超大直径盾构下穿高铁路基的沉降数值分析

为探究超大直径盾构隧道下穿城际铁路路基沉降规律,以中国武汉两湖隧道工程为例,基于Plaxis有限元软件,建立了铁路路基-土体-隧道的三维精细化数值模型,探讨盾构掘进过程中地层损失率、开挖面支护压力、盾尾注浆压力对隧道上方城际铁路路基沉降的影响.结果显示,盾构下穿复合地层的过程中,高铁路基道砟层表面在盾构掘进方向上会发生不同程度的沉降;当盾构掘进引起的地层损失率从1.0%增加到1.6%时,铁路路基的最大沉降从18.86 mm增加到22.71 mm,增大了20.4%;当开挖面支护力处于隧道拱顶侧向静止土压力的0.7~1.4倍时,不同工况下盾构掘进引起的铁路路基变形差异较小(小于0.67 mm);注浆压力对铁路路基的沉降影响明显,随着注浆压力增大,铁路路基的沉降明显减小.当隧道拱顶注浆压力增大到拱顶侧向静止土压力的3倍(648 kPa)或以上时,沿铁路路基的最大差异沉降未超过规范要求(≤5 mm/10 m).研究结果可为超大直径盾构下穿高铁路基时掘进参数的设置提供参考.

超大直径钢管桩免共振法施工对桩周土体变形的影响分析

[目的]高频免共振法以其高工效和低环境影响的特点而著称。为深入研究高频免共振法施工超大直径钢管桩时对周围土体变形及振动的影响,特在工程现场附近进行了非原位试桩试验。[方法]建立了详细的数值模型,用以计算并分析钢管桩施工对桩周土体的影响,并将计算结果与实测数据进行比对验证;同时,实测了沉桩过程中地面的竖向位移、土体水平位移及土体振动速度等关键参数。[结果及结论]试验结果显示:地面最大沉降值为2.5 mm,靠近钢管桩的地面土体出现下沉现象,而在一定距离外则表现为隆起,特别是在距离钢管桩3倍直径以外的区域,地面竖向位移非常小;土体水平位移总体较小,最大位移为-1.58 mm,表明土体水平变形包含挤压与收缩两种形态,且下节桩施工引起的土体变形显著大于上节桩。数值模拟与实测数据的对比表明,两者在变形规律上基本吻合。

大直径灌注桩桩身完整性综合判定及缺陷处理

桩身完整性是制约大直径灌注桩承载力发挥的关键因素之一。文中以闽东某工程为例,分析低应变法、声波透射法、钻芯法等特点,运用多种检测方法综合分析判定完整性类别,基于检测结果进行缺陷原因分析及处理。结果表明,在工程实践中,应综合运用多种检测方法分析缺陷在桩身横向和纵向的分布占比,并考虑缺陷的类型和严重程度,综合分析判定完整性类别,对于大直径灌注桩较深部位的局部缺陷,利用钻芯孔并采用双重管高压注浆法处理是可行、有效的。

大直径高位定向长钻孔瓦斯抽采技术及实践

针对高强开采井田王家岭煤矿综放工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯积聚问题,基于岩层控制关键层理论,对顶板垮落走向与倾向采动裂隙发育进行研究。采用数值模拟的方法研究采空裂隙随工作面推进的演化过程,分析顶板裂隙发育高度,确定大直径高位定向长钻孔最佳布孔层位及钻孔结构,并进行工程实践。结果表明,依据关键层理论计算及采动裂隙数值模拟预测层位布设大直径高位定向长钻孔,抽采效果较好,单孔最大抽采纯量2.10 m3/min,最大抽采体积分数31.39%,4个定向长钻孔累计抽采瓦斯纯量28.99万m3,工作面上隅角瓦斯体积分数最低下降至0.46%,瓦斯治理效果显著,解决了上隅角瓦斯超限问题,保障了工作面的安全回采。

基于Phase2的不同配比充填体厚度的数值模拟研究

在充填体作用机理,稳定性分析与监测,爆破地震效应,静动态特性及损伤理论等方面的研究基础上,依托安庆铜矿高阶段大直径深孔采矿法第一步骤采场的充填现状,采用Phase2软件建立了多种数值分析模型对不同灰砂比充填体厚度的充填效果进行数值模拟研究,并进行了多方案技术经济对比分析。研究结果表明:灰砂比为1∶4,1∶8,1∶10对应充填体厚度分别为10,24,22 m时,为最优方案。该充填体厚度可为矿山采场充填配比设计、充填管理及充填质量提供技术参考。

大孔径高位钻孔抽采瓦斯技术研究

为解决沙曲矿瓦斯治理工程进展缓慢、矿井采掘接替紧张问题,本文开展了大孔径高位钻孔抽采瓦斯技术研究。裂隙带边界的准确确定,是高位钻孔合理布置的先决条件,将直接影响高位钻孔抽采瓦斯效果。采用基于关键层理论的判别方法,确定了裂隙带边界为煤层上方6.59～46.24m,并通过数值模拟对理论分析结论进行了验证,两者一致。现场试验结果表明:大孔径高位钻孔抽采效果良好,高浓期时平均抽采浓度达37.3%,平均瓦斯抽采纯量达11.58m3/min;同时,解决了工作面回采期间瓦斯超限问题。

基于3D-σ有限元法的采场结构参数优化

为保证采矿工程安全的生产环境和高效的生产效率,需要确定合理的采场结构参数。以厂坝铅锌矿高阶段大直径深孔崩矿充填采矿法为工程背景,采用3D-σ有限元分析软件,结合矿山现场,对不同采场高度的4种方案进行模拟计算,研究采矿过程中的开挖、充填等工序对采场稳定性的影响。选取最大拉应力和最大压应力作为判断标准,确定了最优的采场高度,并提出了合理化建议。研究结果对采场结构设计和回采步骤有一定指导意义。

大直径盾构隧道施工对高层建筑及桩基影响数值分析

根据某在建大直径盾构在软弱地层邻接桩基高层建筑的施工工况,建立三维数值模型进行分析,通过与现场实测数据进行对比,验证了模型的合理性;并讨论了盾构侧穿和下穿不同桩长的桩基时建筑沉降及桩体变形差异。研究表明,盾构下穿桩基施工时,建筑沉降是否大于相同工况下的自由地表沉降,主要取决于盾构施工上部塌落拱与桩群的相交范围,相交范围较大时,建筑沉降大于相同工况下的自由地表沉降;盾构"邻接"侧穿桩基施工时,建筑及桩体的响应与桩长有密切关系。当桩端位于隧道水平轴线以上时,受隧道施工影响较小;当桩端位于隧道水平轴线所在位置时,桩体水平位移和弯矩较大;当桩端位于隧道水平轴线以下时,上部建筑表现为较为明显的水平位移和倾斜。

大芯径空气包层微结构光纤实现kW级激光传输

kW级高功率激光柔性传输是激光清洗、激光焊接、激光刻蚀等高功率激光加工领域中必备的环节,而实现高功率激光低损耗传输的光纤是其关键器件。目前高功率激光传输光纤采用大芯径传能光纤,仍然存在着弯曲损耗大、柔性差等问题,并且使用过程中要经常维护。华南师范大学特种光纤研究中心提出一种大芯径空气包层微结构光纤,利用包层的空气孔可以极大降低激光泄露的风险,降低光纤制备过程中对耐高温涂敷层的严苛要求,实验结果证实该光纤在室温无制冷条件下可实现kW级激光传输,从而为10 kW级高功率激光柔性传输奠定基础。

大直径高强预应力筋混凝土梁承载能力数值分析

目的研究大直径高强钢绞线预应力混凝土梁受力性能,进一步扩展大直径高强预应力筋在实际工程中的应用范围.方法以直径为17.8 mm的1860级钢绞线作为预应力筋,普通钢筋作为非预应力筋,设计制作了6根大直径高强钢绞线预应力混凝土简支梁.试验梁进行三分点加载试验,基于相关试验数据和数值分析方法,对大直径高强钢绞线预应力混凝土梁进行受弯承载力非线性研究,探讨预应力筋配筋率、非预应力配筋率、预应力筋强度指标和混凝土强度等级等参数对模拟梁构件承载力影响规律.结果预应力筋配筋率的提高即能够明显改善预应力混凝土梁构件变形性能,又能提高梁构件承载能力;混凝土强度等级与非预应力配筋率是影响梁构件受弯承载力的重要因素.结论通过对大直径高强预应力筋混凝土梁构件的参数分析,为工程实践提供依据的同时,也为其更广泛的技术应用提供设计参考.

上向大直径扇形深孔爆破技术在金源矿业公司的试验应用

金源矿业公司主要采用无底柱分段崩落采矿法回采1012矿体,上向扇形中深孔落矿,分段高度15 m,进路间距15 m,采准工程量大,掘进成本高。将分段高度提高至30 m,开展了上向大直径扇形深孔爆破技术试验研究,并采用数值模拟与现场试验相结合的研究方法,确定了最优采场凿岩爆破参数:最小抵抗线2.0 m,孔底距3.0 m。现场试验效果良好,为采场大规模落矿提供了新的方法和思路。

一种超大数值孔径折反式光学系统的设计与应用

介绍一种超大数值孔径光学系统的设计研究 ,其中包括设计的难点、研究思路、解决方法及实际结果。这个系统与传统的光学系统相比较 ,具有超大数值孔径和二次非球面尺寸大等显著特点。该光学系统将主要用于对大地样品进行探测、分析。

人工高陡边坡大直径灌注桩受力性能与数值模拟分析

为了研究人工高陡边坡段大直径灌注桩的受力性能和承载特性,开展了人工高陡边坡段大直径灌注桩的受力性能和数值模拟分析。提出了在人工高陡边坡段大直径灌注桩与桩基周围土体相互作用的内力计算公式,并利用MADAS GTS有限元软件建立有限元分析模型,研究了竖向荷载、桩长、边坡坡度、桩径等各种因素对桩基体系承载性状的影响,得出了竖向荷载的增大会增加桩基的受力和承载性能,但是在位移允许的情况下,决定桩基承载力的因素是桩身摩擦力;增大桩长可以有效的减小桩基沉降和水平位移,将桩基嵌入岩石层可以更大程度的控制桩基的沉降,同时减小桩基的内力;桩基选择在坡度较小的边坡上,使得桩基能够更好地进行承载;桩径的变化并不能较大的改变桩基的受力,而且会造成资源的消耗,所以实际工程中,不建议采用增大桩基直径的方法提高桩基的承载力。

锅炉集箱制造过程中使用CO_2气体保护焊初探

在锅炉集箱生产中,管接头特别是大口径厚壁管接头数量多、焊接工作量大,采用手工电弧焊其生产效率低,且生产综合成本高,在对药芯焊丝气保焊方法剖析后,进行了大口径管接头全位置半自动焊接工艺技术研究。试验结果表明,药芯焊丝全位置半自动CO2气体保护焊工艺稳定、焊接质量及熔合质量优异且易于控制,焊缝表面光滑,焊接接头力学性能及致密度满足相关技术规程的质量要求。

高桩码头不均匀沉降模型实验与数值模拟

以使用5年以上的高桩码头的大管桩为研究对象,采用模型实验的方法对大管桩的不均匀沉降进行了系统研究.首先通过量纲分析,确定模型实验的各个物理量和相关参数,以及模型材料(PVC管)等;然后利用电测技术,经过大量实验,获得大管桩的不均匀沉降量和变化规律;同时,利用数值模拟,分析了大管桩不均匀沉降变化规律,验证了模型实验结果的可靠性,说明了利用数值模拟方法分析大管桩不均匀沉降是可行的.

高压富水砂层超大直径盾构隧道下穿既有地铁影响分析和控制措施

针对超大直径盾构隧道下穿既有地铁线路时引起的地表沉降及既有地铁沉降问题,以北京市东六环拟建隧道下穿既有北京地铁6号线为工程背景,利用有限元软件模拟盾构施工过程获得不同控制位置的变形及应力数据。结果表明:拟建盾构隧道下穿地铁6号线施工过程中,地表沉降及6号线衬砌结构沉降均在变形控制标准内且影响不大,安全风险可控;拟建盾构隧道通过设置试验段、加强中盾注浆、控制掘进姿态、加强监测、做好地铁轨道防护等措施,可大幅降低相关施工风险。

大芯径大数值孔径光纤测试系统测量不确定度评定

简述了大芯径大数值孔径光纤测试系统的测量原理,建立了测试系统的数学模型并对该系统的测量不确定度进行了评定。

用于氟化镓铟高数值孔径光纤的氟磷酸盐和氟锆酸盐包层玻璃

为了得到用于1．3μm光通讯窗口掺镨氟化镓铟（PGICE）高数值孔径光纤，本文报道以ZrF4。－BaF2－LaF3－AlF3－Na（Li）F－PbF2[ZBLAN（Li）Pb]和NaPO3－BaF2－ZnF2－PbF2（FPG）玻璃作为包层材料研究了芯和包层玻璃在物理性质和化学组分上的匹配性差热扫描（DSC）和电镜（SEM）分析表明PGICA/ZBLAN(Li)Pb虽在物理性质上匹配但在化学组分上不匹配．其芯-包展界面生成不稳定相；只有PGICZ/FPG具有良好的物理、化学配合性，可成功地拉制出高数值孔径光纤．

基于CFD的大口径球阀流场的数值计算与分析

首先介绍了计算流体力学和数值模拟的相关理论,然后采用基于CFD三维流场分析的Fluent软件,结合实际工况,对不同开度下高压大口径球阀内部流场进行数值仿真与可视化研究,并得出了如下结论:球阀开度为20°时,球阀内部己形成了漩涡流动,回流区域控制了阀内和阀芯后的整个流场,但阀内部有较小的涡流产生;球阀开度大于80°时,整个流动区域漩涡流动近乎全部消失;在相同压差下,随着阀芯开度的增大,涡流尺寸都有明显降低的趋势;在球阀内部的流场中,由于过流面积的骤然减小,流体以很高的速度在球阀上部流过,尤其在直角处会产生很大的压降,从而产生较大的局部冲击力,对其接触的表面具有腐蚀作用。

大直径盾构隧道下穿高层建筑风险分析及沉降变形研究

大直径盾构隧道下穿高层建筑物是城市市政工程中经常遇到的施工状况,在盾构掘进过程中隧道周边土层会发生一定的变形,从而威胁到建筑物的结构安全稳定,对此类工程施工过程进行风险分析和结构变形计算是十分必要的。以此类工程施工为研究背景,采用数值模拟和原位监测的手段,发现大直径盾构掘进过程和掘进后对高层建筑沉降影响较大,并且盾构下穿过程对地下室底板和独立式桩基变形也有显著影响;采用洞内同步注浆有利于减少建筑物沉降。大直径盾构隧道下穿过程中应明确施工风险,严格控制掘进参数,制定有效沉降控制措施是降低施工风险的有效手段。