软土地区双线盾构下穿机场跑道沉降规律研究

研究目的:本文依托天津地铁Z2线下穿滨海机场工程,在考虑机场不停航的情况下,对软土地区双线盾构隧道下穿机场飞行区引起的跑道沉降进行分析,探究盾构埋深及深孔注浆圈厚度对跑道沉降的影响,以得到合适的盾构埋深及深孔注浆圈厚度,并深入分析其对跑道沉降影响的规律特性。研究结论:(1)增大盾构隧道覆土厚度和管片周围深孔注浆圈厚度能有效地减小跑道沉降及差异沉降率,但对沉降的减小效果并非随注浆圈厚度增加而愈加有效;(2)双线隧道开挖完成后,道面横向沉降曲线呈现“V”形沉降槽,由于前后线施工叠加效果,最大沉降位置偏向后施工隧道一侧;(3)同一埋深下,后线施工对跑道最大沉降的影响小于前线隧道对跑道沉降的影响,且随着注浆圈厚度的增加,后线施工对跑道沉降的影响越来越小;(4)随着双线隧道先后掘进,机场道面的差异沉降率呈现先增大、再减小的趋势,后趋于稳定;(5)本研究结论可为软土地区双线盾构下穿机场跑道类似工程中的盾构埋深及深孔注浆设计提供参考依据、施工指导。

某高速公路软基沉降模型预测效果评估

软基沉降规律对指导路基与路面设计、施工有重要作用。在分析某高速路实测软基路段沉降规律的基础上,分别采用Logistic模型、Asaoka模型、复合双曲线模型对实测数据进行了拟合。结果表明:1)复合双曲线模型与沉降实测数据变化较吻合,能较好地反映路段的沉降规律,模型预测效果较好;2)Logistic模型曲线存在唯一反弯点,对“台阶”状曲线拟合误差较大,沉降预测效果较复合双曲线差;3)Asaoka模型仅能预测本级荷载下的最终沉降量,无法越级预测,对施工中软基沉降预测效果不佳。

无人机三维激光扫描技术在矿区地表沉降监测中的应用

矿山井下开采规模扩大及地下水消耗过度等导致矿区地表沉降形变、塌陷现象日益普遍,对开采矿山地表沉降监测愈发迫切。利用无人机三维激光扫描技术,采用小波神经网络法对点云数据处理,构建了不同时期的矿区地表三维模型,并叠加得出了矿区地表沉降形变模型图,直观地反映了矿区地表沉降形变量以及变化规律。同时,与传统的三维激光扫描技术相比,二者的监测结果基本一致,其相对误差均在10 mm内,说明无人机三维激光扫描技术所获的测量结果精度是可靠的,能够在矿山高精度监测中应用推广。

基于龚帕斯生长曲线的高填石路堤沉降规律分析

高填石路堤的沉降变形过程一般为从填石体施工期的瞬时变形到进一步的蠕变变形,其沉降变化规律与龚帕斯生长曲线变化规律相似,有着较为明显的出生、成长、成熟和衰老的阶段。通过对龚帕斯生长曲线模型的合理取值,可较好的利用该沉降分析模型来拟合和分析高填石路堤的沉降数据,并且可以反映出沉降的发展变化趋势,作出沉降预测。

原油储存沉降规律及罐底油泥形成机理研究

对原油沉降的层面特性进行了试验研究 ,将沉降进程划分为混沌期、暂稳期、聚沉期、稳定期四个特征时段。研究了原油储存过程中以胶粒聚沉、乳状液失稳脱水过程为主的沉降规律 ,系统地分析了油泥组成、油泥产生量及其与原油组成特性的关系 。

伊犁深厚湿陷性黄土浸水入渗及沉降变形特征分析

新疆伊犁黄土原位试验实测资料非常缺乏,为了研究其浸水入渗规律和自重沉降特征,开展了原状土和重塑土的现场浸水试验研究,并对表面沉降和水分进行观测。研究表明:浸水过程中,任一点的饱和度存在明显的暂态饱和区,封闭压缩气体上收缩膜承受的孔隙气压力、孔隙水压力和进气值的短暂力学平衡是其存在的主要原因;原状土因黄土结构性和地层结构性,其沉降特征具有明显的阶段性,其可用分段函数进行描述,重塑土因结构性破坏,其变形阶段性不明显;浸水21 d,湿润锋面到达8.8 m,重塑土(S4)的沉降量为120 cm,原状土(S5)的沉降量为78 cm,前者比后者大35%;鉴于软弱土层存在应力集中,湿润锋面以上相邻饱和土变形尚未稳定时,其下非饱和土不发生增湿变形,因此,原状土沉降变形为湿润锋面以上饱和土尚未变形稳定的沉降量,小于自重湿陷量的计算值85 cm。研究结果对伊犁黄土浸水变形机制和增湿变形计算奠定了基础。

盾构下穿地铁运营隧道沉降规律分析

为确保盾构安全顺利地下穿地铁运营隧道,避免下穿过程中引起运营隧道过量沉降,影响既有线运营安全,以北京地铁14号线阜通西站～望京站盾构区间隧道下穿地铁15号线运营隧道为工程背景,对左右线盾构2次下穿15号线运营隧道施工过程和沉降情况进行对比分析.在分析右线盾构首次下穿地铁运营隧道结构沉降规律的基础上,制定了左线盾构二次下穿运营隧道的施工参数和相关控制措施,确保了二次下穿运营隧道结构沉降控制在-3 mm以内,取得了良好的效果.研究结果表明：通过设定较高的土压力,采用盾体上的径向注浆孔向盾体和土体之间的空隙注入填充物,提高同步注浆浆液质量和及时进行二次补浆等措施能够有效减小运营隧道结构沉降;盾构施工引起15号线运营隧道的横向沉降范围与施工参数基本无关,左右线穿越有明显的叠加效应,叠加区域内,横向沉降显著影响区域在0～4D;在不采取超前预加固措施的基础上,仅通过合理设定盾构施工参数和隧道内采取相关措施,能够将15号线隧道结构沉降控制在-3 mm以内.研究结果具有较强的工程实用价值,特别是对盾构下穿运营隧道施工方案的制定具有较强参考价值,也可为国内外类似盾构下穿既有线工程提供借鉴.

滨海公路软土路基变形机理及其沉降预测研究

针对滨海公路软土路基的工程地质特征,以深圳市滨海大道试验研究为依托,探讨了该类地区软土路基变形机理及其沉降发展规律,并通过对各种沉降预测模型的对比分析,结合5种常用的成长模型,提出了滨海公路软土路基变权重组合S型成长模型。最后,以该模型对依托工程进行了沉降预测,结果表明该模型预测效果较好,适用于该类地区路基工后沉降量预测,对实际工程具有一定的实用价值。

杭州环北大直径泥水盾构隧道下穿高铁桥涵的实测分析

杭州环北地下快速路隧道工程采用大直径(11.58 m)泥水平衡盾构浅覆土斜交下穿既有沪杭高铁桥涵。为确保高铁运营安全,对桥涵沉降进行监测,同时考虑盾构穿越施工阶段隧道所处的复杂环境条件,通过在管片中埋设纵向和环向钢筋应力计,对盾构施工引起的隧道纵向及环向结构响应进行全过程跟踪实测分析。监测结果表明:桥涵最大纵向差异沉降率为0.20‰,最大横向差异沉降率为0.30‰,均在铁路安全控制标准内;在隧道穿越施工过程中,盾构总推力随盾构姿态的变化而变化,并对隧道管片受力和桥涵位移产生明显影响,其中,管片纵向轴力呈现"顶部大,底部小"的趋势,环向弯矩呈现"腰部最大,拱顶、拱底次之,两肩最小"的特点,桥涵倾斜方向也会发生变化。研究成果证明:在大直径泥水盾构穿越施工过程中,为保障施工质量与安全,除了需要对穿越对象进行严格监控之外,对隧道本体进行监控研究也同等重要。

软土路基病害机理及Boltzmann沉降模型应用研究

针对海南省滨海公路软土路基工程地质特征,采用统计调查的方法,分析了软土路基与路面病害相关性,并通过建立Boltzmann沉降模型,采用微分方法,结合沉降曲线几何意义,分析了软土路基沉降发育规律。结果表明:软土路基与路面病害具有直接相关性,但排水条件好的软土路段,由于其固结及隔离作用,病害与一般路段相比并不严重;采用微分方法对Boltzmann模型进行三阶导数分析,得到软土路基沉降发育各阶段的区间计算公式;采用相对误差分析Boltzmann模型预测沉降值与实测沉降值之间的差异,验证了模型的适用性。

大跨度复杂地层地铁车站施工诱发地面沉降的工序对比

结合北京某地铁车站的工程特点和施工方式,选取典型的监测点,对车站主体工程的侧洞和中拱施工过程引起的地面沉降进行了监测,以现场实际测试数据为基础,分析了地面沉降的规律.研究表明:当侧洞施工时,监测点的沉降数值基本相同,而在中拱施工时,中间监测点比两侧监测点的沉降数值大很多;侧洞施工时的群洞效应是造成侧洞比中拱施工时地表沉降数值大得多的重要原因;选取的监测断面,侧洞施工和中拱施工对地面沉降的影响范围均在10m左右.通过对不同施工步序地面沉降量的对比分析,明确了诱发地面沉降的主要工序和防治重点.

正则回归模型正则参数的选取策略及应用

针对路基沉降分析和预测中的正则回归模型算法,分析了正则参数的选取方法。根据矩阵条件数理论和最小二乘原理,提出了以控制信息矩阵条件数和残差平方和大小的正则参数选取新策略。结合二元回归模型的计算结果表明:提出的正则参数选取策略不仅降低了矩阵条件数,也能获得较小的残差平方和值。

采场顶板稳定性分析及其沉降规律的灰色预测

峪耳崖金矿采用空场采矿法开采，留下了大量采空区，地压问题十分突出。为此，对采场顶板稳定性进行了监测与分析，并在此基础上，用灰色系统模型预测了顶板沉降发展规律与趋势，获得满意的结果。

浅析善后河枢纽工程云善船闸主体沉降规律

通过对云善船闸的定期观测和分析,获得船闸工程各部位的沉降情况,监控船闸的施工及使用状况。同时,根据沉降观测资料来分析沉降规律,探讨船闸变形的原因,为船闸施工和运行安全提供保证。

客运专线铁路砂桩处理软基沉降分析

客运专线铁路建设对路基工后沉降的要求十分严格,以京沪客运专线铁路昆山试验段的测试数据为依据,在分析砂桩处理软基方案合理性的基础上,总结了路基预压沉降测试数据的变化规律,并采用双曲线法进行了地基预压期间的沉降预测,基于预测结果,分别获取了该试验段一般路段与路桥过渡段的堆载预压相关设计参数,推测出满足工后沉降要求时控制预压期地基沉降速率的相关参数。

泥水平衡盾构隧道下穿海河引起河底沉降的数值分析

以天津地下直径线泥水平衡盾构隧道下穿海河为工程背景,采用有限元软件建立数值计算模型,对河底加固前后盾构隧道下穿海河引起的沉降进行了数值分析。结果表明:盾构隧道下穿海河过程中隧道上覆土层沉降沿横向近似呈正态分布,盾构施工横向影响范围为30 m;隧道上覆土层沿纵向的沉降可划分为盾构接近、盾构下穿和盾构离开3个阶段;河底采取注浆加固措施可以有效控制上覆土层的沉降。现场实施效果表明该注浆加固措施切实可行。

地基沉降预测模型的正则化算法

通过分析地基沉降预测模型,指出最小二乘的病态性会导致模型参数求解失败。应用正则化理论,基于矩阵求逆理论,提出了一种沉降预测模型参数的正则化无偏估计算法,说明了新算法的无偏性和方差最小性。在一定条件下,证明了新算法中正则参数的存在性,并给出了正则参数的计算公式。结合文献和工程实例进行的分析表明,新算法降低了矩阵条件数,减轻矩阵病态程度,能有效求得地基沉降预测模型参数。

基于矿山法扩挖盾构隧道对地表变形的影响分析

为了研究矿山法扩挖盾构区间引起的沉降规律,以郑州市地铁2号线紫—东区间扩挖段为工程背景,采用MIDAS有限元软件对施工全过程进行了三维数值模拟,并结合计算结果分析了扩挖施工引起地表沉降、地层倾斜和拱顶沉降情况。结果表明:地表沉降呈"U"型沉降曲线,最大沉降发生在隧道中心线的上方,且随着扩挖施工的进行沉降值不断增大,地表沉降滞后于拱顶地层沉降,具有明显的地层沉降变形"衰减效应",衰减系数为62.7%。拱顶沉降曲线近似呈"W"型曲线,最大拱顶沉降发生在隧道拱顶位置。地层倾斜的极大值在隧道中心的左侧-10 m处和右侧13 m位置,说明扩挖对地表的主要影响范围为23 m左右。

基于GIS的喀斯特山地河谷地带聚落分布规律研究：以贵州省白水河谷地区为例

本文以安顺市白水河流域布依族聚落为研究对象,利用GIS空间分析方法定量分析该区域聚落空间分布的影响因素及其分布特征。结果表明:(1)布依族村寨沿河流分布,且主要分布在距离河流100m^500m,海拔1000m^3000m,坡度在5。~15。的山脚与山腰地带;(2)村寨空间规模主要以中型聚落为主,组团式串联分布于河谷平地与山体的交界地带;(3)村寨分布充分考虑耕地需求,耕地主要分布于海拔1 000m^1 300m之间,其中坡度为0~5。区域主要为依托河流灌溉的水田,坡度15°~25。之间为山腰地带的旱地,村寨与耕地之间保持密切联系;(4)聚落发展依托于交通道路,聚落分布距离道路距离越近,数目越多。

一种适合开采沉降实时观测的单频单历元算法

为了弥补现有GPS单频单历元算法在矿区开采沉降中的不足,更加精确地实时监测煤炭开采引起的地表移动,基于Tikhonov正则化方法及阻尼LAMBDA方法,提出了一种适合矿区沉降实时观测的新方法。首先,根据单频单历元方程的特点,利用Tikhonov正则化方法修正单频单历元法方程矩阵,由最小二乘法得到可靠的模糊度实数解;其次,依据阻尼LAMBDA方法搜索固定整周模糊度,其中阻尼因子可根据矿区首期变形监测结果确定;最后,利用该算法处理某矿区地表沉降的实测GPS数据,得到了测站北、东、天顶三方向的定位精度为毫米级,且单历元解算时间远小于采样率。试验结果表明,该算法在矿区沉降中能满足毫米级的观测,同时可满足矿区沉降实时观测,对于实现对矿区沉降的实时观测具有一定的参考价值。