盾构开挖面泥水劈裂离心模型试验相似性分析及验证

土工离心试验能够在小比尺模型中还原真实的应力场,为探明盾构开挖面泥水劈裂现象提供了一种有效的研究手段。盾构泥水劈裂涉及土体、泥水、隧道等多方面因素的相互作用,尤其多种流体的存在使得模型试验中量纲分析、试验参数缩放和数据解释更加复杂化,如何确定合理的相似比例是泥水劈裂离心模型试验成功的关键前提。在阐明盾构泥水劈裂基本物理过程的基础上,提出了基于无量纲数的模型试验相似性分析方法,通过Butterfield量纲分析法建立了应用于土工离心机模拟盾构泥水劈裂的“隧道-土-泥水”系统相似性试验设计体系。该体系从尺寸、材料、无量纲数、时间等多方面保障了模型系统与原型系统的相似性,从而可以准确还原真实的盾构泥水劈裂物理过程。最后,通过开展盾构开挖面泥水劈裂离心模型试验,进一步验证本文提出的相似性准则。研究结果对泥水劈裂物理模拟的相似性分析具有一定的参考意义。

毛细导水布料排水性能及孔隙结构试验研究

本文选取了5种具有毛细导水特性的布料进行了水中的排水试验、土中的排水试验、毛细上升试验以及核磁共振试验,对其排水性能和孔隙结构进行系统研究。旨在揭示其毛细吸水排水性能的机制,为寻找或生产出能够应用到我国一些含水率较高的非饱和土地区的土工材料做参考。结果表明,毛细导水材料在非饱和土中具有良好的排水效果,能够一定程度上提高非饱和土的排水速率。毛细导水材料在水中的排水试验表明,各材料的排水效果受毛细上升距离和空气相对湿度的影响。此外,通过对比不同种类的毛细导水材料在土中和水中排水性能的强弱,发现试验布料的排水性能大致可以分为两类:COOLPASS、COOLMAX和普通网布的排水性能最好,而SHCOOL和COOLPLUS的性能稍弱。通过核磁共振试验测得COOLPASS、COOLMAX和普通网布的孔隙大小约为53.4μm,SHCOOL和COOLPLUS的孔隙大小约为37.8μm。布料吸排水的强弱与其孔径大小及孔隙分布特征有关,综合考虑毛细导水材料毛细吸水和蒸发排水的两个过程,发现孔径较大且孔隙分布特征表现为稀疏的普通网布材料在非饱和土中的排水效果最佳,相同条件下比未设置毛细导水布料的土样含水率多降低了2.19%。在毛细上升高度试验中,COOLMAX的毛细上升高度最大,表明毛细导水材料的吸水能力与其孔隙分布特征有关,孔隙分布越密集,其吸水能力越强。

地铁隧道斜穿施工对桥桩影响的数值分析

地铁隧道穿越施工引起既有桥梁桩基沉降变形及承载力损失,可能会严重影响桥梁正常使用.采用数值方法研究了隧道斜穿施工对既有桥梁桩基位移变形和内力的影响.通过与现场实测结果进行对比,验证了数值模型的准确性.研究结果表明:拱顶上方的桩基沉降量最大,沉降变形对合位移的贡献率达98.7%,而桥梁右幅桩基以横向挠曲变形为主;斜穿施工引起的桥桩变形空间效应显著,合位移方向与隧道轴线呈一定角度,该角度与埋深、桩-隧水平距离有关;桩身弯矩受桩-隧水平距离影响显著,桥梁上部结构对桥桩变形约束作用不能忽略;桥桩轴向受力状态不同,拱顶上方桥桩基本受拉,而其他位置桥桩以受压为主;衬砌厚度、衬砌后注浆范围对桥梁沉降变形影响规律相似,而地表加固深度对桥梁沉降的影响规律较为复杂.

压实度对宽级配土水力特性的影响研究

宽级配土是修建土石坝心墙和堤防的良好填料,其水力特性决定了土石坝心墙和堤防的防渗性能。对于给定级配的土体,压实度是其水力特性的主控因素。首先通过室内试验测量压实度对宽级配土水力特性的影响规律,然后通过数据分析,建立了考虑压实度影响的水力特性模型。研究结果表明:土体压实度越高,颗粒间的大孔隙越少,土体进气值越高,饱和渗透系数越低;提出了一个考虑结合水含量的修正渗透吸力计算公式,可以很好地描述风干土的渗透吸力随含水率的变化规律;土体进气值和压实度在半对数坐标系上呈线性关系;土体饱和渗透系数和干密度在半对数坐标系上呈线性关系;回归了进气值、饱和渗透系数、非饱和渗透系数与压实度之间的经验模型,建立了针对宽级配土整个土-水力学特征曲线影响的经验计算公式,具有一定的普适性。

地铁项目建设风险识别及分类研究

介绍了目前地铁项目建设风险管理中常用的风险识别方法、风险识别程序和风险识别对象;对地铁项目建设中存在的风险事件和致险因素进行了分类和论述;指出了地铁项目建设风险可按活动主体分为环境安全风险和自身安全风险(建设方风险、勘察方风险、设计方风险、施工方风险、监理方风险、监测方风险);并将地铁项目建设致险因素按致险因素存在的环境分为地质型因素、周围环境型因素、工程结构型因素以及组织管理型因素4类。