极高地应力硬岩隧道变形规律及施工优化研究

依托重庆市巫镇高速宝山隧道工程,采用数值模拟方法开展极高地应力无仰拱硬岩隧道的变形规律和施工优化研究,对不同施工工法、施工步距进行了比选。研究表明:1)不同施工工法隧道变形规律基本一致,竖向位移大于水平位移且基底隆起较拱顶沉降更明显,全断面法施工隧道变形收敛速度最快;2)不同施工工法均为基底应力释放程度最大,释放后基底应力仅为初始的55%,且全断面法拱脚处应力集中范围最小;3)隧道周围的岩体以拉伸破坏为主,部分位置存在剪切破坏,施工工法对塑性区的水平影响范围有限;4)该隧道选用全断面法施工可行且较经济。全断面法不同施工步距变形及应力分布基本规律相同,施工步距越大,水平竖向位移越大,拱脚处应力集中越显著,最小主应力值也越大,综合考虑现场施工建设速度、变形收敛情况、应力分布状态,采用1.6 m步距较经济合理。

大连湾海底沉管隧道施工中管节变形规律监测分析

沉管管节间及节段间张合量、沉降变形是沉管隧道工程结构安全的重要指标。以大连湾海底沉管隧道为依托,通过分析水文环境、上覆荷载变化、特殊施工工艺等条件与沉管管节间张合量、沉降量变形的相关性,得到沉管沉降在不同载荷条件的变化规律,管节间及节段间张合量与管内温度呈负相关,钢绞线剪切后一段时间内沉管沉降变形明显增大。为后续管节安装及调整提供可靠依据,确保施工安全,指导后续设计和施工。

偏压受力车站围护结构变形规律分析

为了研究偏压受力车站围护结构在施工过程中的变形情况,以南宁市轨道交通5号线金桥站基坑工程为研究对象,采用PLAXIS软件对基坑开挖过程进行数值模拟,对比模拟计算结果与监测统计结果,研究基坑的变形规律。研究表明:偏压受力围护结构的内力及位移随着基坑开挖深度的加深而增大。在偏压荷载下,基坑两侧的地表竖向位移变形曲线呈凹槽形,主动压力侧地表沉降大于被动压力侧。第一道支撑轴力随开挖深度的增加而增大。受偏压荷载影响,基坑两侧桩体向被动压力侧发生整体偏移,主动压力侧桩体向基坑内侧偏移,变形曲线呈勺形。数值模拟结果与监测统计结果变化趋势相同,但数值偏小,对比分析表明数值模拟具有一定可靠性。

浅部地下矿山开采引发地表露天矿山变形规律研究

浅部地下矿山开采活动对地表露天矿山边坡及建(构)筑物的影响较大。针对某浅部地下磷矿山开采工程,通过野外调查、数值模拟和变形统计的方式,分别研究地下矿山1 890 m和1 800m两个开采中段对地表露天矿山及其建(构)筑物变形规律的影响,并将结果与安全要求进行对比。研究结果表明:矿体开采后,随着矿体的深度下降,移动变形量逐渐增大。矿山所采用的地下开采方式引起的扰动范围较小,1 800 m中段以上矿体开采后,引起地表变形的最大沉降量为11.65 mm,最大倾斜值为2.401 mm/m,最大曲率值为0.045 mm/m^(2),最大水平变形值为0.073mm/m,地表所有变形值都未超过Ⅰ级保护的允许变形值,对露天终了边坡及地表已有或是新增的构筑物不具破坏性。

隧道残余变形量变形规律及回填混凝土计量规则研究

隧道残余变形量的变形规律与地层类型、隧道开挖方式、支护结构及地应力等因素密切相关,本文通过采集不同地质结构、围岩等级隧道监控量测数据的残余变形量及变形范围值,分类汇总、分析统计基于隧道量测数据残余变形量的规律,提出不同围岩级别状态下合理的残变量,为后续隧道衬砌混凝土回填预留量确定较为合理的计量规则提供参考。

深大基坑支护结构变形规律分析

为确保基坑工程建设和运营期间的安全性,需深入了解深大基坑支护结构的变形机理,从而有重点地合理优化支护结构体系。文章以某建筑物深大基坑为研究对象,利用有限元软件建立计算模型,对桩锚联合支护方案中的支护桩长度和锚索长度进行优化。同时,分析了支护桩桩体的水平位移变化规律及其对周边地表沉降的影响。

深基坑内支撑支护结构变形规律与优化设计研究

为解决深基坑工程中内支撑支护结构的受力变形问题,提出优化的设计方案,以福建省福州市某建筑工程深基坑项目为研究对象,运用数值模拟的方法,分析了基坑围护桩在开挖过程中变形规律,并考虑不同围护桩直径的影响,对支护结构进行优化。结果表明,随着深度的增加,不同开挖步序下钻孔灌注桩的水平位移变化规律基本相同,均呈现不断增加后迅速减小,并趋于收敛;在相同的深度范围内,随着开挖深度的增加,钻孔灌注桩的水平位移不断增加,在深度11m以下,不同开挖步序条件下的钻孔灌注桩位移值均小于2.5mm;对比不同桩直径计算工况表明,在工程投资允许的条件下,可以适当将桩基直径优化为800mm,以提高深基坑围护结构的刚度,减小桩的最大水平位移和周边土体的扰动。

复杂地质条件下多孔顶管施工地层沉降变形规律研究

顶管施工技术发展迅速,在市政管道工程领域应用广泛。当前在复杂地质尤其是针对上软下硬的地层变形控制中,对等效土体的参数处理仍以经验设计为主,没有很好地呈现特定参数下地层沉降变形规律。运用Peck解析公式并结合实测数据拟合分析地层沉降曲线,利用abaqus软件对数值进行模拟,并验证多孔圆形、矩形顶管施工地层沉降机理,以期为市政工程同类型顶管设计与安全施工提供参考。

软弱地层盾构穿越老旧民居变形规律分析

老旧浅基础民居安全性较低,盾构穿越会对其造成不利影响。本文以杭州某出入线段盾构穿越老旧民居为背景,分析盾构穿越民居变形规律,探讨盾构穿越民居掘进参数最优区间。结果表明,出入线段无论先下穿后侧穿或先侧穿后下穿,民居竖向位移曲线较一致,且第一次穿越前后变形较小,第二次穿越时变形迅速增大,主要表现为沉降;盾构埋深、注浆参数等对老旧民居变形、倾斜影响较大;地表沉降曲线大致呈漏斗形,出线段施工对地表变形影响较小,入线段施工对出线段地表变形影响较大,对自身上部土体变形影响较小。

地下连续吊脚墙变形规律数值分析

为研究施工过程中地下连续吊脚墙变形规律及其影响因素,文中采用有限差分方法模拟地下连续吊脚墙在开挖过程中的变形,与理论及实际测量值进行对比,验证文中数值模拟的可行性,研究了开挖过程中地下连续墙的变形规律。结果表明,土体的水平变形量随着距离增大而减小。由于该基坑长宽比较小,坑角对墙体水平变形的影响较明显。在该基坑开挖过程中,最大变形量与开挖深度比值在0.25%~1%h,文中给出了最大变形量与开挖深度之间的关系式及其参数。在因数分析中发现,肩宽和墙角嵌入深度与变形量成反比。

上覆煤柱影响下巷道布置方式及围岩变形规律分析

针对近距离煤层上覆煤柱对下位煤层开采时巷道的稳定性影响问题,以某矿5302工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟的方法,分析了巷道布置位置与各位置的应力、塑性区情况。结果表明:在该工况下巷道内错式布置可使巷道处于有利应力环境,但资源浪费相对较大;巷道外错式布置可缩短煤柱宽度,但巷道顶板应力环境相对较差;由于煤层间距较小,垂直式布置不适于该矿。结合数值模拟得出,采用小错距内错式布置方式更适于巷道支护,同时也使资源损失达到最小。

超大深基坑桩锚支护结构变形规律研究

文中以某深基坑项目为例,对超大深基坑支护设计方案进行分析,并利用现场监测数据分析桩顶水平位移和基坑外地下水位的变化规律。实践表明,随着基坑开挖深度增加,桩顶水平位移由初期较小幅度(<2 mm)逐渐增大至2~17 mm,即开挖作业显著改变了土压力分布,导致桩顶位移显著增加。因此,施工过程中,应加强对基坑中部支护体系的变形监测。

地下管线在基坑开挖过程中变形规律的分析及关键影响因素研究

对地下管线在基坑开挖中的变形规律进行分析,采用地基模型改进、管线模型简化和边界条件设置等技术手段进行方法优化。研究结果表明,在地表超载条件下,管线的竖向位移和水平位移都显著增加,分别约为原来的2.6倍和4.4倍,最大竖向位移约为3.1 mm,最大水平位移约为-4.2 mm。同时,竖向和水平弯矩增幅达21.2%和37.8%,表明地表超载对管线的位移和弯矩产生显著影响,尤其是对水平位移和水平弯矩的影响更为明显。

多因素条件下隧道上覆既有管线变形规律研究

为了研究地铁隧道上覆既有管线的变形规律,以西安地铁1号线后围寨~纺织城段为工程背景,采用FLAC3D有限差分软件建立“管-隧”模型,深入分析管线材质、管径大小、管线埋深、开挖方法、管隧相对位置等多因素条件下隧道上覆既有管线的变形规律。结果表明:既有管线管径越大、材质越硬、埋深越浅、施工扰动越小、管隧夹角越大,则既有管线沉降就越小;反之,沉降越大。

大断面偏压黄土隧道变形规律及受力特性分析

为保证隧道施工安全,采用现场实测的方法分析总结了大断面偏压黄土隧道施工变形规律及受力特性。结果表明:大断面偏压黄土隧道采用三台阶法施工过程中隧道变形大致经历了三个变化阶段:开挖初期的急剧变形、开挖中期的持续增长与开挖完成后的缓慢增长。大断面偏压黄土隧道偏压段支护结构受力沿隧道横断面空间的分布不均匀,拱顶、拱腰处的压力值较大。

软土路基拓宽内力及变形规律的数值模拟分析

为系统研究软土地区公路拓宽后新老公路路基的变形规律,本文依托某实际工程,采用ABAQUS数值软件建立数值计算模型,系统地研究了软土地区路基拓宽后新老路基的变形规律。结果表明:①扩建前,路基的竖向变形沿中心线对称分布,路基中心的变形在老路基坡脚一定深度范围内,且随着路基填筑高度的增大,路基变形逐渐增大,在距离路基中心线位置为14 m位置处,最大变形为34 cm;②拓宽后,随填筑高度的增大地基表面的沉降先增大后减小。在距离路基中心线的2.5m处,路基沉降变形达到最大;③拓宽路基坡脚处的水平变形影响深度为18m范围之内,且在深度为2~16m时,水平变形的影响最为显著。

重复采动下煤层顶板裂隙岩体的变形规律研究

为掌握西铭矿48703工作面重复采动对上覆岩层顶板裂隙的影响,采用FLAC3D数值模拟软件对48703工作面重复采动过程进行了模拟分析。随着煤层开采的进行,切眼处和煤壁前方的应力呈升高趋势,而采空区上部岩体则相反。煤层顶板岩体因为地应力的重新分布而在垂直方向出现向下位移的情况,且钻孔位置上部岩体最大位移量达到11.6 mm。开挖50 m后,应力模拟图像呈中间低、两端高的马鞍形态,综合而言,重复采动下巷道顶板的变形破坏取决于顶底板裂隙带的空间分布。

临河软土地层深基坑施工地连墙变形规律研究

当前全国各大城市交通市政工程建设开始迈向地铁时代,地铁建设既能解决城市交通紧张问题,又不占用建设用地和耕地,但建设地铁时确保深基坑施工安全及控制基坑变形是工作重点,以杭州至德清市域铁路工程1标总承包二工区区间风井深基坑工程为背景,对临河软土地质条件下深基坑施工地连墙变形的规律展开了研究,得到以下主要研究成果:临河软土地区地连墙水平位移变形规律为“弓形”,其变形量随深基坑施工进度逐渐增加,最大偏移量发生在第四道支撑和第五道支撑之间;地连墙顶部的变形量随基坑施工也不断增加,靠近基坑长边中部位置的竖向位移处于波动型缓慢增长趋势,同时墙顶水平位移也以波动型缓慢增长为主;地连墙的变形控制措施主要可以从优化支撑布设间距、调整地连墙入土深度和优化基坑开挖顺序等方面进行控制。

地铁竖井深基坑施工影响下既有人行天桥变形规律

城市繁华地区的地铁隧道多采用浅埋暗挖法建设,而作为施工通道的竖井的深度和尺寸通常较大,不可避免地会对周边建构筑物产生影响。依托北京地铁22号线某隧道竖井施工,采用数值模拟方法,模拟竖井分层开挖施工,研究施工过程对既有人行天桥的影响规律,为类似工程提供借鉴。

新阳煤矿三、四采区地表移动变形规律研究

为了研究新阳煤矿三、四采区地表移动变形规律,在三采区(3103-3105工作面)、四采区(4701E工作面)建立了地表移动观测站,采用现场实测、理论分析、参数确定等方法对开采引起的地表移动情况进行研究,得出新阳煤矿三、四采区地表移动变形特征和概率积分预计参数,为地表建(构)筑物保护提供一定数据支撑。