交通荷载作用下粗粒土高路堤动力特性分析

为了研究粗粒土高路堤在长期交通荷载作用下动力响应特性及应力场演变规律,基于相似理论,进行室内动力模型试验。试验中,将交通荷载按比例进行缩减,通过动力模拟装置施加在路堤模型上;利用MIDAS/GTS软件建立粗粒土高路堤数值模型,通过模型试验结果与数值计算结果对比分析,探讨粗粒土高路堤在交通荷载作用下的动力特性。研究结果表明:路堤产生的动应力、位移能表征轴载相互叠加的特性;在路堤同一深度处,交通荷载对车轮正下方的路堤土体动应力响应影响程度最大,车辆载重对路堤影响程度显著高于车速对路堤的影响程度;在路堤不同深度处,动应力出现明显滞后,动应力曲线呈非线性衰减变化特征;路堤在循环荷载作用下,累积变形规律分为平缓增加、急剧上升、缓慢上升和趋于稳定阶段。

深基坑施工对临近地铁隧道变形影响及参数敏感性分析

为研究深基坑开挖回填及支护结构参数对临近地铁隧道和地下连续墙变形的影响,依托广州地铁11号线基坑工程,在验证数值计算可靠性的基础上,利用有限差分软件FLAC3D对基坑降水开挖及回填过程中临近地铁隧道和地下连续墙的变形规律进行分析,并采用正交试验方法研究支撑刚度、地下连续墙嵌固深度和地下连续墙厚度对地下连续墙最大水平位移、地铁隧道最大水平位移和竖向位移指标的影响,分析确定各因素对上述稳定性指标的影响效果。研究结果表明:随着基坑降水施工的开展,地下连续墙的水平位移不断增加,最大水平位移位置也从顶部逐渐向下移,整体呈现近似中间大、两头小的抛物线形;随着基坑施工的开展,地铁隧道的水平位移曲线变得越来越凸出,其位移值较大的区域集中在基坑范围内,最终最大水平位移为8.55 mm,位于地铁隧道近基坑侧中轴线中部;地铁隧道在基坑施工作用下,产生的最大沉降量达3.76 mm,位于地铁隧道近基坑侧的中部;施工完成时地下连续墙的最大水平位移相对于开挖完成时增长了50%左右;采用极差法分析时,因素Ⅲ(支撑刚度)作用下各稳定性指标最大变形均值的极值均大于其他因素,支撑刚度参数对地下连续墙和地铁隧道变形的作用效果最为显著,方差分析结果同样表明支撑刚度对地铁隧道最大水平位移的影响最为显著。在同地区类似基坑的设计时应注重支撑结构的设计。

超大深基坑开挖对邻近地铁隧道变形影响

为研究超大深基坑开挖对临近地铁隧道变形影响,基于实际工程概况,利用有限差分软件FLAC3D建立三维模型,对基坑开挖过程中邻近地铁隧道侧的坑外地表沉降、围护结构地下连续墙变形和地铁隧道整体变形规律进行研究,并分析基坑与邻近地铁隧道相对位置对地铁隧道侧移的影响。研究结果表明:在基坑开挖作用下,邻近地铁隧道侧的坑外地表沉降受地铁隧道的影响,出现了3个沉降凹槽,地表最大沉降值出现在第1个凹槽,并且随着开挖深度的增加逐渐向右移动,第2个凹槽逐渐消失,第3个凹槽逐渐形成但不明显,与无地铁隧道影响时相比,其最大沉降值增大了10%;随着开挖深度的增加,地下连续墙侧移曲线由悬臂形变成近似中间大、两头小的抛物线形,没有出现脚踢形曲线,设置内支撑可以有效限制地下连续墙发生较大的侧向变形,保证基坑相对稳定;地铁隧道整体变形呈对称分布,水平位移呈倒八字变形,以水平位移为主,而竖向位移较小;当地铁隧道离地下连续墙距离L小于20 m时,对地铁隧道影响显著,为主要影响区域;地铁隧道最大侧移随着埋深增加,先增大后减小,增长趋势和无地铁隧道时的地下连续墙侧移大致相似,地铁隧道-土-地下连续墙相互作用复杂,受地铁隧道和基坑相对位置影响显著。