隧道周边共线径向双裂纹的应力强度因子数值分析

隧道周边围岩结构复杂,如节理、地裂缝等,势必会对隧道的安全造成一定的负面影响。利用Abaqus软件,对双轴压缩情况下,隧道穿过不同位置的地裂缝的情况进行了数值模拟,分析研究了裂缝倾角α、裂缝长度l以及隧道侧压力系数λ对两个裂纹尖端应力强度因子及隧道稳定性的影响。结果表明：（1）裂纹倾角、裂缝长度、侧压力系数对裂尖应力强度因子的影响明显,隧道周边径向双裂纹大大削弱了隧道的强度及稳定性;（2）由于隧道构形的影响,上下两裂尖的应力强度因子分别在倾角为45°和52°达到最大值,需要特别注意在裂纹倾角45°~52°附近隧道的安全性;（3）侧压力系数在0.8~1.2范围内有削弱裂纹尖端应力集中的作用,有利于隧道的安全性;（4）当裂缝长度与隧道宽度比例超过5倍时,应主要考虑裂缝对隧道安全性的影响。

明挖隧道施工期间下方共线地铁盾构区间上浮控制技术——以深圳市桂庙路快速化改造工程为例

深圳市桂庙路快速化改造工程与下卧深圳地铁11号线平面共线长达3 km。为解决上方基坑开挖过程中引起的下方既有地铁运营盾构区间上浮变形问题,在施工期对下卧盾构区间隧道进行长期自动化监测的基础上,结合数值分析计算,确定下卧地铁盾构区间产生上浮变形的原因。在对比分析开挖工况、地质条件、结构施工和开挖范围及长度等因素对盾构隧道上浮变形影响规律的基础上,结合项目施工上浮控制经验,提出三重高压旋喷桩和三轴搅拌桩地层加固、调整结构施工工序并采用分幅施工方案、提前施作竖井+抗浮板+抗拔桩等地铁盾构区间上浮变形控制措施。现场实践表明,竖井+抗浮板+抗拔桩措施对地铁上浮控制十分有效,能够确保基坑施工期间下卧地铁的运营安全。

基坑开挖方式对共线地铁隧道变形影响

基坑开挖会使邻近隧道产生附加变形和内力,严重时甚至影响既有隧道的正常运行,因此其变形控制异常重要。基于深圳某快速化改造项目,利用PLAXIS 3D建立了三维有限元模型,分析了不同开挖层高及步长对下卧地铁线的影响。结果表明在实际施工中可以采用4m层高8m步长进行开挖施工,该方案与2m层高8m步长效果相差无几,但前者开挖至坑底整体范围较小,利于施工。采用8m步长较10m步长开挖范围小,对于下方隧道纵向的约束作用更大,更易于控制下方隧道变形,同时更利于在城市密集区域进行施工。

类场STT对非共线磁隧道结动态特性的影响

研究了类场自旋转移力矩(STT)和极化层磁矩偏角对CoFeB-MgO-CoFeB磁隧道结中阈值电流密度以及翻转时间的影响。基于Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程,运用微磁模拟的方法研究了非共线磁性多层膜结构中的STT效应,着重考察了Slonczewski项和类场STT的影响情况。结果表明,在给极化层磁矩一个小的偏角时,阈值电流密度会大幅减小,减小幅度可达37%。而且类场STT和Slonczewski项对阈值电流密度和翻转时间有着重要影响。分析表明,类场STT和Slonczewski项在一定条件下可以明显地改善磁隧道结的翻转特性,此时类场STT有效地促进了自由层磁矩翻转的进程,从而使阈值电流密度减小,翻转时间进一步缩短。