软硬不均地层盾构隧道荷载模式研究

系统考虑隧道埋深、滑移面形式、侧压力系数与地层的关联,提出一种适用于软硬不均地层的盾构隧道荷载模式。对于浅埋隧道,基于椭球体理论推导极限状态下滑移面为椭圆的侧压力系数及竖向松动土压力表达式,并构建力学平衡方程推导侧压力计算式;对于深埋隧道,考虑软硬不均地层突变性并对太沙基理论滑移面宽度进行合理修正,推导对应的围岩压力计算式;再结合软硬不均地层分界线位于隧道水平中线上方、下方2类典型工况,推导出隧底反力表达式;最后结合工程实例对所提荷载模式进行验证。结果表明:与修正惯用法荷载体系相比,所提方法得到的软土-硬土隧道顶部、下半拱竖向土压力与实测值的误差分别缩小74%和172%;相较于软土-硬土隧道,该方法应用于土层-岩层隧道时,计算得到的下半拱竖向土压力、隧底侧向土压力与实测值的误差更小,即所提荷载计算模式更符合隧道实际受荷状态,且当隧道埋深与开挖直径之比较大以及下部地层越坚硬时,其适用性越强。

异质软硬复合地层地铁车站穿越富水断层施工响应与控制

针对异质软硬复合地层地铁车站穿越断层施工变形控制的难题,对断层影响下地铁车站开挖过程中的围岩力学响应进行研究,探讨不同加固方案下车站围岩变形演化规律,为复杂条件下地铁车站穿越断层施工提供理论指导。以某地铁车站穿越富水断层破碎带为背景,通过室内试验确定特殊地层围岩物理力学性质及破坏特征,结合BQ围岩分级方法确定围岩等级;在此基础上,采用有限差分数值模拟软件,对比研究有、无地下水影响下地铁车站开挖后的围岩应力及沉降变形分布特征,采用控制变量方法研究临时支撑与注浆加固对车站围岩整体稳定性的影响,进而确定合理的施工控制方案。结果表明:有、无地下水对于异质软硬交叉地层的围岩物理力学特性影响明显,而对侵入的辉绿岩尤甚,极易产生沿节理面的剪切滑移破坏;地下水影响下车站拱顶最大沉降值为6.5 mm,较之无地下水条件下增大30%;辉绿岩部分(车站右部)最大拉应力为1.62 MPa,远大于其极限抗拉强度1.25 MPa,故无注浆加固条件下辉绿岩侧可能产生大范围破坏;全断面注浆降低了地下水对围岩变形的影响效果,以65°断层为界,断层倾角越小,全断面注浆宽度应越大;基于分析结果,提出全断面注浆+临时支撑+小进尺的过断层车站安全施工方案,监测结果表明应用效果良好。

一种实时异构系统的集成动态调度算法

提出了一种实时异构系统的集成动态调度算法.该算法通过一个新的任务分配策略以及软实时任务的服务质量QoS(quality of service)降级策略,不仅以统一方式完成了对实时异构系统中硬、软实时任务的集成动态调度,而且提高了算法的调度成功率.同时,还进行了大量的模拟研究.这些模拟以传统的近视算法为基准,将其应用在实时异构系统集成动态调度时的调度成功率与新算法进行比较,模拟结果表明,在多种任务参数取值下,新算法的调度成功率均高于传统的近视算法.

上软下硬复合地层地铁盾构隧道设计及施工探析

在上软下硬复合地层,地铁盾构隧道设计、盾构选型及施工均存在不少困难和问题。对这些困难和问题进行详细地介绍和分析,结合国内大量工程的实施情况和经验,从设计、盾构选型及配置、施工措施等方面,提出处理方案及措施:1)设计方案合理绕避上软下硬地层,有针对性措施及对应概算;2)盾构选型和刀盘配置需适应硬岩掘进和软弱层保压;3)给出全面可行的施工技术措施和应急预案。

长株潭城际铁路浅埋高黏性上软下硬不良地层土压平衡盾构施工技术研究

针对土压平衡盾构在高黏性与上软下硬地层中掘进施工容易出现的问题,依托长株潭城际铁路湘江隧道工程,对土压平衡盾构在浅埋高黏性上软下硬地层掘进施工技术进行研究探讨,通过改进盾构泡沫系统、改良盾构刀具配置、优化渣土改良等技术措施,较好地控制了地表沉降,确保盾构安全顺利掘进,通过了浅埋高黏性上软下硬地层。

SiCp/Mg非均匀纳米复合材料的微结构演化与合成机理

研究了通过一步球磨的粉末冶金工艺制备Si Cp/Mg非均匀纳米复合材料的机理。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)对SiCp/Mg复合粉体的形貌演化过程、非均匀纳米复合材料的物相组成和微观结构特征进行了分析。结果表明:在球磨的过程中,附着在镁颗粒表面的纳米碳化硅粉体嵌入镁颗粒的表层形成核壳结构;复合粉体芯部不仅没有SiC颗粒,而且未受到研磨球的直接作用,使得复合粉体芯部仍然保持为尺寸较大的粗晶,将这种复合粉体进行烧结就能获得非均匀纳米复合材料;通过调节球磨时间,可以对非均匀纳米复合材料的微观结构进行调控。

软硬不均地层土压平衡盾构掘进速度研究

基于青岛地铁6号线黄河路站~淮河西路站区间工程,利用三维动力数值方法,建立滚刀切削软硬不均地层的有限元模型,分析滚刀在软硬交界面附近所受荷载与贯入度和刀盘转速之间的关系,解释软硬不均地层中盾构掘进速度缓慢的原因。结果表明:①贯入度越大,软硬交界面处荷载陡增幅度越大;②刀盘转速越大,在软硬交界面处荷载增长幅度基本保持不变,但荷载增长速率增加;③为减小软硬交界面附近荷载突变对刀圈稳定性的不利影响,务必要降低贯入度和刀盘转速,软硬不均地层盾构掘进速度比单一地层要缓慢得多。

穿越软硬不均地层的过河钢顶管施工案例分析

以思科(广州)智慧城供水工程穿越沙湾水道段顶管工程施工为例,提出穿越软硬不均地层的长距离过河钢顶管施工过程中的重、难点主要为河水可能入侵掌子面造成涌水和坍塌、顶管轴线偏差大、顶进阻力大以及地层不均匀造成的结泥饼和滚刀偏磨等。对顶管机复合地层刀盘的二次碎岩原理、泥浆材料配合比及物理性质、方案设计及实际施工中继环数量及位置的确定、气压平衡换刀及清障的原理和技术等进行了详细说明。结合本工程特点,阐述了地质条件突变、机头偏转及轴线偏差过大等情况下的应急处理措施。本工程的顺利施工,可为类似穿越软硬不均地层的长距离过河顶管工程施工提供参考。

软硬不均地层泥水盾构施工关键技术

泥水盾构在软硬不均地层施工时,常会出现环流系统滞排、泥浆管路磨损、刀具磨损严重、换刀频率高、掘进速度慢等难题。文章依托北京市南水北调配套工程团城湖至第九水厂(二期)工程,简述了盾构机与刀盘刀具选型思路,分析了环流系统滞排、泥浆管路磨损、刀具磨损等施工常见问题并提出了相应控制和解决措施。结论表明:(1)通过提高泥浆密度可以增强泥浆的携渣能力,有效缓解泥水环流系统滞排问题;(2)通过优化管路铺设,减少管路振动、采用新型耐磨弯头以及在弯头处提前补焊钢板,可减少管路磨损情况;(3)通过引入参数P、Q,将刀具出现问题时的异常值放大,及时更换刀具,避免对刀盘造成损坏。