基于黄土隧道洞口浅埋段的Peck公式修正

黄土隧道洞口施工地表沉降开裂影响施工安全,以往采用Peck公式进行研究,存在预测精度等问题。为更准确地预测黄土隧道洞口浅埋段地表沉降,以临夏-大河家高速公路胡林家隧道为例,基于进口段实测数据,采用线性回归法对Peck公式进行优化。引入最大沉降量Smax修正系数α、降槽宽度i的修正系数β和隧道开挖进尺对最大沉降量影响的系数α1,确定修正系数得出Peck修正公式。基于洞口浅埋段开挖进尺与最大沉降间的影响关系,发现埋深对Smax修正系数与沉降槽宽度的作用规律,构建黄土隧道洞口浅埋段施工参数对地表沉降关系模型。实测数据样本点分布在修正后的Peck公式上下限之间,修正后的Peck公式误差减少,对临夏等地区黄土隧道洞口浅埋段的适用性较好。

深部岩体应力瞬态释放激发微地震机制与识别

从能量释放的角度讨论了深部岩体开挖激发微地震的机制.研究表明,伴随着爆破破岩新自由面形成而发生的岩体弹性应变能释放属于瞬态过程,高地应力条件下爆破开挖产生的微地震由爆炸荷载和初始地应力(开挖荷载)瞬态释放耦合作用引起.地应力瞬态释放激发的微地震可成为周围岩体振动的主要组成部分,这有赖于岩体自身的蓄能能力、岩体开挖方式及开挖面的大小.通过瀑布沟地下厂房爆破开挖过程中实测围岩地震信号的时能密度和幅值谱分析,对地应力瞬态释放激发的微地震进行了识别.耦合地震信号的低频成分主要由初始地应力瞬态卸荷引起,而高频成分主要由爆炸荷载引起.应用数字信号处理的FIR滤波方法对耦合振动信号进行了初步分离,数值计算验证了分离结果的可靠性.

硬岩隧道锚喷支护施工过程非线性有限元分析

聚丙烯纤维喷混凝土作为隧道锚喷支护中的新型支护方式,具有施工便捷特点,并可以改善混凝土的性能和耐久性。文章采用非线性有限元法对东巨寺沟硬质围岩铁路隧道进行了大断面开挖-锚喷支护施工全过程分析,分析了施工过程中围岩的位移变形、应力、塑性区分布特征,验证了隧道支护后的围岩稳定性和支护效果。

地下厂房洞室群岩体参数的增量位移反分析

考虑大岗山水电站地下厂房洞室群围岩参数获取的复杂性和不确定性,提出针对大型地下洞室群分层开挖的岩体参数增量位移反演分析法,采用粘弹性(H-K)本构模型,基于地下厂房分层开挖实测位移,通过合理选择待反演参数,以每层开挖引起的增量位移计算值与实测值残差平方和为目标函数,利用遗传模拟退火算法优化目标函数,实现各向同性粘弹性参数的增量位移反分析。对反演得到的等效岩体参数进行正演分析,再对后续厂房开挖引起的围岩增量位移进行预测,可进一步判断围岩稳定性。

刀盘掘进过程动态仿真

刀盘是岩石隧道掘进机(TBM)开挖岩石的关键部件,通过试验或者现场施工数据得到其与围岩的相互作用规律极为困难。利用数值模拟方法,在ABAQUS/Explicit环境下建立了模拟刀盘掘进的三维分析模型。采用扩展的DruckerPrager非线性弹塑性模型作为岩体的本构模型;应用包含单元删除功能的损伤失效准则模拟切屑的形成及分离,并基于显式积分算法实现了TBM刀盘掘进全物理过程的直接数值模拟,得到了刀盘的动态掘进载荷以及掌子面岩体的损伤失效状态。仿真结果表明:对于所选定的岩石力学参数,当推进距离达到8.5 mm时,掌子面岩体全面损伤,刀盘进入稳定掘进阶段;在掘进过程中,刀盘载荷波动剧烈,其第1阶主频约为刀盘转动频率的2倍。上述模拟方法可以为TBM掘进过程的分析提供有效的工具。

风暴洋晚期玄武岩厚度及规模研究

风暴洋是月球最大的月海,分布着大面积的晚期(爱拉托逊纪)玄武岩,是研究月球晚期岩浆活动的良好场所.了解月球晚期玄武岩的厚度、体积乃至喷发通量对于了解风暴洋乃至月球晚期的热演化具有重要意义.爱拉托逊纪玄武岩富橄榄石和钛铁矿,其下伏的雨海纪玄武岩富辉石,这两类玄武岩的光谱特征差异十分明显,极易通过高光谱数据进行地层识别.基于月球矿物制图仪(Moon Mineralogy Mapper,M3)数据判断撞击坑是否穿透上覆地层,利用撞击坑挖掘法研究风暴洋爱拉托逊纪玄武岩的厚度,并绘制风暴洋地区晚期玄武岩的高分辨率厚度分布图.结果表明:风暴洋爱拉托逊纪玄武岩的平均厚度约为(24±2)–(88±2)m,最大厚度出现在阿利斯塔克坑(Aristarchus)西部,大多超过60 m,最小厚度值分布于研究区最南部,厚度约为28–31 m.嫦娥五号预定着陆区(吕姆克山,Mons Rumker)附近的厚度约为31–38 m.马里厄斯坑(Marius)以东的区域厚度约为35–45 m,远小于Weider等人所估测的100–300 m.风暴洋地区暴露的爱拉托逊纪玄武岩总体积约为1.39×10~4km3,仅占风暴洋地区玄武岩总体积的1.6%,表明爱拉托逊纪玄武岩浆活动较之雨海纪已极大减弱.

软土地层地铁车站浅埋冻结暗挖法施工方案分析

上海轨道交通18号线江浦路站是典型的软土地层车站,其周边环境复杂、地层条件差、施工难度大、风险高。提出了明挖顺作法、管幕+冻结暗挖、冻结暗挖等3种施工方案。通过技术、经济、环境等方面的比选,确定冻结暗挖法为最优方案。冻结暗挖法具有施工造价低、工期短、不占用道路等优点,但由于冻结体量大,地层冻胀量较大,会对地表环境产生较大影响。因此,参考类似的冻结工程设计,并结合数值分析,提出采用全方位高压喷射方法,可有效控制地层冻胀量。

扬家坝隧道进口浅埋偏压大跨软弱围岩段施工技术

介绍渝怀铁路杨家坝隧道进口大跨段的施工方案,对地表注浆预加固,超前小导管预注浆,钢格栅加模筑混凝土护拱支护,台阶开挖进行了阐述。

填海区超深基坑余土开挖及降水的施工管理

通过工程实例,介绍了深圳填海区某项目超深基坑余土开挖、降水的施工及管理,工程的重点、难点的进行了分析,并阐述质量控制措施。

黄土隧道双侧壁导坑法施工围岩力学性状及变形界限值

黄土特殊的工程性质给大断面黄土隧道设计中围岩变形控制量与预留变形量值的确定带来了困难。本研究以大断面马蹄形黄土隧道为对象,采用FLAC;数值计算软件,建立三维数值模型,依据黄土物理与力学指标,研究了不同支护强度条件下黄土隧道围岩应力、变形变化规律以及拱顶监测变形极限值。结果表明:开挖扰动作用下黄土隧道地层应力由地面到拱顶距离先增大后减小,地层沉降位移随与地面距离增大而增大。隧道拱顶最大沉降随支护模量的减小先缓慢增长,随后迅速增长,不易控制。因此需要找到拱顶沉降加速增长的临界点,对应的极限值作为拱顶沉降的控制条件。由于隧道拱顶最终沉降由掌子面开挖前拱顶沉降和掌子面开挖后可检测出的拱顶监测沉降组成,可结合位移释放率得出监测沉降极限值,确定拱顶监测沉降控制条件。研究成果为黄土隧道围岩稳定性监测提供理论依据。

地铁车站深基坑土方开挖技术的探讨

随着全国城市化发展速度的加快,城市外来人口的数量也在快速增加[1]。交通拥堵随之也变成了各大城市所面临的重大问题之一,这样就带来了城市地下空间的开发和利用的热潮,主要是地铁的施工,地铁车站的深基坑土方开挖是地铁工程的一个重要部分,土方开挖的方式与工程进度成本有很大关系[2]。通过对广州地铁13号线8标东洲站深基坑土方开挖过程中的经验进行总结,对遇水易软化的地层的深基坑土方开挖过程中要注意的事项提出了一些建议[3]。

埃塞俄比亚国家银行基坑桩锚支护位移分析

桩锚支护体系现在已经被广泛的运用于各种工程实践中。论文介绍了一种较简单的位移计算方法,提出的方法和模型是把支护桩当成垂直放置的多跨连续梁结构,将预应力锚杆当做弹性支座。将其简化成结构力学模型利用矩阵位移法,考虑锚杆的刚度对支护桩刚度的影响和预应力对结构位移的影响。结合埃塞俄比亚WEGAGEN银行大楼深基坑工程,通过对此基坑工程的监测,比较全面的掌握各阶段基坑各种变形的数据,通过对这些数据的整理和分析可以得到实际施工过程中的变形数据特征值和各种变形的变化规律。

陡峭临崖河谷拱座深基坑施工技术

西溪跨河管桥地形、地质复杂,介绍了其下陡崖临边拱座深基坑开挖施工的情况,明确了深基坑拱座基础开挖施工的技术难点,并针对其开挖和出渣方法展开研究。根据现场作业条件和后期管桥施工需要,经多次方案比选,采用降便道高程、分台阶倒运及缆索吊运组合方式,完成了临边深基坑拱座开挖和出渣施工。研究表明,临边深基坑开挖方法能保证拱座基坑开挖质量和施工安全,且可提高施工工效和杜绝河道落渣。研究成果可为临边深基坑开挖施工提供方法参考。

复杂地质条件下粗破碎硐室的掘砌方案

介绍了白石嶂钼矿粗破碎系统工程概况,采用下部正向、上部反向前进式施工顺序,采取锚网喷射混凝土支护和钻孔远距离探水与工作面封堵相结合的注浆堵水措施,较好地解决了复杂地质条件下大断面硐室的掘砌问题,为类似工程提供了借鉴。

大型地下洞室高边墙稳定施工技术研究及应用

针对彭水电站高边墙岩性本身具有自稳时间短、抗风化能力弱,破坏机制具有突然性,不易被检测设施所掌控等特点,首次从岩体卸载的角度着手,采用薄层开挖随层支护、系统地应用钢质楔头预应力中空注浆锚杆和以钢垫板替代混凝土锚墩头新技术、通过无盖重固结灌浆加固处理、无裂缝预应力岩锚梁施工等创新技术,有效地控制了洞室高边墙围岩的开挖卸荷变形、确保了布置在高边墙上岩锚梁结构的稳定,实现了高效快捷的工程建设目标。填补了国内外大型地下洞室在陡倾角、薄层顺岩层走向布置的高边墙稳定施工技术领域的空白。

胶结充填体固化与开挖矿体垂直应力匹配特征

以某铀矿山中和后的堆浸尾渣为骨料,制备了渣浆体积分数为78%,80%和83%,灰渣比为1∶6,1∶8,1∶10,1∶15,1∶20,1∶25,1∶30的尾渣胶结充填料试样,经不同养护时间后,测定了它们的单轴抗压强度;建立了尾渣胶结充填体固化强度与养护时间的关系。结果表明,最终强度值、强度响应系数、强度增长稳定时间和初始强度(t=3)等力学参数能定量描述不同尾渣胶结充填体的强度随养护时间的变化特征。引入能量匹配系数表征岩体开挖释放比能与充填体变形比能关系,得到上向进路胶结充填采矿法中一步骤充填体固化时间与二步骤矿体回采时间匹配与矿岩容重、矿岩埋深、矿岩弹性模量、充填体灰渣比、渣浆体积分数和养护时间密切相关。采用某铀矿山工程实例验证了本研究结果。

极浅埋富水砂层地铁横通道注浆加固与开挖稳定性

针对极浅埋富水砂层地铁隧道横通道可能出现的施工安全问题,采用室内实验、理论分析及数值模拟的方法,对隧道进行注浆加固试验及开挖工法的优选,提出一套适用于浅埋富水砂层横通道的注浆加固工艺及开挖工法。认为注浆加固可有效提高砂层的物理力学参数和土体力学性能;支护时间越迟,围岩变形越大,预加固可有效提高围岩的物理力学参数,降低围岩变形,改善地层的应力—应变关系;对台阶法与CRD(交叉中隔墙法)法开挖后拱顶沉降、应力及塑性区分布特征进行了对比分析,通过现场开挖监测量控与数值分析的对比,验证了该工艺的可行性,该研究可为类似工程提供一定的借鉴和指导作用。

基坑群开挖对既有地铁隧道影响的数值模拟

采用MIDAS/GTS软件建立三维有限元模型,针对基坑群施工对既有地铁隧道影响进行数值分析。通过对比隧道内同步实测结果与当前开挖步的计算结果,验证模型的有效性,再进一步仿真模拟后续施工步,分析群坑开挖对隧道的耦合效应,并提出了优化设计、施工方案的有效措施,对保证基坑群施工时既有地铁运营安全具有一定的指导意义。