大直径泥水盾构隧道浆液初凝后管片上浮规律研究

为了研究大直径泥水盾构隧道管片的上浮变化规律,对管片结构在施工过程中的受力进行分析,将管片的上浮分为浆液初凝前的急剧上浮和初凝后的缓慢上浮两个阶段,并引入地基沉降的弹性力学公式,在考虑地层应力、千斤顶反力、环间摩阻、螺栓抗剪力以及管片浆液自重因素下,建立了浆液初凝后管片上浮量计算模型。然后以上海地区正在修建的北横通道西线盾构隧道工程为背景,分析管片上浮量实时监测数据,找出管片上浮量的发展规律,确定浆液初凝后管片上浮量在整体上浮量中所占比例。并采用该比例根据实测上浮量求得浆液初凝后上浮量,与理论模型计算结果相比,二者较为接近,验证了浆液初凝后管片上浮量计算模型的合理性。

岩溶地层运营期地下水上涨引起管片上浮规律研究

岩溶地层溶隙发育,地下水流通性强,盾构隧道施工过程中浆液易流失,导致隧道运营过程中易出现上浮错台等灾害。为了研究岩溶地层盾构隧道在运营期因地下水位变化造成的管片上浮问题,通过数值模拟和现场监测,分析岩溶地层盾构隧道在运营期因地下水位上涨引起管片上浮的规律。结果表明:注浆层隧顶空洞、隧底注浆不密实和地下水位上涨是影响管片上浮的主要因素,其中隧顶空洞对管片上浮影响最大;管片隧顶注浆流失越严重,上部注浆层对管片的约束越小,地下水位上涨造成的管片上浮越明显;管片隧底注浆不密实导致管片底部和注浆层之间黏结力降低,管片上浮量增加;研究给出了管片上浮量与注浆层空洞、注浆不密实和地下水位的对应关系,可为岩溶地层盾构注浆施工质量控制提供借鉴。

考虑注浆压力的粉质黏土地层盾构管片上浮规律及临界覆土厚度研究

文章在基于土体损失、浆液浮力和卸载回弹力引起的管片上浮理论解析解的基础上,进一步建立考虑注浆压力作用下管片上浮量的解析解,并通过工程实测数据验证修正后解析解的准确性。以苏州地铁6号苏站东路站—拙政园站下穿外城河为背景,运用Midas GT NX有限元分析软件,研究不同覆土厚度下盾构管片上浮及土层变形特性。结果表明:覆土厚度对于管片上浮有明显的抗浮作用;随覆土厚度增加,管片上浮量降低,土层的隆起降低,土层最大水平位移逐渐减少,且逐渐向远离两隧道中心点方向移动;覆土厚度与土体中最大主应力具有负相关关系,临界覆土厚度约为0.6 D~1.0 D范围内,其与理论结果较为吻合,且工程现场施工也证实其可靠性。

双向地震作用下可液化土中矩形地铁车站上浮响应规律

为了研究双向地震作用下土体的液化响应特性和地下结构的上浮规律,采用有限元-有限差分耦合数值方法,对比了水平单向和双向地震作用下土体超孔隙水压力、结构加速度、结构位移等方面的差异,并进一步探究震后孔压消散对地下结构上浮的影响以及地下结构的上浮机理.结果表明:和水平地震作用相比,双向(水平+竖直)地震作用会加大结构两侧的液化程度,使超孔隙水压力的消散时间更长,并且结构的水平加速度响应被放大.在地震作用过程中,竖向地震对结构上浮的影响并不明显,地震结束后,双向地震作用下结构的竖向位移震荡较大,和水平地震作用相比最终上浮量偏小;双向地震会加大结构的变形,但结构的变形主要发生在震中,震后基本不发展.此外,在地震过程中及地震后地下结构的竖向位移与土体的固结沉降、土体的流动,以及土体的超孔隙水压力消散有关.因此,建立在近断层液化场地中的地下结构的抗震设计应考虑竖向地震作用带来的影响.

海底取排水工程玻璃钢管受力特性试验研究

利用物理模型试验手段,结合越南沿海二期2×660 MW燃煤电厂取排水工程,开展了新型玻璃钢管材质的管道受力特性试验研究。通过在试验室配置不同密度泥水混合物的组合方式,验证玻璃钢管处于自由静载状态疏浚物回填施工期和运营期密实固定状态下,受力、上浮过程等内容。试验揭示了不同密度回填土中管道上浮由初期缓慢阶段、中期快速阶段、最终震荡动态平衡阶段的规律,得到各上浮阶段的受力结果,并推导出利于实际工程应用的经验公式。结果可为海底管道的安全施工和运行稳定性提供重要的技术保障,以及为同类工程应用提供参考。

MK10型脱险服上浮速度与时间变化规律的研究

在快速上浮脱险过程中，自由上浮是减压的唯一手段，当艇员处于大深度海水压力下时，上浮速度的变化曲线、平衡时间等成为艇员能否安全脱险的重要因素。笔者利用数值计算的方法，参考由试验结果得出的与水流条件有关的经验参数，对潜水员着MK10型脱险服时的上浮规律进行了建模分析，计算不同体质量艇员的上浮速度、加速度、平衡时间等，为MK10型脱险服上浮规律的研究提供参考。