摘要：新建顶管上穿施工会引起下方既有盾构隧道纵向隆起位移,影响地铁的正常运行。大直径顶管在注浆充足或在地下水位以下顶进时上浮效应不可忽略,而目前的简化分析方法尚未考虑此效应。采用两阶段法,将既有隧道视为Pasternak地基上的Euler-Bernoulli梁,提出考虑上浮影响的土体非均匀收敛模式下,新建顶管上穿施工引起下方既有隧道响应的简化计算方法。研究表明,均匀土体收敛模式、下沉的非均匀土体收敛模式会低估顶管下方的土体自由位移、既有隧道的纵向位移响应,与工程实测数据的对比验证了所提方法的合理性。进一步参数分析表明,降低土体损失率能有效减少既有隧道竖向位移与弯矩,且土体损失率与既有隧道最大竖向位移和最大弯矩呈线性关系;既有隧道与土体的管土刚度比的增大可减小既有隧道竖向位移,但也会增大隧道管片弯矩;增大顶管与既有隧道竖向净距有利于既有隧道竖向位移与弯矩的控制,实际工程应根据既有隧道的保护要求和顶管的上覆土厚度要求选择合理的净距。

摘要：预应力锚索灌浆体与周围岩土体结合面的极限黏结强度是预应力锚索设计优化的基础参数,然而该参数的取值目前还严重依赖于经验,尤其对于锚固段穿越双地层的工况。此外,预应力锚索现场拉拔试验只是被用来验证初步设计方案是否满足极限承载力要求,并未与设计方案优化建立定量联系。基于对拉力型预应力锚索工作状态作出的合理化假设,建立了适用于锚固段穿越双地层的拉力型预应力锚索拉拔传力机理力学模型,即弹簧-粘片力学模型。该模型给出了锚索锚固段剪应力状态处于不同阶段时的锚固段剪应力分布函数、拉拔力上下限以及拉拔力-始端位移理论关系式。通过将弹簧-粘片力学模型与现场拉拔试验相结合,提出了一种适用于锚固段穿越双地层的预应力锚索极限黏结强度的半解析预测方法。通过与实际工程中的预应力锚索现场拉拔试验成果及三维有限差分数值分析的对比,验证了该预测方法的有效性及其在预应力锚索设计优化中的应用性。研究结果表明:采用所提出的半解析预测方法确定锚固段穿越双地层的预应力锚索极限黏结强度时,只需开展一组现场拉拔试验,从而克服了仅依靠现场拉拔试验获取双地层中极限黏结强度时需开展至少2组现场拉拔试验的缺点,可大幅节约工程造价且有效缩短了工期,具有较好的工程应用前景。

摘要：矩形、直墙曲拱形等非圆形断面隧道在工程建设中越来越常见,自然界土体受地质运动和自身重力作用多为渗透各向异性介质。现有关于水下隧道渗流场的解析研究理论常将隧道截面形状假设为圆形,以使水下隧道渗流场的计算得到简化,少数关于非圆形断面隧道的解析研究也未能考虑隧道周围介质渗透各向异性对隧道渗流场的影响。基于此,以2个相互垂直的渗透系数表示隧道洞周土的渗透各向异性,基于地下水渗流理论、坐标变换、保角映射、最优化技术,将水下非圆形隧道渗流域分区域映射为同心圆环,在此基础上分别求解稳定渗流连续方程,再按照渗流连续性原则进行联立求解,推导出在渗透各向异性半无限多孔介质中水下非圆形隧道渗流量及水头的解析式。以某椭圆形水下隧道为依托,通过数值模拟验证了该解析解的正确性,且与等效周长法和等效面积法对比发现本文方法更符合数值模拟结果。研究发现:不考虑洞周土渗透各向异性将会低估隧道渗流量和衬砌外水头,给隧道支护结构设计带来安全隐患,在隧道工程建设中适当考虑洞周土渗透各向异性的影响符合实际情况。本文提供的方法适用于考虑渗透各向异性下的任意形状水下隧道渗流场的解析研究,为非圆形断面隧道渗流量、支护结构外水压力的快速、准确预测提供支撑。

摘要：渗漏水防治是隧道及地下工程全寿命周期内必须面对的难点和挑战。为此,综述了隧道及地下工程渗漏水防治实践与研究的最新进展,探讨了渗漏水类型及诱发原因、服役期渗漏水检测方法及原理、设计施工阶段渗漏水预防的理念及技术措施、施工运营期渗漏水处治的内涵及方法,展望了值得重视的未来发展及研究方向。研究结果表明:隧道及地下工程渗漏水可按照渗漏水发生部位、形式、水量分为不同类型;渗漏水诱发原因极其繁杂,涉及水文地质条件、设计、施工、使用环境等多个方面;服役期渗漏水快速无损检测法的精度还有待提高,现阶段应与传统检测法相辅相成,其未来发展趋势为智能化、轻巧化和实时监控预警;渗漏水预防的核心在于防排水设计原则合理、防排水系统施工质量可靠、防水材料强度及耐久性满足要求;渗漏水处治的主要方法是注浆封堵,浆液扩散机理、注浆量及注浆厚度确定、浆液与水相互作用以及新型注浆材料研发等方面值得进一步研究。所得研究结论与展望对于隧道及地下工程渗漏水防治的实践和研究具有积极意义。

摘要：为研究江水位变动对临江超大基坑产生的不利影响,以杭州市秦望地下综合体超大基坑工程为研究背景,基于小应变土体硬化本构模型和霍克-布朗岩石本构模型,采用数值建模软件PLAXIS建立了数值模型,通过与工程实测结果对比,验证了数值模拟的准确性.基于上述计算模型,分析了不同施工阶段基坑变形规律,研究了江水位变动、不同地连墙插入比条件下临江超大基坑变形规律.研究结果表明:地连墙插入比对地连墙侧移变形影响显著,但对坑外地表沉降影响较弱,当地连墙插入比为1.6~2.0时,可同时对二者产生较好的控制效果;随着江水位升高,地连墙侧移和地表沉降均逐渐增大,悬挂式止水帷幕条件下,江水位变动对地连墙侧移值与地表沉降值的影响更为显著.

摘要：基于所收集的16个杭州地铁基坑案例,首先,建立基坑相对“标准化模型”,包括基坑物理参数模型、基坑施工过程模型以及场地土层参数模型,并由此进行三维有限元建模分析;其次,将建模计算的地表沉降值与工程实测、既有文献解进行对比,验证所建标准化模型的准确性,并提出考虑全开挖过程的杭州地铁车站基坑坑外任意地表沉降实用计算方法;最后,分析杭州地铁基坑各开挖阶段地表沉降特征。研究结果表明:当开挖深度超过7 m时,坑外地表横向沉降曲线由“悬臂状”转化为“三段式”折线;随挖深的增加,地表沉降显著增大,地表最大沉降的位置距基坑距离也逐渐增大。所建标准化模型和所提实用计算方法具有准确性。

摘要：设计竖井热排水固结模型试验系统,选取宁波地区典型软黏土,在室温和水热循环温度70℃下分别开展排水固结和热排水固结模型试验,分析加热、分级堆载、恒载降温阶段各测点的温度、孔隙水压力及地表沉降变化规律。研究结果表明:热排水固结法可加速地基模型的固结速率,固结度达到90%所需时间较排水固结法所需时间减少;经过温度历史后,地表最终沉降量增加,土的抗剪强度有所提高,增强软基处理效果。在试验基础上,分析热排水固结法作用机理,结合已有先期固结压力随温度变化理论,按e-lgp曲线法建立热排水固结法的沉降计算公式,并对竖井模型地表沉降进行计算,与试验结果吻合较好,初步验证公式的合理性。

摘要：土工织物的孔径是反滤设计的重要参数,采用数字图像法进行测量是一种精准且重复性较高的方法。采用照度来衡量光源距离和光源亮度对织物图像的影响,在不同照度下采集图像,分析两种不同规格有纺织物的孔洞形态、孔径分布曲线、特征孔径变化,并将织物实际平均孔径与不同照度下平均孔径拟合直线对比。研究结果表明:随着光照度增加孔洞面积测量值会增大,测量得到的孔洞形态发生变化;孔径分布曲线向孔径增大方向移动;特征孔径(d95、d50、d30)测量值均增大;平均孔径测量值均呈现增大趋势,可表示为线性回归方程。数字图像法得出的织物孔径测量值与实际孔径有一定差异,两种织物的最佳光照度在9 lx附近,应通过试验确定最佳光照度,从而减少误差。

摘要：倾斜长短组合桩兼具变形控制能力良好和造价低的优点。目前,对倾斜长短组合桩的研究较少,尚缺乏对其工作机理的认识。利用模型试验结合数值模拟的方法,研究开挖过程中倾斜长短桩在不同倾角和桩长组合下的变形受力特性,继而探讨其工作机理。结果表明:对于倾斜长短组合桩而言,其支护效果与倾角成正比,与排桩的桩长成反比,且倾角的影响最大,桩长次之;在总桩长一定且短桩满足一定嵌入深度时,倾角存在一个临界值,当倾角小于临界值时,最佳桩长分配受倾角大小的影响,而当倾角大于临界值时,斜桩越长,支护效果越好。

摘要：考虑隧道周围软土压缩性和渗透性的非线性变化,建立二维非线性渗流固结控制方程,利用一种交替隐式差分法进行求解,得到隧道完全透水、完全不透水和半透水三种情况下平均固结度随时间的发展规律;通过将退化解与现有解析解进行对比,验证了差分解的正确性.同时,分析了压缩指数Cc和渗透指数Ck对隧道周围软土固结度变化的影响规律.结果表明:隧道透水性是影响固结度发展变化的重要因素;Cc对固结度发展的影响小于Ck;渗流固结会导致隧道周围土体的有效应力场发生变化,平均固结度随着Ck的增大而减小.若不考虑土体非线性,将会对固结度计算产生较大误差.