摘要：《水工建筑物抗震设计规范》[1]所建议的拟静力分析属于毕肖普总应力分析方法,由于没有考虑静态与动态条间孔隙水压力的影响,计算结果偏于不安全。根据渗流场的分析结果得到静态孔隙水压力分布,依据动力液化分析确定动态孔隙水压力增量,并应用于条间水压力分析之中,提出了拟静力分析的改进有效应力分析方法,应用于某一尾矿坝动力稳定分析中得到了较为满意的计算结果。

摘要：盾构对接施工冻结法加固,确立最佳的冻结方案、掌握冻土的帷幕情况及工程中温度场的发展规律等是需要迫切解决的关键问题。本研究运用有限元软件对盾构隧道对接半圆环形冻结加固结构进行温度场发展规律分析,将数值计算结果与圆形刀盘冻结加固结构进行对比,通过改变冻结管数量(圆心角度数)来优化冻结设计,对比确定最优冻结方案。结果表明:在冻结9 d时,-1℃等温线开始交圈,在冻结15 d时,-1℃等温线基本完成交圈并形成圆环形的冻土帷幕,在冻结40 d时,冻土帷幕厚度达到2.3 m;在冻结13 d时,-10℃等温线开始交圈,在冻结28 d时,-10℃等温线基本完成交圈并形成圆环形的冻土帷幕,在冻结40 d时,冻土帷幕厚度达到1.2 m。从最终冻结效果以及温度随时间变化历程可以看出,离冻结管越近,受盐水降温影响越大,冻结效果越好;采用半圆环形冻结加固效果优于圆形刀盘冻结加固;原方案偏于保守,可适当减少冻结管数量(增加圆心角度数),优化分析出最优冻结方案,建议今后类似工程设计采用方案1,即圆心角8°或45根冻结管。

摘要：为合理选择施工现场盾构隧道端头加固方式,本文针对盾构隧道端头箱型冻结这种新型加固方式,运用有限元软件分析箱型冻结壁加固结构温度场发展规律,并对其进行优化设计。研究表明:冻结40 d时可形成一个完整的箱型冻土帷幕,其冻结壁厚度最大约为2.12 m,平均温度在-10℃以下,平均厚度大于1.6 m,该工法可行。通过增加冻结管间距来减少冻结管的数量,优化对比3个冻结方案得出:冻结管间距在1.0 m变化范围内,冻结壁形成效果与原模型相似,冻结管间距为1.0 m时所用的冻结管数量较少,更具经济性,故冻结管间距1.0 m为最佳方案。通过分析冻结管间距和冻结40 d冻结壁厚度的关系,得出两者的变化呈线性相关。

摘要：盾尾刷更换过程中,盾尾渗漏的防治与控制是盾构隧道施工中的关键。为此提出一种盾尾刷更换时环形冻结加固方法,通过数值建模方法分析采用一根环形冻结管时的最佳布管位置,并探究该环形冻土帷幕温度场的发展规律。结果表明:盾尾刷更换时环形冻结加固方法打孔形式灵活,对管片耐久性影响不大,施工实用性强、加固效果特别是止水效果好且安全可靠;最佳布管位置为盾尾正上方0.3 m,此时冻结效果最佳,符合设计要求;环形冻结管半径每增大0.3 m,盾尾间隙处的最终土体温度升高约9℃;在最佳布管位置下冻结6天时-1℃等温线刚好到达盾尾间隙处,冻土帷幕开始起到封水作用;冻结10天时-10℃等温线刚好到达盾尾间隙处,冻土帷幕冻结效果强度增加。在最佳布管位置布设环形冻结管能够极大提高封水性与安全性,可为今后相关工程的开展提供参考。(图14,表2,参23)

摘要：土钉支护结构的稳定性取决于土钉与土体结构的相互作用过程。其相互作用过程的特征,一方面是具体包含了众多影响因素,如土体性质、土钉倾角、长度、支护深度等;另一不可忽略的重要方面是各种影响因素在具体开挖设计中的组合方式及其理论分析模型。因此,在理论分析模型方面,应用Sarma所提出的扰动力概念与条分法相结合,建立了考虑条间作用力影响的土钉支护结构稳定分析极限状态方程;在开挖支护设计方面,运用可靠度理论分析了各项设计参数(随机变量)及其组合方式对安全系数与可靠度影响的敏感性,以及安全系数与可靠度的相互关系。结合工程实例展示了理论分析模型的构成及其分析应用。

摘要：地下水含盐量不同会影响土体的热力学性质,探究渗流条件下地下水含盐量对基坑坑底冻结温度场的影响,可为市政地下工程、矿井工程、海底隧道建设等提供科学依据。运用COMSOL水热耦合模块对含盐量不同的地下水基坑坑底冻结温度场发展规律进行研究,通过对比冻结壁的厚度和路径分析得到渗流条件下地下水含盐量对基坑坑底冻结温度场的影响规律。研究结果表明:当地下水含盐量>3%时,渗流对基坑坑底冻结帷幕的形成影响较大,相较于上游,下游区域受到的影响更明显;随着地下水含盐量的增加,积极冻结40 d后冻结帷幕温度逐渐升高,降温速率逐渐减慢,形成的冻结帷幕厚度也逐渐变薄,含盐量越高,冻结效果越差,降温速率越慢。

摘要：为提高资源利用效率、响应绿色建筑发展方向,本文对现浇大直径基坑支护能量蓄水管桩的能量交换系统进行研究。结合工程实例进行可利用冷热量计算,运用有限元软件数值建模分析加冰和不加冰情况下能量交换系统周围土体温度场发展规律。结果表明,管桩自下而上对周围土体温度影响范围逐渐增大且分为2个部分,上半部分管桩温度荷载高于原始地温,管桩对地温释放热量,下半部分管桩温度荷载低于原始地温,管桩吸收热量,释放冷量;加冰与不加冰情况下7 h内管桩对土体的影响范围在桩周围1 m以内;无论是加冰还是不加冰的情况下其桩身温度均保持在16~36℃,对桩身钢筋混凝土结构无影响;不同导热系数和比热对于土体温度变化几乎无影响,由于温度荷载所加时间较短,对土体温度变化影响尚未体现出来;原始地温变化对该温度场有显著的影响。综上,桩身温度小幅度变化对自身钢筋混凝土结构无影响,对其周围土体影响可忽略不计,实际应用中需注意防止桩身温度变化幅度过大造成不良影响。

摘要：盾构法修建城市地铁隧道时,盾尾刷更换过程中的防渗漏问题一直是盾构隧道施工的关注重点。针对传统冻结加固保护盾尾刷方法的弊端,提出了使用环形冻结管加固止水保护盾尾刷更换的施工方法,通过有限元软件建模,分析比较布置1根环形冻结管和2根环形冻结管的冻结效果,从而确定出最佳冻结方案。结果表明:布设1~2根环形冻结管方案下数值计算结果均满足冻结加固范围和设计要求;为提高封水性与安全性及增大冻结加固止水范围,延长积极冻结时间不如增加环形冻结管的根数,且适当增加环形冻结管的间距有利于增强冻结效果;增加环形冻结管的根数可极大地提高盾尾处的冻结效果且有很高的安全系数富裕,分析结果可为相关施工工程提供一定的参考依据。

摘要：盾构进出洞时洞门间隙的密封止水问题是盾构隧道施工中的一个关键问题。文中提出了一种洞门环形冻结密封止水装置及其施工方法,并采用数值建模分析该环形冻土帷幕温度场的发展规律。研究结果表明:盾构进出洞洞门环形冻结密封止水装置封堵能力强且见效快,特别适于具有承压水的含水地层中;工程中宜布设1根环形冻结管,其最终形成的冻土帷幕可有效封堵洞门间隙,满足密封止水加固要求;从冻结30d开始,冻结时间每增加10d,其冻土帷幕厚度增加约0.1m;最终盐水温度每降低10℃,其冻土帷幕厚度增加约0.2m;采用降低最终盐水温度的方法比延长积极冻结时间的方法好,其加固密封止水效果前者比后者提高一倍。所得结果可为今后类似工程设计提供技术参考依据。

摘要：文中基于当盾构隧道端头进入和退出孔洞时,使用半球形壳形冻结壁加固结构进行土体的加固的冻结工法。首先,简要介绍了该结构,并对该半球壳形冻结壁的温度场进行了数值分析,通过利用改变环形冷冻管的对数来优化原始的冷冻设计方案,并比较和分析了3种冷冻方案的可行性,以找到最佳的冷冻管布置方案。数值结果表明,增加冻结管的数量也能满足相应的工程要求,从3对增加到4对或5对(即使增加到5对,冻结管的材料消耗也比传统的垂直或水平冻结管大为降低)。可为今后类似工程提供技术参考。