摘要：为了探究小宽深比基坑的变形特性,结合上海虹桥地区23个小宽深比基坑实测资料,在与普通基坑变形对比分析的基础上,对不同形状、不同支护形式的小宽深比基坑变形规律进行研究。结果表明:(1)小宽深比基坑围护结构最大侧移值(δ_(hm))的平均值为0.16%H_e(H_e为基坑开挖深度),明显小于普通基坑的δ_(hm);(2)小宽深比基坑围护结构最大侧移点埋深(Hd)范围为(H_e-6,H_e+6);(3)小宽深比基坑墙后最大地表沉降值(δ_(vm))的平均值为0.15%H_e,小于普通基坑的δ_(vm);(4)小宽深比基坑中井形基坑的δ_(hm)和δ_(vm)均小于狭长形基坑,表现出较强的变形控制能力;(5)小宽深比基坑的δ_(hm)和δ_(vm)与支护形式有关,钢板桩、SMW工法桩、钻孔灌注桩对应的变形依次减小;(6)小宽深比基坑墙后地表沉降呈梯形分布,其沉降影响范围小于普通基坑;小宽深比基坑中狭长形基坑墙后地表沉降影响范围大于井形基坑;(7)小宽深比基坑δ_(vm)/δ_(hm)的平均值为0.96,主要与土层性质有关。

摘要：全断面隧道掘进机(TBM)以其高效、安全、环保等诸多优势被广泛地应用于隧道工程建设中,其中滚刀破岩机理是TBM设计阶段和施工阶段的核心问题。由于岩石与滚刀相互作用时会发生断裂破碎,离散元法(DEM)成为研究滚刀破岩机理的有效手段,但采用一般离散元软件构建的模型尺寸相对较小,且多简化为二维侵入问题,尺寸效应明显。采用基于离散元法的MatDEM软件构建滚刀破岩大尺寸三维模型,模拟真实滚刀破岩过程。采用团簇单元模拟刚性滚刀,实现双滚刀在不同条件下的破岩动态过程。监测破岩过程中滚刀的受力特征,计算分析不同刀间距/贯入度比(S/P)下的滚刀受力模型和比能变化。模拟结果表明,滚刀破岩时的滚刀力是一种复杂无规律的冲击荷载,其值与滚刀切割参数、岩石性质等因素有关;贯入度和刀间距的增加导致滚刀需要更大的力来破碎岩石;对于一种岩石材料,存在最优刀间距/贯入度比值,使得破岩比能最小;MatDEM软件能较好模拟滚刀的破岩过程,与室内线性切割试验相结合,有利于深入、全面地探索滚刀破岩机理。

摘要：管幕冻结法作为一种新型的隧道预支护工法,目前已被应用于港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道施工中。管幕冻结法是利用顶管技术在隧道四周顶入大直径顶管,并利用冻结法将顶管之间的土体冻结起来,形成水密性的预支护结构。为了研究钢管-冻土复合结构在确保封水时的极限承载力和变形能力,以探求合理冻土温度,采用冻土单轴压缩试验机,对4种不同冻土温度进行钢管-冻土复合结构模型试验,并提出了封水条件下的极限状态判据,通过分析荷载-位移曲线,得到复合结构在封水条件下的极限承载力和变形能力。试验结果表明：温度较高时,冻土协调变形能力较好,但由于冻土本身强度较低,复合结构在封水条件下的极限承载力和变形能力较差;类似地,冻土温度较低时,强度较大,但由于冻土跟随钢管协调变形能力较差,在封水条件下的极限承载力和变形能力也较差;当温度适中时,冻土跟随钢管协调变形能力和冻土本身强度均处于相对理想状态,此时复合结构在封水条件下的极限承载力和变形能力相对较强,即在确保封水性能时所能承受变形的能力和极限荷载均较大。试验研究确定了该理想温度约为-10℃,该温度在拱北隧道管幕冻结实际施工中被采用,对类似工程施工具有一定的参考价值。

摘要：人工地层冻结工法将土体中水变成冰,形成冻土,提高土体自身的承载力,是地下工程理想的加固体与止水帷幕。在高地下水位软土地区,冻结法被广泛应用于盾构进出洞加固工程中,其常见的布管形式有直线排管和圈管两大类。人工冻土帷幕的力学性能与布管形式和温度分布密不可分,因此掌握不同布管形式的温度场分布是冻结工程成功的基础。现在较为流行的方法是将冻结看作准稳态过程,利用稳态公式近似计算温度场分布。对于单排管冻结稳态温度场的解,目前仅有简单布置条件下的解析解,尚无通用的解答形式。基于人工冻结稳态温度场假设,依托Бахолдин单排管模型建立相应稳态温度场的周期形式计算模型,引入狄拉克函数,利用格林函数法获得其解析解的周期表达形式,并外推获得广义单排管冻结稳态温度场解析解的矩阵表达形式;选取1种特殊的布管形式,应用有限元软件进行冻结瞬态数值模拟,检验稳态温度场解析解用于预估瞬态温度场分布的准确性和适用性。结果表明,在单排管冻结前期,由于冻土尚未交圈,冻结管与土体热交换剧烈,解析解与数值计算结果之间存在一定的误差,但总体变化趋势是保持一致的。当冻土发展一段时间后,热交换趋于稳定状态,解析解与数值计算的吻合程度非常高,即该阶段内,利用解析解能较好得预估瞬态温度场分布情况。

摘要：通过模型试验研究不同桩端土对承压钻孔灌注桩承载特性的影响。模型试验中,结合软土地区灌注桩穿越土层的特点选择桩周桩端土,采用裹膜预制预埋的方法设置模型桩,以消除桩身粗糙程度、桩径等因素差异的影响,并一定程度上模拟灌注桩成孔卸载过程;通过静载试验得到6根试桩的试验数据,就桩端土对桩侧摩阻力的影响进行了重点介绍;建立桩侧摩阻力与桩土相对位移之间的关系,并由归一化处理使得桩端土对桩侧摩阻力的影响得到量化解决。结果表明:模型试验研究桩端土对灌注桩承载特性影响的方法可行,解决不同情况下桩端桩周土对灌注桩承载性能的影响,仍需大量试验和工程实践验证。

摘要：水平渗透性反应屏障(HPRB)是一种针对包气带中挥发性有机化合物(VOC)蒸气的被动修复技术,具有运行无耗能的优点,能够作为大范围VOC污染场地长效风险管控措施。本文提出了VOC蒸气在含HPRB的层状土中迁移的一维瞬态半解析模型,采用Laplace变换得到Laplace域下的通解后,采用Talbot数值方法实现Laplace逆变换得到时间域下的VOC蒸气迁移的半解析解。解析模型计算结果和数值模型的结果吻合良好。算例结果表明,HPRB更适用于原位土体扩散系数较低的污染场地;HPRB埋深过大不利于VOC蒸气的去除;增加HPRB厚度能有效去除场地中的VOC蒸气;污染源质量浓度衰减系数增加会降低场地中VOC蒸气峰值质量浓度,不考虑污染源质量浓度衰减会导致HPRB的设计过于保守。最后提出了HPRB埋深和厚度的设计思路。

摘要：数值流形方法的形函数由覆盖函数和局部近似函数组成,形函数之间往往存在线性相关性。在现有研究成果的基础上对形函数线性相关性进行了分析,指出线性相关性的根源在于覆盖函数具有单位分解特性,并与单元形状有关。研究了线性相关性与整体刚度矩阵奇异性以及求解收敛性之间的关系,指出形函数线性相关不一定导致整体刚度矩阵奇异。对8结点六面体高阶流形单元的局部近似函数及单元形状与线性相关性之间的关系进行了分析,构造出一种完全线性独立的流形单元。通过算例分析了8结点六面体流形单元局部近似函数中一次完全多项式对求解精度和收敛性的影响,发现采用一次完全多项式局部近似函数的形函数虽然线性相关,但求解仍然收敛,且精度高于线性无关的单元。

摘要：使用角钢和高强度的有机玻璃,结合按照原型比例设计的尺寸,自制挡土墙模型箱。测试挡土墙在不同运动状态下,墙后土体的水土压力分布,获得剪切带的细观参数。在模型试验基础上,通过二次开发PFC2D颗粒流程序对砂土挡土墙进行离散元仿真模拟。研究不同位移模式:平移(T)、绕墙底转动(RB)、绕墙顶转动(RT),以及2种组合位移模式:绕墙底以下某点转动(RBT)、绕墙顶以上某点转动(RTT)下挡土墙被动破坏机制。分析挡土墙运动过程中侧压力的变化、土体位移场和变形以及挡土墙到达一定位移时颗粒集合体内部的剪应变率分布。通过对比分析模型试验结果与数值模拟结果,结果表明,墙后土体水土压力的模拟结果与试验结果吻合很好,反映水土压力的分布规律。

摘要：在复杂的场地条件下,尤其是场地内存在抽水井等不良地质条件时,MJS桩施工对周围土体位移的影响仍然缺乏深入的认识。基于上海某基坑工程,对附近存在抽水井时MJS桩垂直施工引起的土体位移进行监测,包括地表垂直位移、深层土体垂直位移、深层土体水平位移,施工结束后在设计桩边界和抽水井之间钻孔取样。研究结果表明:MJS桩垂直施工期间地表微隆起,深层土体的水平位移比垂直位移大;在距设计桩边界1 m处,土体最大水平位移(32.86 mm)的67%是受抽水井影响。抽水试验使抽水井周围土体细粒含量减少,MJS桩在附近施工时,高压水泥浆更容易切割土体,成桩直径更大,从而土体水平位移明显增加。因此,工程上应重视附近存在抽水井时MJS桩施工引起的土体侧向位移。

摘要：为探究精密仪器厂房防微振结构设计方法,本文分别通过现场实测和数值模拟方法对苏州某高科技电子工业厂区一单层轻钢结构厂房微振动水平进行了评价和分析。对该厂区进行场地环境振动实测,对比了厂房建成前后地坪振动特性;利用ANSYS软件建立了厂房有限元模型,分析了Rayleigh阻尼和底板厚度对厂房振动特性的影响。研究结果表明:厂房建成后底板振动满足振动限值要求;厂房的桩筏基础有明显的减振效果,但对不同方向和频段地面的振动影响有所差异;阻尼比和底板厚度对结构主频影响较小,而对振幅影响较大,阻尼比在1~3 Hz和10~50 Hz的频段内对振幅影响较大,底板厚度在50 Hz以下对振幅影响较大。因此,在厂房防微振设计时,适当增加底板厚度和阻尼可减小中低频振动,从而达到较好的减振效果。