基坑开挖导致邻近既有隧道变形的主动控制研究

采用有限元分析方法对新型支撑轴力主动控制系统进行了研究,提出了一种支撑轴力设计方法;在对支撑不施加主动轴力的情况下,研究了花岗岩残积土地层中基坑开挖对既有隧道的影响,根据基坑侧边不同位置隧道在基坑开挖作用下的位移划分了基坑开挖影响区;基于提出的轴力设计方法,研究了基坑开挖过程中支撑轴力主动控制对既有隧道位移的影响规律;获得了隧道位移控制到预警值10 mm以下的临界控制比,分析了其在不同隧道位置时的分布规律。结果表明:该地层中的影响区范围相对已有研究的影响区更小;隧道位移与地连墙位移的控制比近似呈正比关系;基坑腰部0.6倍挖深位置附近隧道的水平位移需进行最严格的控制,靠近基坑且深度较深的区域通过水平位移控制得到的临界控制比更小,应以隧道水平位移控制为主,而远离基坑且深度较浅的区域应以隧道竖向位移控制为主;花岗岩残积土中的基坑开挖影响区以及对临界控制比的量化研究成果可为类似工程提供参考。

岩溶地层地铁车站深基坑渗漏灾害成因分析

[目的]富水岩溶深基坑施工开挖常发生基坑侧壁或底部突涌灾害问题,应针对富水溶洞地层深基坑开挖时的渗流稳定性进行深入研究。[方法]依托佛山地铁3号线中山公园站深基坑开挖工程,对深基坑渗流特性及坑底涌水机理进行深入研究,建立了基坑-土体-溶洞三维数值模型,采用等效渗透系数法对岩溶-地层渗流场进行耦合模拟。[结果及结论]通过仿真模拟分析,获得了不均匀地层中岩溶区富水程度对基坑渗流场及涌水量的影响规律,阐明了基坑底部土体竖向平均水力坡降演变特性,揭示了该地岩溶区基坑底部突涌水机理,研究结果可为富水岩溶地区深基坑工程的设计与施工提供参考。

组合型浮式防波堤水动力响应与消浪性能研究

为提升方箱式浮式防波堤的稳定性和消浪效果,本文发展了一种组合型浮式防波堤,并基于计算流体动力学方法,采用黏性流体理论,建立了二维数值水槽,以组合型浮式防波堤为研究对象,并通过与方箱式浮式防波堤进行对比,重点探讨了系泊方式和波参数对组合型浮式防波堤运动响应与消浪性能的影响.此外,对浮式防波堤周围水体的涡量分布情况进行了分析,揭示了其波浪能量耗散机制.研究结果表明,组合型浮式防波堤对波浪的耗散能力远高于方箱式浮式防波堤,其主要通过能量耗散衰减波浪.相比于方箱式浮式防波堤,组合型浮式防波堤的整体运动响应较小、消浪能力较强,且系泊方式对组合型浮式防波堤运动响应与消浪性能影响较小.然而,当入射波高增加时,系泊方式对其消浪性能有较大影响.研究结果可为浮式防波堤的优化设计和实际工程应用提供参考.

珠三角地区典型淤泥质土硬化土本构模型参数研究

为了探讨硬化土本构模型对珠三角地区软土地下工程数值分析的适用性,基于4种不同应力路径三轴试验,分析了本地区典型淤泥质土力学性态及其硬化土本构模型参数的变化规律。研究表明,侧向卸荷及排水条件对淤泥质土硬化土本构模型强度参数c'、φ'值以及刚度参数E_(50)^(rd)、E_(ur)^(rd)和m影响显著,但对破坏比R_(f)的影响较小。对于固结不排水侧向卸荷条件,珠三角地区典型淤泥质土硬化土本构模型主要参数为:参考割线模量E_(50)^(ref)为2.34MPa,参考切线模量E_(oed)^(ref)为1.59MPa,参考加-卸载模量E_(ur)^(ref)为11.67MPa,破坏应力比R_(f)为0.98,刚度应力水平相关幂指数m为1.84;其中:E_(50)^(ref)约为E_(ord)^(ref)的1.47倍,E_(ur)^(ref)约为E_(ord)^(ref)的7.34倍。珠三角地区某软土深基坑工程实践证明,硬化土本构模型适用于模拟该地区软土力学性态。

耦合激发炉渣基水泥净浆力学性能研究

炉渣是煤炭燃烧后产生的残留物,大量堆放不仅占用土地资源,还对环境造成负面影响。炉渣富含二氧化硅和氧化铝等活性物质,常被用作矿物掺合料以改善混凝土性能。然而,炉渣基胶凝材料的研究仍然处于起步阶段,尤其在激发机制、力学性能影响因素及微观结构演变规律等方向研究相对缺少。重点分析了机械-化学耦合激发作用下炉渣基水泥净浆的力学性能及微观结构演变规律。首先,研究了研磨参数对炉渣粒径分布的影响;然后,探讨了耦合激发参数及养护龄期等因素对炉渣基水泥净浆的抗压和抗折强度及其力学活性的影响;最后,通过SEM、XRD、FTIR等微观表征手段分析了炉渣基水泥净浆的水化产物、官能团和微观结构的变化以期揭示耦合激发途径对炉渣基水泥净浆力学性能的影响机制。结果表明,在最佳的耦合激发条件下,炉渣基水泥净浆在标准养护28 d后,抗折和抗压强度分别比水泥净浆(基准组)提升了19.8%和29.1%,Ⅰ型和Ⅱ型C-S-H凝胶物相含量分别比基准组增加了71.4%和58.3%。最佳激发条件为球料比18:1、球磨时间20 min、碱激发剂总掺量1.5%、Ca(OH)_(2)与Na_(2)(SO)_(4)的摩尔比2:3。耦合激发后的炉渣促进了水泥基材料的水化反应,生成了更多的C-S-H凝胶并形成致密的微观组织结构,有效提升了炉渣的力学活性和再生利用率。本研究为制备低碳环保的可持续胶凝材料提供了新的思路和方法。