摘要：针对深基坑旋喷封底隔渗体的设计和计算问题,将基坑旋喷封底隔渗体假定为四周固支的矩形弹性薄板,并考虑其渗流作用,提出了基坑旋喷封底隔渗体的设计方法.随后,对某城市地下两层车站基坑深层旋喷封底隔渗体参数进行计算分析.结果表明:基坑旋喷封底隔渗体设计时须着重关注结构拉裂破坏模式.由于渗流平衡方法忽略了基坑旋喷封底隔渗体的材料强度对结构安全的贡献,因此其设计参数会偏保守.

摘要：为解决繁华城区地铁车站采用明挖法施工带来的管线迁改、交通拥堵等难题,以下穿大型箱涵的深圳市轨道交通12号线沙三站为工程背景,采用有限元方法进行基于超大断面矩形顶管法的预制装配式地铁车站机械化暗挖建造方案研究。结果表明:顶进工况、结构转换工况和永久结构工况下,单柱方案最大变形分别为5.07,6.50和6.63 mm,双柱方案最大变形分别为5.53,5.20和10.50 mm,施工全过程中单柱方案车站结构整体变形较小;单柱、双柱方案的混凝土结构最大压应力分别为15.7和29.2 MPa,双柱方案须增大柱截面积以满足强度设计要求,因此单柱方案更经济合理;单柱方案中纵梁最大正、负弯矩绝对值均大于双柱方案,且满足强度设计要求,即单柱方案中纵梁受力更明确、抗弯性能充分发挥;预制管节环向接头分别按刚接、铰接设计时,单柱方案车站结构截面设计控制弯矩分别为最大正弯矩、最大负弯矩,考虑到接头实际刚度应介于刚接与铰接之间,结构设计时应按照接头刚接和铰接进行包络设计。

摘要：为研究隔离桩对地表及深层土体沉降的控制效能,对Plaxis中模拟隔离桩的实现方法进行分析,建立“隧道-隔离桩”相互作用有限元模型,研究桩长、桩径、桩顶埋深、桩水平位置以及隧道埋深等参数对控制效能的影响.结果表明,隔离桩对地表及地层深层土体沉降的控制效能不同,在设置隧道均匀径向收缩模式下,对地表而言桩长的影响最为明显,实际工程中应深入隧道底部,至少达到隧道半径,以保证对地表沉降的控制效果;隔离桩设置得离隧道越近,控制效能越好,尤其是对深层土体沉降的控制;桩直径在0.6~1.4 m内变化对隔离桩沉降控制效能影响不明显;埋入式隔离桩对地表沉降的控制效能与非埋入式相比差别不大,但对地层深层土体的沉降控制效能明显优于非埋入式;对于相同的隔离桩,隧道埋深越深,隔离桩对地表沉降的控制效能越低.隔离桩对一定范围的深层土体沉降控制效率基本为负值,说明隔离桩的设置反而加大了深层土体原有沉降,出现负面效果.研究结果可为隔离桩的设计施工提供参考.

摘要：隔离桩作为一种高效的防护措施被广泛应用于城市隧道施工环境效应的控制中。基于两阶段理念建立了可考虑隔离桩与土体之间相对滑移(采用桩侧弹簧与桩端弹簧模拟)的桩-土竖向相互作用的解析模型。基于该模型并引入变形协调关系,利用改进的Loganathan-Poulos(L&P)公式和一般化的竖向位移的Melan解,求解了隔离桩与土体之间的相互作用力(即弹簧内力)。利用叠加原理,进一步求解了隔离桩牵制下隧道开挖引起的地层竖向位移,该结果通过与既有解析方法和现场实测数据对比得到了验证。基于新提出模型的解析结果,分析并揭示了隔离桩对地层竖向位移发挥牵制作用的力学机制。研究表明,隔离桩对土体的牵制作用可以分为向上牵制和向下牵制两个部分,向上和向下牵制作用相结合共同驱使土体竖向位移沿深度方向由原来的隧道开挖引起的不均匀状态转变为相对均匀状态。隔离桩的桩侧与桩端弹簧刚度决定了桩与土体相互作用的程度,其刚度越小则相互作用力越小,桩与土体的相对位移越大,向上与向下牵制效应也越小。相关研究可为隔离桩的设计和效应评估做出理论指导。

摘要：自21世纪以来,中国国民经济飞速发展,地上空间资源的利用日趋饱和,城市面临着“摊大饼”式快速扩张问题。随着地下隧道、地下车站、地下综合体等重点地下工程项目的建设,地下工程呈现出微变形、小间距、大断面、大埋深、高精度、长距离和超大规模等特点,面临着“水、软、变形难以预测”三大技术难题,严重影响了地下空间的发展,给我国地下工程施工技术与施工装备带来了严峻挑战。为此,总结分析了近年来地下空间尤其是城市地下空间近接施工技术、施工装备和数智化技术等方面的技术进展与创新,详细分析了软土富水地层位移和变形控制技术,提出富水地层冻结技术和跨地铁运营隧道综合辅助施工控制技术;介绍了集合人工智能、物联网等新一代前沿技术和隧道装备核心共性技术,以及具有绿色化、智能化且具有自主知识产权的典型超级地下工程装备。从设计、施工、监测、运维4个方面介绍了现代地下空间数智化技术的特点以及应用情况。强调通过地下空间信息的共建共享,构建可视化的地下空间信息平台,是实现“透明地下空间”的基础;对复杂地质条件灾害的预警与控制,是地下工程安全建设的有力保障;基于物联网、大数据等现代信息技术的控制管理系统,是支撑智慧城市基础设施安全的关键;并指出未来地下工程需加强数智化技术应用,实现整个建设过程的精细化、数字化、智能化以及信息化。

摘要：随着全球气候变暖,沿海沿江城市频繁出现强降水等极端天气,地铁车站水侵事故时有发生.为制定合理的地铁水侵应急疏散策略,提高乘客应急疏散效率,基于AnyLogic平台构建车站水侵疏散仿真模型,并以中国深圳市车公庙地铁站为例,研究水侵条件下应急疏散策略对疏散效率的影响.仿真结果表明,进水点数量与位置对疏散结果有较大影响;车站水侵级别在一定程度上影响疏散效率;综合考虑将自动扶梯用作楼梯使用、布设导流栏及增设应急疏散口3种疏散策略,优化后模型的疏散效率整体提高了11.4%,安全疏散比例达到92.2%.仿真结果可为地铁车站预防水侵的疏散设计与运营管理提供参考.

摘要：针对基于屈服面角点非共轴理论建立的弹塑性本构模型,提出了对应的半隐式应力积分算法。在考虑非共轴项的应力更新方程中,塑性流动方向采用显示表示。构建非共轴塑性流动的Gram-Schmidt正交化过程则是基于已知应力条件定义。根据张量之间的正交性,进一步简化模型的应力更新方程,再推导该方程的牛顿迭代格式。然后将该算法编写进ABAQUS的材料用户子程序Vumat,将该非共轴模型应用于有限元分析。在Explict分析模块中,分析了不同非共轴模型参数模拟单剪试验和活动门问题的效果,并与共轴模型结果进行了对比。结果显示该半隐式算法收敛性好,强健有效,适用于工程分析。

摘要：材料状态相关的临界状态砂土模型,能够合理描述不同密实度砂土在不同围压条件下的应力-应变关系以及剪胀特性。考虑到实际工程问题中的土体通常处于真三轴应力状态,基于该模型在多轴应力状态下的扩展形式,在包含第三应力不变量的模型框架中构造了模型隐式应力积分算法的迭代格式。然后,基于ABAQUS的材料用户子程序Vumat进行二次开发,将砂土本构模型在有限元分析中实现。通过Explicit分析模块,模拟了不同密实度条件下砂土的单元试验,同时分析了圆形及条形基础的地基承载力问题。结果显示该隐式算法收敛性较好,强健有效,适用于计算大规模的边值问题。

摘要：为解决采用较小断面的矩形顶管施工大断面装配式地铁车站的难题,以深圳市轨道交通12号线沙三站为工程背景,对双洞密贴顶管法装配式地铁车站建造方案及其力学性能开展研究。首先,介绍该新工法的设计理念及总体方案,包括车站断面分割、结构转换及施工工序等,结合新型结构体系特点,提出双洞车站子结构向整体车站结构转换的竖向、横向受力体系转换方法,并对相应的施工工序进行介绍;然后,介绍顶管法装配式地铁车站结构的管节分块、接头和结构防水体系等方面的设计;最后,采用ABAQUS有限元软件建立基于荷载-结构法的车站结构三维有限元模型,分析施工过程中车站结构的弯矩变化规律。研究表明:1)车站左、右洞子结构在各施工工况下弯矩峰值变化不大,说明了施工工序设计的合理性;2)由于左、右洞子结构接头位置的非对称设计和施工时边界条件的不同,其弯矩具有较大的差异,设计时需注意对控制截面的校核。

摘要：为验证机器视觉监测系统在地下工程中的适用性,探明地下装配式车站的沉降变化规律,在现场进行标定试验,并在地下装配式车站的覆土施工和施工后阶段进行沉降监测。将现场监测数据与有限元计算值进行对比,研究建立一套实时的多尺度安全等级评价方法。结果表明:1)相机与标靶距离小于60 m时,平均测量误差率低于3%,对短距离的结构位移监测具有较高精度。2)实测数据揭示覆土施工作业、出入口开挖作业以及降雨等因素导致车站沉降变化,覆土期间装配式地下车站沉降在-7.0 mm以内,车站结构总体上较为安全。3)机器视觉监测系统实测数据与有限元计算值揭示的车站沉降变化模式一致,机器视觉监测系统能够准确地捕捉和测量地下车站施工过程中的变形情况,在地下工程中具有良好的适用性。