杭州地铁1号线盾构掘进对周围土体扰动分析

文章以杭州地铁1号线红普路站—九堡站区间段右线隧道盾构掘进为工程背景,对盾构掘进过程中周围土体的变化情况进行了试验性监测研究,其监测内容包含地表沉降、分层沉降、水平位移和孔隙水压力。通过监测数据分析表明:地表沉降主要集中在盾构通过前接近监测断面和盾尾离开监测断面这一期间;在盾构通过时,隧道盾构外侧土体存在明显沉降,而在盾构通过前、后,土体均有不同程度的隆起,并且横向水平位移较大,受挤压效果明显;盾构切口到达和盾尾离开时,孔隙水压力都会出现突然增大随后迅速减小的变化规律,反映了土体挤压、恢复和松弛等扰动状态。

杭州地铁某盾构隧道施工地面沉降规律分析

以杭州地铁一号线红普路站—九堡站区间右线隧道盾构施工为背景,通过现场实测,对盾构推进过程中测点沉降的发展规律进行了分析,将测点的沉降历程曲线归为四类,并采用玻尔兹曼函数对沉降历程曲线进行了拟合.结果表明,采用波尔兹曼函数对沉降历程曲线的拟合效果显著;沉降发展具有时空特性,测点在盾构切口到达前,变形较小,盾构通过测点时,沉降发展较快,盾尾离开测点一段距离后,沉降速率减缓趋于稳定;在盾构施工过程中盾尾注浆效果的好坏对盾构通过测点时的沉降值减小是至关重要的.

公路高陡病害边坡的三次治理浅析

结合云南某高速公路开挖高陡路堑病害边坡治理工程实例,在时间紧迫、未进行详细地质勘察的情况下先后进行两次治理均未取得成功,滑坡仍有变形迹象。在第3次治理前,充分分析前2次治理失败的经验教训,重新对该边坡进行详细的地质勘察评价,找到病害边坡存在的根源所在,最终结合已有的工程措施提出较完整的补充治理方案,取得较为宝贵的类似工程治理经验。

管幕工程地表变形的人工神经网络预测研究

管幕工法是一种新型的地下空间暗挖技术。国内首次应用于上海市中环线浦西段的北虹路下立交工程。该工法为解决软土地区超大断面地下工程的施工变形问题开创了新的领域。管幕工法虽然可以减少对周边环境的影响,但并不能完全消除。作者在充分研究钢管幕顶进施工过程中引起的地表变形特征基础上,建立相应的预测模型,应用人工神经网络智能滚动预测方法,对管幕工程的地表变形进行预测研究。研究表明:人工神经网络的一步滚动预测可以满足实际的工程需要,但精度相对偏低。而多步滚动预测虽可以得到较高的预测精度,但在实际工程应用中还需解决量的优化问题。

杭州地铁新塘路、景芳路交叉口工程深基坑监测分析

对杭州地铁新塘路、景芳路交叉口深基坑开挖过程中的地下连续墙墙体深层水平位移、钢支撑轴力、地表沉降和地下水位等监测数据进行分析,得出了一些有价值的结论与监测建议。实测表明:土体的深层水平位移可在一定程度上反应墙体深层水平位移;不同墙体测斜孔的测斜数据差异与其局部土质分布有关;地表沉降程度和墙体深层水平位移规模有较大联系;基坑地下水位的异常变动会伴随着邻近基坑地表的沉降;基坑监测在开挖初期重点监测轴力,开挖后期重点监测墙体深层水平位移;提高轴力的监测频率是加强基坑安全施工的可行手段。

超大型“管幕-箱涵”顶进施工土体变形的分析与预测

结合上海市中环线北虹路下立交地道工程采用“管幕-箱涵”顶进的非开挖施工全过程,分别应用ANSYS和FLAC三维数值分析程序,对顶进施工所引起的地表变形位移进行了全过程的动态仿真模拟,并采用弹性地基梁法和室内模拟试验以及现场实测数据比拟法,对地表变形特征进行了系统地研究,最后应用软科学的智能方法,对“管幕-箱涵”顶进非开挖工法所引起的地表变形位移进行了人工神经网络滚动预测。其研究成果已经提交施工部门参考和采用。

灌浆在水库大坝震损除险加固中的应用

结合在地震中损害严重的某水库,针对其坝基和坝体不同的受损形式,采取相应的除险加固手段进行设计、施工。事后检测,加固效果良好。

近距离桥桩施工对地铁隧道影响监测分析

杭州某桥梁试桩工程采用两种成桩设备进行施工,套管采用拔除和不拔除两种处理方式。为研究试桩工程对邻近地铁隧道变形的影响,文章对试桩施工过程中地铁隧道道床位移、结构竖向、水平位移以及收敛变形进行了监测。监测结果表明:桥桩施工会使邻近隧道产生一定变形,但其变形值远小于后期桩基沉降所引起的变形值;套管拔除过程引起隧道变形波动较大,可通过放缓施工速度,优化施工方案等方式减小影响;桥桩离地铁越近,对地铁隧道的影响越大,产生的沉降漏斗的半径越大。

杭州地铁盾构隧道掘进对建筑物影响的实测分析

文章基于杭州地铁1号线某区间盾构隧道下穿建筑物工程实例,对双线盾构隧道施工过程中引起的建筑物和地表沉降进行了现场监测,并结合盾构掘进系统的数据,对建筑物和地表的实测沉降数据进行了分析,研究了双线盾构隧道掘进施工引起不同位置、不同结构建筑物的沉降规律。结果表明:盾构施工过程中通过控制注浆量和排土量,能有效地控制建筑物的沉降;建筑物基础底面积越大,监测点的沉降曲线越复杂,越需要严格控制施工进程;建筑物离隧道轴线的水平距离越近,监测点的沉降规律和轴线上方地表的沉降规律也越接近。

杭州地铁人民广场站深基坑降水研究

研究目的：结合杭州地铁2^#线人民广场站深基坑降水的工程实践，采用三维渗流模型模拟基坑内外渗流场，选用有效的降水设计方案，保证基坑开挖期间安全，并对承压水降压风险和地面沉降进行分析，为类似工程积累宝贵的经验。研究结论：（1）降水工程的专业性强，地域性非常明显，类似工程经验非常重要；（2）钱塘江两岸分布着复杂深厚的第四纪松散沉积层，其间发育有多层厚度较大的孔隙承压含水层，各含水层之间发生强烈的水力联系，构成了一个复合含水层系统，具有极高的承压水位，大大加大了深基坑降水的难度；（3）在深基坑的降水设计中，必须将工程地质、水文地质条件和基坑的围护体系结合起来，选取合理的水文参数，进行详细的三维渗流分析，才能保证降水方案的合理、有效；（4）降水运行必须严格执行设计方案中的运行要求，尽可能减少承压水位降深，进而有效控制坑边路面沉降量，确保周围建筑物的安全；（5）实践证明，该方法正确、可靠，是复杂深厚第四纪松散沉积层地区承压水深基坑降水设计的良好手段。

岩爆灾害研究与进展

为阐明岩爆机理,减少岩爆灾害,对岩爆的定义、分类、研究方法、特征、形成条件、预测方法及防治措施进行了系统的阐述。在前人工作的基础上,结合国内外已有的工程实例,对岩爆的时空特征和发生部位的岩性特征进行了剖析,对已有的岩爆研究方法和预测方法进行了合理分类和简要介绍,指出了部分研究方法的不足之处和预测工作的发展趋势。综合现有研究表明:岩爆分类采用的标准各有不同,其研究方法还具有改进的空间;适用于大部分工程的岩爆预测方法仍在探索和完善中;有效的岩爆防治措施有待进一步研究和优化。

初始固结度影响下地铁运营引起的长期沉降预测

地铁运营引起的长期沉降包括不排水累积残余变形引起的沉降和循环孔压消散引起的固结沉降。前者基于累积塑性变形经验公式,通过地基土应力三维有限元计算模型,采用分层总和法计算求得;后者采用室内动三轴试验模拟不同固结度下孔压变化规律,通过对试验数据的拟合得到了不同固结度下杭州软土受循环荷载作用的孔压计算模型,结合太沙基一维固结理论计算固结沉降,进而得出了地铁列车循环荷载作用下的长期沉降。结果表明,残余变形引起的沉降在加载初期发展较快;循环孔压消散引起的沉降约为总沉降的30%,该比例随着固结度的提高而降低,并且此部分沉降在半年后将趋于稳定。

双排管冻结稳态温度场广义解析解

人工地层冻结法施工中,对于双排的布管形式,巴霍尔金给出了双排管冻结稳态温度场解析解.但巴霍尔金解析解只针对对齐和标准错位这两种情况,不能完全满足现实的要求.针对工程中的不规则布管问题,利用调和方程边界条件可分离性,通过叠加单排冻结巴霍尔金问题解和线性温度场问题解,获得了特殊单排冻结问题的解析解;借鉴特殊单排温度场问题,完成布管形式复杂的双排管冻结温度场问题的广义解析解,并利用ANSYS数值模拟和物理模型实验结果验证了解析解的正确性.

基于灰关联投影法的岩爆烈度分级预测研究

岩爆是高应力区开挖过程中常见的地质灾害,具有突发性和极强的破坏性,因此岩爆烈度分级预测一直是岩爆课题研究的重点。基于灰关联投影法的基本理论,综合分析影响岩爆发生的主要因素以及现有的岩爆评价指标体系,选取最大切应力与单轴抗压强度比值σθ/σc、岩石脆性系数σc/σt(单轴抗压强度与单轴抗拉强度比值)、围岩弹性储能系数Wet及岩石完整性系数Kv4个指标,采用熵权理论确定指标权重,并运用灰关联投影法进行灰关联投影值计算和分级,从而预测出岩爆烈度等级。利用国内外多组典型工程实例对方法的可行性及适用性进行验证,将所得结果与熵权-正态云模型、RS-TOPSIS模型及实际情况进行对比。研究结果表明:灰关联投影法用于岩爆烈度分级预测具有较高的准确性,且原理简单,运用方便,具有一定的工程应用前景。

基于CDIO工程教育理念的隧道工程教学改革

隧道工程是土木工程专业的核心课程,结合隧道工程课程的特点和教学目的,分析了传统隧道工程教学中存在的问题。通过学习借鉴CDIO工程教育理念,阐述了基于CDIO教育理念的隧道工程教学改革思路,提出了教学改革的具体措施。通过CDIO教学改革,突显了课程教学能力目标,更新了教学资源和教学内容,通过合理的课程项目,提高了学生学习积极性,培养了学生团队合作及沟通协调能力,完善了课程考核方式,在教学质量上取得了较好的成效,为土木工程人才培养的课程改革与教育实践提供参考。

杭州某地铁车站深基坑工程开挖施工监测分析

以杭州市新塘路、艮山西路交叉口地铁车站基坑工程为背景,分析基坑开挖过程中支撑轴力、地表沉降、地下水位和管线沉降等监测数据规律。研究结果表明:基坑开挖过程中应及时布设支撑,随着支撑的架设第1道支撑会产生较大拉力,要防止第1道支撑与围护结构脱开;地表沉降具有明显的时空效应,且部分监测点的沉降值超过了报警值;地下水位与地表沉降密切相关,可以反映基坑周围的环境状态;对于基坑周边地下管线,位于标准井段中部的管线沉降值最大,该位置容易发生管线破坏,应加强监测。

卵砾石不稳定地层的钻探技术浅析

孔壁失稳及冲洗液漏失是卵砾石不稳定地层中进行工程地质钻探经常遇见的问题。笔者结合近几年的工程实践对卵砾石地层的钻探技术进行了探讨。

基于熵权-功效系数法的岩爆烈度分级预测研究

岩爆是高地应力区开挖过程中常遇到的工程地质灾害,发生突然且破坏性极大,因此岩爆的预测一直是岩爆课题的研究热点。在综合分析岩爆影响因素的基础上,选取切向应力与单轴抗压强度比值σθ/σc、岩石脆性系数σc/σt、围岩弹性储能Wet及岩石完整性系数Kv作为评价指标,将熵权法与功效系数法进行结合,采用熵权法确定各指标权重,并利用功效系数法进行综合评价,从而建立出岩爆预测的熵权-功效系数法模型。利用国内外17组典型工程实例对模型进行验证,将所得结果与功效系数法、熵权-正态云模型、RS-TOPSIS模型预测结果及实际情况进行对比。为进一步考查模型的适用性,利用该模型对猴子岩水电站及锦屏二级水电站进行岩爆烈度等级预测。研究结果表明,熵权-功效系数法模型能够综合考虑影响岩爆发生的主要因素,预测准确性较高且原理简单易懂,具有一定的工程运用前景。

细观损伤理论在地下工程结构耐久性研究中的应用

隧道与地下工程的开挖扰动造成应力的不平衡和重新分配。岩石(土)与衬砌结构两者皆可视为弹塑性体,并且构成相互作用的共同体以抵抗外荷载。岩石与衬砌结构在受到外荷载、地下水渗流、侵蚀性离子的作用时将发生损伤劣化,并进而影响其耐久性与可靠性。详细分析和总结损伤理论应用于混凝土及地下工程结构耐久性研究的现状,探讨和分析Gurson细观损伤模型应用于地下工程混凝土结构的方法、模式及步骤,并结合某工程案例分析和描述典型地下结构(构件)在受力情形下及腐蚀侵入后引起钢筋锈蚀的损伤应力数值计算方法,分析结构的耐久性状况及预测其寿命。

含盐对长三角粉砂冻土无侧限抗压强度的影响

通过试验手段,对长三角粉砂含盐冻土的强度特性进行分析,研究了不同盐度的重塑土在不同温度下的强度表现。以无侧限抗压强度为研究对象,对冻土强度和含盐量的关系进行分析,分别得到了几个典型温度下的冻土强度和含盐量的关系。结果表明:强度随盐度的增大而成指数降低,降低幅度在低温和高盐度时较小。试验结果可为近海、沿海地区人工冻结法提供理论基础。