摘要：为了研究改良膨胀性注浆材料的注浆效果,通过室内试验采集浆液结石体物理力学参数,应用有限元软件Midas GTS NX在CATIA所构筑的三维溶洞模型的基础上,结合修正莫尔-库仑模型及弹性本构关系,分析了桩基础下土层的应力与变形在空洞及改良前后不同浆液填充状态下的变化规律,以此为标准对注浆效果进行对比分析。研究表明:对桩基础下溶洞进行注浆充填加固可有效保障桩基础及桩基础下溶洞的稳定性,避免工程事故的发生,相比于普通水泥浆液,改良膨胀性注浆材料的整体强度明显改善,变形与应力均有所减小,结构更均匀,更密实。同时也表明,通过数值模拟分析确定溶洞的注浆效果具有一定的可行性和指导意义,可为工程的设计与施工提供参考。

摘要：选择合理的屈服准则分析寒区隧道弹塑性解能为寒区隧道稳定性分析提供理论基础。为此,结合Mohr-Coulomb准则(即M-C准则)和外接圆Drucker-Prager准则(即D-P准则)分析得到考虑中间主应力效应的统一强度准则,建立寒区隧道弹塑性力学计算模型,基于线性非关联准则推导得出考虑围岩不均匀冻胀特性的寒区隧道应力场及位移场的弹塑性统一解,并对所得统一解答式进行算例及参数分析。研究表明:采用M-C准则计算偏于保守,而利用外接圆D-P准则计算偏于危险,考虑中间主应力效应能充分发挥围岩承载潜能,有效缩小塑性半径,缓解衬砌冻胀变形;统一强度理论参数b保持常数时,初始地应力、衬砌强度、不均匀冻胀系数及围岩体积冻胀率等参数的变化对寒区隧道应力及塑性半径变化影响显著。该研究成果可丰富寒区隧道工程设计理论。

摘要：寒区隧道弹塑性解的分析能为寒区隧道稳定性研究提供依据。为此,考虑围岩不均匀冻胀特性建立弹塑性损伤力学计算模型,基于统一强度理论求解得到寒区隧道弹塑性应力场和位移场统一解,并对所得解进行验证和参数分析。结果表明:忽略围岩塑性损伤及体积冻胀率的寒区隧道弹塑性解偏于保守;考虑不均匀冻胀特性能准确地反映寒区隧道围岩的真实冻胀程度;考虑中间主应力效应能有效发挥冻结围岩的承载潜能;损伤程度比值λ/E_(f)、体积冻胀率ξ_(V)、不均匀冻胀系数k、统一强度理论参数b、初始地应力p_(0)以及位移释放系数η等参数对衬砌上径向应力σ_(f)和塑性半径rp影响显著,应合理考虑不同参数在寒区隧道工程中的影响。该研究成果可为寒区隧道工程设计提供理论参考。

摘要：为了研究城市大型覆盖型溶洞群基坑爆破对施工安全的影响,以广州一邻近京广铁路的深基坑爆破工程为例,结合特殊岩溶地质条件,采用现场爆破振动测试和监测方法,分析爆破对邻近京广铁路和支护结构的影响。结果表明:建立了同一场地不同区域的峰值振速衰减经验公式,其中场地系数K、衰减指数α会随传播介质硬度的降低而增大;爆心距及传播介质的软硬程度对竖向主振频率的衰减有所影响,因松软岩土体较少传递高频脉冲,故随爆心距的增加,主振频率逐渐降低,且主频的分布趋向集中;通过理论计算,得到爆破最大单段药量及飞石飞散距离;提出了相对应的岩溶处理方案及减振设计方案,并通过现场监测及理论计算印证其可行性,为岩溶场地类似基坑爆破开挖工程提供参考。

摘要：以深圳地区某南北双向紧贴地铁站的深大基坑工程为实例,针对该工程周边环境复杂,基坑开挖面积超大,开挖深度超深,基坑内支撑体系复杂等特点,在设计阶段运用MIDAS/GTS建立基坑-地铁车站-区间隧道的三维有限元数值分析模型,通过施工阶段分析,模拟了施工过程中开挖卸载引起的支护结构及相邻土体的位移,分析验证了支护结构体系的安全性,并评估了基坑开挖过程对地铁车站及区间隧道的影响。通过数值分析找出支护结构及周边地铁设施的薄弱环节,并提出针对性的设计加强措施,确保支护与紧邻地铁设施的安全。实测数据表明,基坑支护结构在基坑开挖施工、运营期间处于稳定状态。

摘要：在我国华南、东南及华北沿海地区隧道工程中,隧道围岩常为“上软下硬”的复合地层,即洞身上部是软弱的土层、下部为强度很高的硬岩地层,在该类地层中进行盾构施工引起的地面沉降问题目前还鲜见研究报道。针对此现状,延续采用Mindlin解求解地表沉降的思路,为了克服扩展Mindlin解面对非均匀地层时的局限性,引入层面状态向量,利用积分变换和矩阵推导解决了位移与应力在不同层面之间的传递问题,建立了适用于复合地层的扩展Mindlin解。对比了Mindlin解及扩展Mindlin解对复合地层中盾构隧道地表沉降问题的适应性,并与背景工程监测数据对比。推导过程表明,运用Mindlin解或扩展Mindlin解来求解地表沉降都面临困境,需要进行一定的简化。而工程监测数据则表明,采用Mindlin解计算结果偏大,可作为工程设计的参考;扩展Mindlin解计算地表沉降的方法有一定的准确性。

摘要：为了探索岩溶地质下如何制定合理的桩基础施工方案,本文介绍了计算机辅助三维交互式应用(CATIA)软件在工程实例中的溶洞和桩基础建模以及它们空间位置分析的全过程,包括勘察数据的处理、溶洞和桩基础模型的建立等,重点介绍了溶洞和桩基础的空间位置关系对于施工方案设计的帮助。本文以广州市白云区槎头车辆段桩基础施工为例,探索出了高效利用物探和钻探结果在CATIA软件中生成溶洞-桩基三维模型的方法,并以此为参照制定出合理的桩基础施工方案,为探究溶洞与桩基础的空间位置关系和类似工程的桩基础施工提供了参考。

摘要：针对双排桩支护结构计算复杂、且无统一计算方法的特点,本文总结目前简化计算的几种模型,并提出了一种基于极限平衡法的永久边坡双排桩支护体系简化计算模型。以某地铁停车场边坡永久支护结构为算例,将简化模型的计算结果与有限元模型分析的模拟结果以及现场的监测数据进行对比分析。结果表明:简化计算模型所得水平位移及弯矩与有限元模型所得结果相差较小,位移和弯矩的曲线差值在10%~20%,二者计算结果变化规律一致,该永久边坡双排桩支护体系的简化计算方法是可行且可靠的。

摘要：随着城市中建成和运营的地铁盾构隧道越来越多,沿线突发堆载造成的结构病害也越来越常见。本文以某地铁隧道因堆载造成结构变形过大的工程实例为背景,阐述了突发堆载引起的隧道局部沉降的过程;针对该区间隧道上方存在的旧有抗浮盖板,探讨了隧道上方存在的混凝土板是否会在地面堆载时产生额外的不利影响。分析认为堆土没有经过应力扩散就将重力传递到混凝土板上,同时结构板也将荷载直接传递到下卧隧道上,造成盾构隧道结构的应力集中,并通过三维有限元模拟的方法验证了这一观点。最后通过对比分析,为今后同类工程提供相应的借鉴,建议隧道的抗浮设计充分考虑未来可能会遇到的堆载风险,采用安全余量更大的抗浮板加抗拔桩设计。

摘要：在城市岩溶治理中,常采用注浆的方法对溶洞进行填充加固,但由于溶洞体积数据难以获取,注浆量难以把控,因此获得溶洞的体积数据是对溶洞并进行填充处理的关键所在。基于理想气体状态方程的试验原理,采用气体注入压力激励法,提出了一种针对封闭的岩溶洞穴的体积测量方法,即通过测量溶洞模型和辅助测量容器模型在气体交换前后气压和温度的变化从而计算获得溶洞体积。并运用CFD软件FLUENT对简化后的试验原理从数值模拟方面进行验证,设计了相关试验装置并进行了室内试验,试验结果验证了简化后原理的可行性及试验装置的可操作性。该方法原理简单且应用简便,具有溶洞连通性判断、大小推测以及溶洞体积计算的应用前景。