柱状装药不同起爆方式的数值模拟研究

运用三维非线性动力有限元分析程序ANSYS/LS-DYNA对柱状装药3种起爆方式下的爆轰过程和岩石中的应力波传播特征进行模拟。分析不同起爆方式下岩石中应力波的叠加和传播过程,对比岩石的应力状态、应力水平和振动响应。分析结果表明:不同起爆方式下岩石中应力波的传播方向、大小不同,引起的振动响应也不同;反向起爆时岩石自由面的拉应力和振动速度峰值较正向起爆时大;反向起爆时孔底近区的应力水平较正向起爆和双向起爆时大。综合考虑岩石的应力和振动响应,可得反向起爆的爆破效果较正向起爆和双向起爆好。

双线平行地铁隧道盾构同向推进纵向安全间距研究

为加快双线地铁隧道施工,采用2台盾构机同时开挖,盾构横向间距不变情况下,纵向间距过近会加剧对土体的扰动,影响地表建(构)筑物安全。以武汉地铁三号线为工程背景,选取双线平行隧道盾构同向推进为研究对象,采用现场监测和数值模拟计算方法,综合分析盾构开挖时隧道横向、纵向地表变形特征,揭示双线平行隧道盾构同向推进时的纵向相互影响规律。结果表明:数值计算结果与现场监测数据相吻合;盾构通过后地表形成沉陷槽,隧道拱顶上方地表变形最大,距离隧道轴线越远,地表变形越小;开挖过程中盾首上方隆起值达到最大,盾构穿过后沉降迅速增加,最终趋于稳定;双线地铁隧道盾构同向推进中,盾构的二次扰动加剧了地表最终变形量,盾构纵向间距对地表最终变形量没有影响,随着盾构纵向间距增加,地表总体沉降速率减缓,当盾构纵向距离大于50m时较为安全可靠。研究成果旨在为今后的地铁隧道安全快速的施工提供依据。

基于灰关联与层次分析的地下开采采矿方法优选

采矿方法选择是地下开采金属矿山建设的一项重要内容,涉及影响因素众多,且各因素之间灰色关联。因此,灰关联分析作为一种有效的分析方法在采矿方法优选研究中得到广泛应用,但传统的灰关联分析不考虑各个影响因素的权重系数的不同,存在缺陷。介绍了基于灰色理论和层次分析理论,建立灰关联分析和9标度层次分析法(AHP)相结合的采矿方法优选模型,先根据灰关联分析理论,得到几种采矿方法的关联系数;再利用层次分析理论确定各评价指标权重,最终求得关联度。大冶铁矿工程实例表明,该采矿方法优选模型切实可行,具有一定推广和应用价值。

CFG桩在高挡土墙地基加固中的应用

挡土墙在边坡治理中运用广泛,在高挡土墙设计中,往往会遇到挡土墙地基承载力不足的问题。若挡土墙高度较高,基底压力较大,且存在较大水平荷载,常规的天然地基和换填垫层法均难以满足地基承载力的要求,需要研究新型、合理的地基加固方法。主要研究CFG桩复合地基在高挡土墙工程中应用的可行性,并结合现有的挡土墙工程实例,对挡土墙地基承载力进行了计算分析,并采用有限元软件Plaxis 3D进行数值模拟研究。结果表明,CFG桩复合地基能提高地基承载力和整体稳定性,并能满足水平荷载的验算。因此,采用CFG桩对高挡土墙进行地基加固的方法是可行的,具有一定的经济性和实用性。

双线盾构施工引起地表及建筑物沉降规律研究

结合武汉地铁3号线19标段双线隧道施工,利用数值模拟和现场测试的方法,研究盾构施工过程中建筑物及地表沉降变形特征,并根据同一建筑物不同部位的沉降差判定施工过程中建筑物的安全性。研究结果表明:地表沉降在建筑物处明显增大,建筑物所在位置及其周围土体呈现整体倾斜变形;隧道横向上建筑物长宽比越大,地层滑移角及沉降槽宽度越大;建筑物和基础的沉降变形与隧道施工动态相关,基础的不均匀沉降导致建筑物安全性降低。由此可知,盾构施工对上部建筑物的影响非常显著,研究成果可为今后类似工程设计施工提供参考。

基于BIM技术的复杂深基坑支护设计分析

目前,二维常规设计已难以满足复杂深基坑工程建设需要,有必要对其开展BIM三维设计。结合一复杂深基坑工程案例,基于BIM技术,建立了基坑支护方案的三维模型,该模型包括围护结构、支撑系统和复杂节点等。在设计过程中,利用BIM协同、可视化等功能进行构件碰撞检查、施工过程模拟以及关键工序的交底。实践表明:BIM在深基坑工程设计中的应用提升了参建各方的沟通效率、节约了资源、减少了设计变更,还能准确表达设计意图,有效避免设计错误,提高施工质量。案例的成功应用表明BIM技术在复杂深基坑支护工程中具有先进性、优越性和必要性。