煤矿斜井管片衬砌与可压缩层联合支护的效果

为研究盾构斜井管片衬砌与可压缩层联合支护体系中可压缩层参数对管片衬砌力学性能的影响,以神华新街台格庙矿区主斜井工程为依托,建立考虑管片衬砌与可压缩层之间接触效应和管片整环刚度折减效应的数值计算模型,分析有无可压缩层、不同可压缩层刚度及厚度等因素下管片衬砌内力和变形的分布规律和变化情况;采用相似模型试验对上述问题进行了进一步研究,并对有无可压缩层时管片的极限承载力和破坏形式进行了探讨.研究结果表明:可压缩层刚度越大,管片所受围岩压力越大且分布越不均匀,同时使得管片弯矩减小,轴力增大,当可压缩层模量与围岩模量之比在0.1~0.5之间变化时更为明显;随着可压缩层厚度的增大,管片所受围岩压力依次按不均匀、均匀、不均匀的趋势变化,当可压缩层厚度与管片厚度之比为1.7时围岩压力最小,管片轴力则随可压缩层厚度的增大而减小;可压缩层存在与否对管片变形影响甚微,通过自身的挤密吸收围岩压力且促使应力重分布,从而减小并均匀化传递至管片上的荷载,使得管片内力随外荷载的增长更平缓,量值更小且分布更均匀,并使管片的极限承载力提高了40%;有无可压缩层时管片破坏均经历椭变、椭变加剧、裂缝出现和扩展、失稳破坏的过程,且有可压缩层时管片的破坏更严重.

顶板局部脱空状态下正交密贴下穿通道的车致振动响应研究

为研究密贴结构之间的脱空缺陷与车致振动响应之间的关系,依托新建成都地铁8号线倪家桥车站换乘通道零距离正交下穿既有1号线车站工程,采用数值模拟与现场测试手段,开展了下穿通道结构受上覆车站地铁列车动载响应特性,以及下穿通道顶板与上覆车站底板之间的脱空缺陷对该动载响应的影响规律研究。研究结果表明:下穿通道的动力响应主要受到结构与振源的相对位置和该结构的约束状态影响;从结构与振源相对位置来看,距振源较近的下穿通道顶板竖向加速度峰值大于底板;受边墙约束影响,顶板跨中处的竖向加速度峰值大于跨边,但当距离振源较远后,跨中与跨边振动响应差异不大;横向加速度表现为中隔墙大于被周边土体约束的边墙;密贴结构出现局部脱空等效于约束减弱且传递振动强的实体介质接触净面积减小,因而引发下穿结构振动响应加剧。在所提计算条件下(脱空率取5%~30%),脱空率与结构加速度和振幅响应正相关,但对下穿通道的频响曲线和时程曲线形态影响不大。此外,脱空区域与振源的相对位置对结构振动响应影响较大,当脱空区域与振源有重叠时(即振源正下方有脱空),结构加速度响应骤增。