基于广义Hoek-Brown强度准则的岩质边坡开挖稳定性分析

导出了广义Hoek-Brown强度准则的弹塑性矩阵计算方法,并将其用于一岩质开挖边坡施工过程模拟。同时,利用Hoek所提出的参数等效化方法对岩质开挖边坡的稳定性进行强度折减分析,揭示了开挖施工过程中边坡临界失稳模式的演变、发展过程。分析结果表明,边坡的应力-应变场、位移场、边坡的稳定性及其临界失稳模式的演变过程与采用传统的Mohr-Coulomb强度准则的发展过程是一致的,但用Hoek所提出的等效Mohr-Coulomb强度参数可能会高估边坡的稳定性。

基于局部变形理论的非均质地层中预应力锚固受力分析

将非均质地层中的预应力锚索沿锚固段离散为一系列子锚固段,导出基于局部变形理论的各子锚固段理论解,并由子锚固段之间的相互作用关系分别建立非均质地层中拉力集中型和压力集中型预应力锚索锚固分析方法,编写了相应的分析程序。对位于非均质地层中的拉力型和压力型预应力锚索在多级测试荷载作用下的响应进行分析。结果表明,所提出的分析方法和程序是可行的,特别地,对于拉力集中型预应力锚索,考虑第一界面作用效应的分析结果更符合实际。

D-P准则的性能评估及其在强度折减分析中的适用性研究

将D-P准则对M-C准则的近似视为连续函数逼近问题,据此建立了最佳平方逼近的误差解析表达式,并提出了一个最佳D-P准则。同时,利用该误差表达式分析了各种常用D-P准则对于M-C准则的最佳平方逼近误差。分析结果表明,在所有的D-P准则中,采用大外接圆的D-P准则误差最大,等面积圆准则与本文所提出的最佳准则的误差相近,内切圆、小外接圆和中径圆的误差基本上处于同一水准。同时,通过利用强度折减分析方法对各准则的适用性作了进一步的研究,结果表明,在系统处于相对稳定状态时等面积准则和最佳准则与M-C准则具有较好的接近程度,但当系统将进入不稳定状态时M-C准则却与内切圆准则接近。

非开挖导向钻进钻孔轨迹的优化设计

介绍了非开挖导向钻进中常用的“直线——圆弧——直线——圆弧——直线”

非均质地层中压力集中型预应力锚索受力分析研究

实际锚固工程中锚固体往往处于非均质地层中,通过将锚固体处理为一系列与地层条件相匹配的锚固子单元,建立了各锚固子单元的受力分析模型,利用各锚固子单元之间的相互作用关系建立了非均质地层中压力集中型预应力锚索锚固体受力分析方法,编写了相应的计算分析程序,并进一步通过算例证明了本文所提出的计算方法和程序的正确性。最后,通过对一压力集中型预应力锚索的受力分析成果与现场测试结果的对比,表明本文提出的分析方法和程序是可行的。

衡重式挡土墙土压力的非线性分析

通过对挡土墙土压力非线性分析方法的研究 ,推导出了衡重式挡土墙土压力计算的数解公式 ,并编制了相应的计算程序 ,一般的直线型墙背挡土墙和折线型墙背挡土墙土压力计算均可作为本文计算公式的特例。通过对一折线型墙背重力式挡土墙的土压力计算与实测结果的比较表明 ,由本文公式所得的解与实测结果很接近。

某深路堑边坡稳定性的有限元分析

利用有限单元法分析了某深路堑边坡的稳定性 ,通过对分析成果的整理和研究得出了边坡的稳定性结论 。

非开挖技术与铺管工程的优化设计

本文论述了非开挖铺管技术在工程中的应用前景及其工艺特点，提出了应将开挖技术与管线铺设的线路优化设计相结合，而且说明图与网络技术能更方便地用于非开挖铺管的线路优化步指出了利用非开挖技术可使铺管工程的线路设计达到最优。

基于M-C准则的强度折减法分析边坡稳定性研究

在对基于M-C准则的有限元强度折减法分析边坡稳定性理论研究的基础上,编写了相应的有限单元法分析程序。通过对相关考题和算例的分析表明,其分析成果与极限平衡法的分析成果是一致的,这表明基于M-C准则的有限元强度折减法在边坡稳定性分析中是可行的,其分析成果是可靠的。

基于加载效应的Terzaghi一维固结理论有限单元解析

本文从Terzagh i一维固结理论控制微分方程的普遍形式出发,据此建立了可考虑加载效应的Galerk in有限单元计算格式。通过对相关算例分析表明,有限元解的结果可靠的。算例表明,由于可能在排水边界附近产生负的孔隙水压力,故在用Terzagh i理论分析受周期性加卸载作用的地基时应持警慎态度。

微动探测方法在城市地铁盾构施工“孤石”探测中的应用——以福州地铁1号线为例

孤石在我国南方花岗岩地区普遍存在,其分布无明显规律,形状各异,强度可达到100 MPa以上。福州地铁1号线在施工过程中遇到了孤石问题,盾构区间范围内的孤石如果没有提前查明并处理,会给盾构施工造成重大不利影响和安全隐患。采用微动探测方法有效解决了福州地铁1号线的孤石问题,运用微动探测成果结合少量钻孔验证进行盾构施工的安全性分析,为盾构施工提供指导。简要阐述了微动探测方法的基本原理,介绍其在福州地铁1号线多个盾构区间孤石探测的成功案例,说明微动探测方法适用于城市复杂的环境条件,在盾构施工孤石探测方面具有良好的应用效果。

二桩承台的三维有限元分析

利用ANSYS对二桩承台进行三维非线性有限元分析,成果揭示其破坏模式,并表明其极限承载力与规范比较是合理的。

非开挖技术与铺管工程的优化设计

论述了非开挖铺管技术在工程中的应用前 景及其工艺特点。首次 提出了应将非开挖技术与管线铺设的线路优化设计相结合，而且说 明了图与网络技术 能更方便的用于 非开挖铺管的线 路优化设计，进一步指出了利用非开挖技术可使铺管工程的线路 设计达到最优。

基于线形台阵的高精度微动技术在城区岩性地层精细划分中的应用

微动探测技术被广泛应用于构造、孤石、溶洞等勘查,但是,以常规圆形、嵌套三角形台阵等为代表的测量方式在城区施工会受到现场条件限制,难以实现长剖面数据的高效、高密度采集。针对这一问题,提出一种基于线形台阵多次覆盖的高效数据采集技术,该技术借鉴地震勘探多次覆盖观测系统的思想,布设一次线形台阵可以同时得到多个测点数据,可大大提高单台站数据的利用率。为了研究该采集技术的可行性和有效性,开展了单点频散曲线对比实验和横波速度剖面对比实验,并将其应用于福州城区岩性地层探测实验。实验结果表明:该技术极大地提升了微动数据采集的效率和测量密度,有效改善了探测精度和探测深度,为城市复杂地面环境下开展岩性地层精细划分提供了一种新的台阵布设方案。

等值反磁通瞬变电磁法在地铁盾构孤石探测中的应用

孤石是花岗岩不均匀风化所残留的风化核,具有空间分布不规律、埋藏深度不定、粒径不均等主要特征,给地铁盾构施工带来了重大安全风险。在地铁工程建设中,孤石精准探测一直都是城市地铁盾构施工面临的重要难题之一。等值反磁通瞬变电磁法采用双线圈源建立一次场零磁通接收平面来消除一次场对接收线圈的影响,实现纯二次场聚焦观测,增强了涡流聚集,降低了体积效应,具有探测精度高、抗干扰能力强和工作效率高等诸多优良特性。为了研究等值反磁通瞬变电磁法对孤石探测的有效性和适用性,将其应用于福州地铁F1线孤石探测方法优选试验中,通过与钻孔验证表明,该方法能有效圈定孤石体的位置、大小和空间分布,尤其适用于干扰严重、交通繁忙和建筑密集的城市复杂环境。

预应力锚索框架地梁的互作用变形耦合分析

由于压缩变形的传播效应,预应力锚索框架地梁与边坡各接触点之间存在互作用变形的耦合效应,而现有预应力锚索框架地梁分析方法大多忽略了地梁基底接触点之间的相互影响。从可考虑变形传播效应的弹性半空间地基理论出发,建立预应力锚索框架地梁与边坡岩土体不同接触点之间的互作用变形耦合分析模型,并通过实例对比分析表明,考虑互作用变形耦合效应的分析结果是合理的。

地微动勘探技术在孤石探测中应用——以福州地铁1号线工程为例

福州地铁1号线沿线普遍分布有影响盾构掘进孤石。为确保该盾构隧道施工顺利,采用地微动勘探技术对该区间隧道施工范围内的孤石进行探查。对微动台阵采集的数据,采用高分辨率频率波数域(HRFK)法提取瑞雷波频散曲线,并计算视S波速度。获得的视S波速度剖面能直观反映探查范围内的速度变化,剖面上的异常高速体对应着孤石或基岩凸起。在视S波速度判据基础上辅以H/V谱比判据,可有效提高孤石判别准确度。工程实践表明,对地微动探测结果与钻探验证进行对比分析,将探测区划分为盾构施工危险区、警示区和安全区,可很好地指导地铁盾构施工。

福州地铁绿色装配式施工围挡研讨

施工围挡是建设工程实行封闭施工的主要措施之一,是标准化施工的重要内容。根据福州地铁车站及区间主体结构施工围挡使用情况,研发了一种由预制钢筋混凝土基座、型钢立柱、凹型方钢管压顶及地梁、复合钢木板、型钢斜撑、警示灯、喷淋系统拼装组成的绿色装配式围挡,适用于工期在1个月以上的施工现场。该围挡抗风性能强、便于改移、可快速围闭施工,环保、美观、经济,可产业化生产和重复使用,能带来诸多的经济和社会效益。

基于AcDb数据库的有限元程序及其后处理

介绍了基于CAD系统的有限元软件的特点 ,并以开发可视化的岩土工程有限元分析程序 (VGeoFea)为例 ,说明了将有限元分析与CAD系统相结合的方法 .最后 ,通过该程序的后处理的实现 ,表明了将有限元分析向CAD系统内部集成是实现科学计算可视化的有效手段 .

综合物探方法在地铁孤石探测中的应用研究

孤石是花岗岩不均匀风化所残留的风化核,具有空间分布不规律、埋藏深度不定、粒径不均等主要特征,给地铁盾构施工带来重大安全风险.在地铁工程建设中,孤石精准探测一直都是城市地铁盾构施工亟待解决的重要难题之一.本文针对以往单一物探方法探测孤石可靠性和精度相对较低,难以实现孤石体空间精准定位问题,提出一套孤石体精准定位物探方法组合探测技术,即以大深度探地雷达快速侦查孤石体的发育范围、微动法确定垂向边界、等值反磁通瞬变电磁法确定横向边界.福州地铁F1线葫芦山北侧的孤石探测应用示范结果表明:优选物探方法组合充分利用了三种方法之间可实现相互补充、相互验证的优势,有效避免了单方法存在多解性和干扰引起的假异常;结合已知地质和钻孔等资料校准了地层结构,实现了孤石体在三维空间的精准表达,对优化孤石探测技术、节约探测成本和实现无损、绿色勘查具有重要的意义.