塞效应的数值分析

为探讨大直径灌注桩套管在高频振动贯入时管端土塞效应的形成机理,采用三维颗粒离散元法进行了数值仿真分析,研究了贯入过程中套管内、外土颗粒的位移、速率与接触应力、土塞高度、孔隙率和土体剪应力的变化.仿真结果表明:高频激振力越大,套管贯入深度越大,相应地管内土塞高度也越大,且超孔隙水压波动的最大幅度和幅值越大;土塞上部孔隙率较大,下部土体较密实.在高频振动贯入过程中,套管端沉入处的超孔隙水压幅值最大,同一时刻土塞内的超孔隙水压随深度增大;管内土颗粒在振动开始时以较小幅度上移;套管端部颗粒接触数目随贯入深度和振动频率的增大而增多,且接触应力和土体剪应力比其他区域大.

考虑诱发各向异性的花岗岩残积土硬化土模型参数研究

通过花岗岩残积土在原位有效自重应力下的固结(简称K0固结)排水三轴剪切试验和三向等压固结排水三轴剪切试验,分析诱发各向异性状态对花岗岩残积土硬化土模型(HS模型)参数的影响,并探讨K0固结排水三轴剪切试验所得HS模型参数在花岗岩残积土基坑工程数值分析中的适用性.研究结果表明:诱发各向异性对花岗岩残积土HS模型参数产生影响,诱发各向异性状态下的花岗岩残积土HS模型参数应用于实际基坑工程的数值分析可获得更加准确的预测结果.

延深基坑桩锚加固支护结构力学特性分析

运用Zsoil有限元软件建立桩锚支护延深开挖基坑数值模型,对加固支护结构连梁的节点连接形式、截面尺寸、支护平台宽度、二级支护桩的桩径和桩间距以及嵌入比等影响因数进行分析.结果表明:连梁节点连接形式,支护平台宽度对控制延深开挖基坑支护结构的受力和变形有明显影响.

土工格栅加筋垫层用于处理特殊地基

某地两幢拟建于软土地基上的建筑物,原设计均采用PHC管桩基础。在桩基施工过程中分别发现软基中有大量孤石和条石(古码头遗址),桩基无法施工。经多方论证,最后采用水泥搅拌桩复合地基配合土工格栅加筋垫层的处理方案。其中一幢建筑已竣工,经现场荷载试验和沉降观测检验,地基承载力和沉降完全满足工程要求,且降低了造价。

相邻桩锚基坑开挖变形相互影响数值分析

以两个相邻桩锚支护的基坑工程为实例,基于小应变硬化土(HSS)模型,通过Z Soil岩土有限元分析软件建立数值计算模型,分析相邻基坑开挖对基坑变形的影响.分析结果表明:相邻桩锚基坑开挖明显减小排桩桩顶水平位移、排桩深层水平位移、坑间土体深层水平位移和坡顶水平位移,对于桩顶水平位移的影响最为显著;相邻桩锚基坑开挖也增大坑间地表沉降,产生的沉降接近两个单坑引起的沉降叠加,最大沉降位置出现在两基坑的正中央;相邻桩锚基坑的支护设计宜考虑相邻基坑开挖的影响,宜以变形不超过单坑开挖产生的水平位移为控制基准.

粉喷桩复合地基桩土应力比的原型测试分析

通过对泉州市安吉路软基试验段实测 ,探讨粉喷桩复合地基的桩土应力比n和地基沉降的变化规律 .结果表明 ,n值随荷载增大而增大 ,但又随沉降增大而减小 ,而且工程实测的n值略显偏小 .导致n值较小的主要原因是 ,复合地基变形较大和上部桩间土为模量较大的填砂 ,桩、砂的变形模量接近 .鉴于前述原因 ,重要工程中利用实测桩土应力比计算复合地基沉降合理 .

某泵站基坑开挖监测分析

根据某泵站基坑围护结构的设计计算结果和现场监测结果,对基坑围护结构的侧向位移设计计算值和实测值进行了比较,分析了围护结构的工作状态,说明围护结构设计应充分考虑周围环境条件的变化和经济效益,并阐明现场监测工作的重要性。

茵陈蒿汤加减治疗痰湿质、湿热质高龄妊娠期肝内胆汁淤积症孕妇的临床研究

目的探讨运用中医体质分类方法结合中药颗粒剂茵陈蒿汤加减治疗高龄孕妇妊娠期肝内胆汁淤积症(ICP)患者的临床疗效。方法选择本院2015年1月—2017年12月住院治疗ICP患者中经过中医体质分类方法评估为痰湿质(E型)、湿热质(F型)二型的38例高龄患者,随机分为观察组和对照组各19例,观察组予中药颗粒剂茵陈蒿汤加减治疗,对照组予熊去氧胆酸治疗,疗程均为3周。比较2组ICP患者治疗结果的差异性。结果观察组ICP患者治疗后的生化指标(TBA、ALT、AST)水平、瘙痒评分均低于对照组(P <0. 05)。结论中医体质分类为E、F型的ICP患者接受中药颗粒剂茵陈蒿汤加减治疗,疗效优于熊去氧胆酸治疗的效果。