群锚对岩质边坡稳定性影响的数值模拟研究

针对李家峡双滑面岩质边坡,利用有限差分软件对预应力群锚加固岩质边坡稳定性进行数值模拟研究.从预应力对岩体应力状态的改善,锚索预应力随计算时步的变化情况,锚索锚力以及锚索失效对其他锚索以及边坡稳定性影响3个方面阐述了群锚作用机理.数值模拟结果表明:在多根预应力锚索作用下,单根锚索压应力集中区相互叠加后形成一个完整的压缩带,群锚效应抑制了边坡体的大变形,可使边坡整体性加强;由一级坡第一排锚索的预应力值变化规律可知锚索张拉会对相邻锚索预应力有一定影响;锚索锚力改变,对相邻锚索的影响较小,同时对增强锚固力作用不大;部分锚索失效,会引起锚索承担的荷载在群锚中发生转移,从而导致边坡稳定性降低.

复合地基褥垫层工作性能的混合试验研究

褥垫层是影响复合地基工作性能的关键影响因素。由于研究手段的欠缺,目前对复合地基褥垫层工作性能的认识还有待深入。采用开发的混合试验装置及数据交互系统开展混合试验,建立了褥垫层与上部加载的物理模型与桩土地基数值模型相结合的全组件参与的试验方法,大大缩减了模型试验工作量。利用该试验方法开展了3组不同褥褥垫层厚度的混合试验,分析了复合地基褥垫层的工作性能,揭示了桩土荷载传递规律、沉降规律及桩侧摩阻力的分布。随着褥垫层厚度的增加,桩间土承担的荷载以及桩土相对位移增加;当褥垫层厚度超过200mm时,桩土荷载分担比趋于稳定。

非线性优化理论在抗滑桩设计中的应用

利用非线性优化理论,建立了抗滑桩优化设计模型。在现有抗滑桩优化设计研究的基础上,利用Matlab优化工具箱Fmincon函数,实现了抗滑桩设计的优化。云南省祥临二级公路的边坡抗滑桩优化设计结果表明:比原始的设计方案优化19.69%,大大地节省了设计成本。同时应用过程充分体现了Matlab优化工具箱的方便快捷等特点。

研究生教育存在的问题与对策

本文在简要总结当今研究生教育中存在的各种问题的基础上 ,分析了产生这些问题的原因 ,并提出了一些解决建议 ,认为创新能力的培养必须溶入研究生教育的每一步实际工作中。

基于现场监测的深基坑施工动态风险评估

目前常用的基坑风险评价方法主要是根据专家经验完全进行定性分析,存在很大的主观不确定性。以监测项目作为基坑风险的评价指标,并考虑监测项目之间的相对重要性关系,建立了基于现场监测的深基坑工程施工期风险评估指标体系。以监测报警值作为参考标准将监测数据量化为监测项目的安全风险概率;风险损失以监测项反映的可能风险源采用专家调查法进行估值;兼顾考虑基坑的安全风险概率和风险损失对基坑的风险度进行了分级,并根据风险度等级处理要求作出风险响应。通过工程实例对该风险评估方法进行了应用分析,表明该方法具有信息明确、动态、可靠的特点。

坑中坑开挖对桩锚支护基坑稳定性与变形的影响

桩锚支护结构是深基坑常用的支护形式之一,在工程中已获得广泛应用。深基坑开挖后再次开挖内坑会对基坑整体稳定性与变形造成不利的影响。依据合肥市滨湖新区恒大中心深基坑为原型,基于Flac3d数值模拟,分析了坑趾系数、内外坑深度比、外坑支护结构插入比对基坑整体稳定性及变形的影响。分析结果表明:该基坑坑中坑支护设计是可靠和安全的;内坑施工对基坑整体稳定性及围护结构最大变形的影响随坑趾系数、外坑支护结构插入比的增大而减小,随内外坑深度比的增大而增大;内外坑深度比和坑趾系数的变化对基坑整体稳定性及围护结构最大变形的影响皆敏感,且对围护结构最大变形的影响更为显著。

刚性基础下复合地基褥垫层加筋影响研究

为了提高桩土荷载分担比,一些建筑工程桩筏基础下的复合地基采用了加筋垫层,然而加筋垫层复合地基的变形协调与荷载传递的影响还缺乏深入研究。采用自制的二维多活动门试验装置与椭圆钢棒相似土填料,开展了无筋褥垫层随桩间土下沉过程的模型试验,获得了不同垫层厚度下无筋垫层的变形与应力协调特性。在模型试验基础上,采用颗粒离散元DEM数值模拟建立了无筋与加筋垫层数值模型,揭示了有、无加筋条件下的褥垫层工作特性区别,并探讨了褥垫层厚度、桩间净距以及加筋位置等对褥垫层工作特性的影响。结果表明:当加筋高度距桩顶超过100 mm时,桩土应力比曲线和褥垫层变形均接近未加筋的情况;加筋体设置高度小于100 mm时,下方颗粒垫层的变形协调会受到影响,格栅与下部垫层之间产生脱空现象,从而导致桩土应力比随着桩间土下沉量的增加而出现陡升;陡升段起点对应的桩间土下沉量随着加筋位置的提高而增加,工程中可能会导致复合地基桩体超过承载力而引起复合地基发生破坏。

基坑桩锚支护参数优化的数值模拟分析

以合肥市滨湖新区恒大中心深基坑项目为例,使用Flac3D数值软件对桩锚支护基坑开挖过程进行模拟,研究了锚索倾角、锚索自由段长度、锚索预应力、支护桩刚度、桩长和桩间距的变化对支护桩水平位移的影响,并据此给出了优化后的桩锚支护参数建议值,通过优化的桩锚支护参数与原设计参数的桩体位移的数值模拟结果对比,证明该优化参数能够有效减小桩锚基坑开挖引起的侧向变形。将优化结果应用于施工中,通过与原方案对比表明该优化结果能有效减小基坑的侧向变形,保障基坑安全。

基于流固耦合的临江深基坑开挖变形规律分析

江深基坑的主要影响因素为基坑与江堤的距离、江水高度和土体性质。基于流固耦合的分析方法,分析3种因素对临江深基坑开挖变形的影响规律。对比3种因素对临江深基坑开挖变形的影响,分析其对临江深基坑开挖变形的敏感性程度。

钢管桩与土钉墙组合支护技术应用探讨

以北京鲁谷深基坑支护工程为背景,在对国内外相关研究成果进行深入分析的基础上,采用现场监测、理论分析和数值模拟相结合的方法,着重探讨钢管桩与土钉墙组合支护技术在深基坑工程分步开挖过程中,支护结构和土体的受力和变形特性以及两者之间的相互作用。

基坑工程中注浆钢锚管抗拉性能的现场试验研究

注浆钢锚管目前已经广泛应用于边坡工程中,在受力设计计算上主要将其当作全长粘结锚杆,其真正的剪应力分布与破坏模式还有待验证。为了揭示基坑工程中注浆钢锚管的受力特性,进行了钢锚管的现场注浆试验与锚管拉拔力测试试验。采用自制的注浆体剪应变测试砖,对钢锚管注浆体剪应力进行测试,通过测试结果揭示了其剪应力分布特征为:峰值提高→出现峰值段→峰值段后移。由于场地地质条件较好,试验最终结果均为钢管首先出现破坏。

预应力锚索(杆)群锚作用机理研究

预应力锚索(杆)在地表与地下工程建设中已得到广泛应用并且成效显著。任何预应力锚索(杆)加固工程都或多或少地存在群锚效应问题,因此研究预应力群锚加固效应具有重要的现实意义。在查阅大量国内文献的基础上,从现场测试、室内模型试验、数值计算以及理论分析4个方面较全面地概述了预应力锚索(杆)群锚效应的研究成果。群锚效应研究现状可以概括为群锚锚固效应、加固效果和设计方法的研究。许多学者对预应力锚索(杆)群锚效应的研究做出了重要的贡献,但是群锚加固机理研究仍然存有一些不足之处,还没有提升到系统、严密、公认的理论阐述程度,仍需进一步的分析与探讨。

预应力锚索对岩质边坡加固效应的数值模拟

针对预应力锚索加固岩质边坡稳定性分析与评价问题,应用FLAC 3D建立了双滑面楔形体边坡模型,模拟了边坡边开挖、边锚固的施工过程及室内模型的超载破坏试验,分析了锚固岩体的位移和应力、节理裂隙面位移随工况的变化以及锚索预应力损失等问题.研究结果表明:预应力锚索加固作用提高了边坡整体的稳定性;分析边坡的整个破坏过程可知边坡的变化过程为柔性变化,而不是刚性变化;从锚索预应力变化情况可知锚索自上而下进入屈服状态,不同部位的锚索受力有先后、大小之分,呈不均匀分布;对锚固后边坡安全系数进行计算,计算结果与模型试验得出的结果相近.

压力分散型锚索受力特点的室内足尺模型试验

研究压力分散型锚索在不同强度岩体中受力变形特征以及破坏模式,对分析此类锚索锚固机理和效应有着重要意义。根据广贺高速公路边坡加固工程,采用相似原理和应变测试方法,对3种不同强度岩体中压力分散型锚索加固效应进行了足尺模型室内对比试验,给出了注浆体轴向应变分布特点以及注浆体与孔壁剪应力分布规律,分析了锚索破坏特点和形式、注浆体在承载体附近的压应力集中现象等。通过对剪应力校核表明,试验采用的剪应变测试技术及试验方案是可靠的。

盾构引起地表沉降预测模型与影响因素分析

以武汉地铁四号线某区间隧道作为研究对象,对该盾构区间隧道所获得的地表沉降监测数据进行分析和处理。对地铁隧道引起的地表沉降规律进行了深入的分析,探讨了建筑物与隧道轴线的距离、隧道埋深等因素对地表沉降的影响。结果表明,建筑物和隧道轴线的距离L与隧道直径D的比值大于3.21时,建筑物对地表沉降的影响较小,比值小于3时,地表沉降急剧增大,其中,比值在1～3之间,将导致明显的建筑物倾斜,比值接近于零时,建筑物呈现整体下沉趋势。最后,基于Peck公式,提出了实用的沉降分析模型,并将其应用于工程实例,验证了预测模型的有效性。

城市深大基坑施工安全风险多因素耦合作用机理分析

城市深大基坑工程数量多,空间规模大,周边环境复杂,施工安全风险高,生产安全事故多发。对大量基坑安全风险事故成因进行统计分析,结合室外场地基坑试验模拟,探讨深大基坑施工安全风险多因素耦合作用机理。可通过避免风险多因素耦合,降低施工安全风险发生的可能性。

基于支持向量机的土体压缩性变形参数多目标反分析方法

压缩指数、回弹指数以及次固结系数是表征土体压缩性的重要变形参数,通常被用来计算工程土体沉降,其值获取目前多采用室内固结蠕变试验,但试验结果受多方面因素影响,耗时长且精确度较低。基于此,提出一种基于支持向量机和非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标反分析方法来获取土体压缩性变形参数,首先通过开展原状土室内标准固结试验获取变形参数的取值范围,并利用支持向量机建立变形参数与水平及竖向位移之间的非线性映射关系,最后使用NSGA-Ⅱ算法求解多目标函数,得到土体变形参数的最优解,比较最优土体变形参数的数值模拟位移与现场监测位移,结果吻合,说明该方法可行。

未确定滑面边坡破坏性模型试验方法

基于离心机试验原理,针对未知滑面边坡,提出了采用在坡体埋置钢管并两端设置配重的方式,在岩土工程多功能试验装置上进行复杂边坡稳定性评价模型试验方法。首先基于数值分析方法,对边坡加入刚性介质后对边坡滑面及稳定性的影响进行了分析,并与不加钢管边坡破坏形态与稳定性进行对比分析,说明了试验方案的可行性。最后,结合工程实例,进行了室内模型试验。试验结果表明:在边坡滑移面位置未知的情况下,采用钢管加配重的试验方案,可以准确模拟边坡的破坏形态,计算原型边坡的安全系数。提出的方法对工程边坡模型试验具有参考价值。

盾尾密封油脂与盾构机及施工地层的适应性研究

通过盾尾密封油脂在成都地铁6号线和10号线2期、穗莞深城际9标、郑州豫机线、长春地铁2号线BT1标以及广州地铁18号线和22号线等项目的使用,开展了盾尾密封油脂与盾构机、施工地层等匹配性的研究工作。结果表明,盾构掘进过程中,遇到富水砂卵石地层,或者盾尾钢丝刷被击穿时,推荐泵送性18~22 g/min、锥入度210~220、水冲流失量2%~3%的盾尾密封油脂;因盾尾间隙不均匀导致大的漏水漏浆情况,推荐泵送性25~30 g/min、锥入度220~230、水冲流失量2%~3%的盾尾密封油脂;过江过河等高水压地层,推荐泵送性20 g/min、锥入度200、水冲流失量0.8%的耐高水压盾尾密封油脂,另外建议油脂泵泵头压力12~16 MPa。