地铁隧道开挖对上部邻近桩基础的影响

采用有限差分软件FLAC3D,通过数值模拟实验的方法。得到地铁隧道开挖时,对原有受外荷载作用桩基础内力与桩身位移变化的规律。在分析过程中,考虑了桩长的不同和桩与隧道轴线水平位置的不同,得到如下结论:(1)由于隧道开挖,引起了桩身两侧土体的刚度变化。因此,在地铁隧道开挖的过程中,不同桩长的桩身水平位移会有不同的变化特点。(2)由于地铁隧道开挖引起原有桩基础的内力变化,随着开挖位置的不同而变化,并且受到桩长的影响。桩身处于隧道开挖影响区域内时,由于土体相对于桩身会产生较大的竖向沉降,从而在桩身产生向下的负摩阻力。而在桩身底部,桩周土体和桩身之间会产生较大的摩擦力来抵抗外荷载和向下的负摩阻力。

充水节理岩体中大断面隧洞开挖的数值模型研究

采用非饱和的渗流应力耦合模型分析了糯扎渡水电站2#导流洞的开挖过程,导流洞部分洞身穿过节理带,洞项水头较高。详细地讨论了高水头和节理带对施工过程的影响。节理带采用描述高密度平行节理组的各向异性节理本构来逼近;考虑开挖引起的介质变形对渗透系数的影响;考虑排水引起的饱和度变化对渗透系数的影响。所用的非饱和瞬态耦合模型可以模拟出开挖引起的 EDZ 区域孔隙水压力急剧升高、有效应力减小、渗透系数动态的变化以及排水对洞室稳定性的提高。数值模拟的计算结果与国外类似试验的一般性观测结论相吻合,因此,可以用来评价水位以下隧洞施工方法和施工速度的合理性和经济性。

基于水平弹簧刚度折减的反压土计算方法

为促进反压土台支护技术的广泛应用,针对现行刚度折减计算方法的局限性,基于力学平衡原理,提出了基坑内开挖影响距离的计算方法。在此基础上,对反压土的水平弹簧刚度进行折减,并通过弹性地基梁法求解反压土支护问题。通过工程实例的计算与分析,验证了基于水平弹簧刚度折减方法的可靠性和适用性。结果表明:①基坑开挖影响距离不仅与基坑悬臂深度有关,还与坑内开挖深度、土的物理力学性质也密切相关;②当反压土台宽度为1~2倍土台高度时,土层弹簧刚度与土台截面面积近似呈正相关关系;③当土层均一且土性良好时,基坑开挖影响距离按经验取值3~5倍基坑悬臂深度是适用的。当地层含有厚层软土时,经验取值计算结果最大误差可达57%,现行刚度折减方法不再适用。