涡旋澄清池反应区数值模拟研究

众多的工程实践证明,涡流澄清技术具有较好的经济效益及社会效益.为更好利用该技术,利用Fluent软件模拟水流在涡旋澄清池反应区中的涡旋尺度、涡旋分布、流场状态,获得反应器内部流场的详细信息,同时利用Zeta电位仪及FCD(絮凝光学检测仪)检测絮体Zeta电位及其结构形状的变化情况,通过数值模拟及现场试验,验证并分析了涡旋澄清池反应区中的相关流动参数,提出了影响絮凝效果的因素及规律.     

软土地区盾构隧道地表沉降规律研究

在地铁施工中采用盾构法不可避免地会对周围土层产生扰动,过大的地面沉降会影响周围建构筑物的安全使用,因此加强盾构开挖过程中对地表沉降的监测及理论研究尤为重要。首先根据绍兴市地铁盾构隧道镜湖站—凤林路站区间,利用 Midas GTS NX(New eXperience of Geo-Technical analysis System)软件建立数值模型,得到地表沉降变化曲线,将模拟数据与实测数据进行对比,由数值模型得出的沉降曲线与实测数据变化趋势较为吻合。随后对实测数据进行统计分析,利用线性回归方法,引入地表最大沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β对原始Peck公式进行修正,计算得出当α数值在0.16~0.68、β数值在0.55~1.14 时,根据修正的Peck公式绘制的曲线更加接近地表实测沉降数据。研究结果表明:绍兴软土地区盾构开挖后地面沉降曲线符合高斯分布规律,修正后的Peck公式在绍兴软土地区具有一定的适用性,相关计算结论可供富水软土中的盾构施工参考。     

黄土地区顶管施工土体沉降规律研究

顶管施工过程中地表埋深一般较浅,而且常穿越或临近既有建筑物及道路桥梁,从而对既有结构的稳定性产生不确定的影响.鉴于此,通过数值模拟顶管施工过程,分析了开挖过程中周围土体变形、变化情况,可为相关施工提供参考.     

土岩深基坑开挖诱发周边地表沉降规律研究

依托青岛地铁8号线鞍山路基坑工程,通过有限元软件研究土岩深基坑开挖卸荷作用下周边地表沉降变形规律,利用数值模拟和现场监测相结合的方法,验证模型的合理性。结合模拟计算,分析不同施工阶段下周围竖向变形特征。研究结果表明,地表竖向位移与基坑开挖深度及土岩的性质有关,开挖初期变形最大,大部分的累积沉降发生在素填土和强风化花岗岩中,而岩性较好的中风化花岗岩和微风化花岗岩中竖向位移逐渐趋于平稳;最大竖向变形量为13.39mm,未超过控制值25mm;地表竖向位移最大值出现在离基坑开挖面一定距离处。研究结果可为青岛地区类似深基坑工程提供参考。     

临河地铁车站深基坑变形规律研究

针对合肥市轨道交通l号线及规划2号线中的某车站深基坑,基于有限元Plaxis分析软件,采用硬化土模型,对其进行了分步开挖数值模拟.研究了不同临河距离下深基坑开挖对围护结构和地表变形影响规律,并探讨了临河距离对深基坑两侧非对称变形的影响.研究结果显示:当深基坑临河距离较小时,临河侧地表出现较大隆起变形,另一侧为沉降变形,...     

盾构隧道重叠下穿地铁隧道施工变形规律研究

为研究近接重叠下穿既有隧道的盾构施工对地表和既有隧道的影响,以长沙地铁3号线下穿地铁1号线的盾构隧道工程为依托,采用Midas/GTS NX软件建立三维模型,考虑土仓压力、注浆压力、注浆量和掘进速度影响下,探究新建隧道施工对地表沉降和既有隧道位移的影响。研究结果表明：土仓压力增大会减少地表沉降量,且掌子面前、后各3.5倍隧道洞径区间内完成了90%的竖向变形;增大注浆压力和注浆量均可减少既有隧道的竖向位移,但注浆量对既有隧道竖向变形的控制作用较注浆压力的大,当研究区间的注浆压力和注浆量分别提高了1.5倍、0.6倍时,既有隧道竖向变形分别降低了0.5、0.9 mm;盾构掘进速度增大,地层所受扰动增大,地表最大沉降量和既有隧道最大竖向位移也增大。研究成果可为类似工程施工提供技术指导。     

土压平衡盾构隧道引起的地表沉降规律研究

盾构法作为地铁隧道施工的一种主要施工方法已在我国得到广泛的应用,由施工引起的地层移动和地表沉降是盾构隧道设计和施工中备受关注的问题。以广州地铁3号线某盾构区间隧道为研究对象,运用三维有限差分法对盾构施工过程中影响地面沉降的因素——土舱压力、盾尾注浆压力和地层损失率进行较为系统的研究,可得出结论：影响盾构隧道地表沉降最大的因素为地层损失和注浆压力,增大土舱压力对降低隧道地表沉降的作用非常有限。     

单层注浆锚杆锚拉式挡土墙锚杆轴力分布规律研究

注浆锚杆轴力的确定是锚拉式挡土墙设计的关键步骤,目前大多依靠经验公式进行确定,其设计的合理性及安全度不能有效保证.结合青临高速锚拉重力式挡土墙的工程实例,设计制作了室内模型试验,并结合ABAQUS有限元软件数值分析结果,分析了锚杆轴力的分布规律.现场试验结果表明,锚杆近墙端拉力较大,远墙端拉力较小,锚杆轴力由近墙端至远墙端逐渐减小,且整体上随着填土高度的增大而增大,这与数值模拟结果规律比较吻合,该结论为锚拉式挡土墙设计计算提供了理论依据.     

特长隧道群污染物窜流规律及新型通风方式研究

特长隧道群洞口多位于峡谷中, 上游隧道污染物易扩散至下游隧道造成二次污染并大大增加了下游隧道的通风负荷。 为了掌握特长隧道群毗邻隧道的污染物窜流问题及影响, 以浙江省景文高速公路工程叶麻尖特长隧道群为依托, 建立了流体力学分析模型, 以 CO 为示踪污染物, 分析了隧道洞内外温差、 峡谷风速、 进出口风速比等因素对窜流比的影响。 分析表明： 隧道出口污染气流与环境温差越大, 或者峡谷风风速越大, 或者隧道进出口风速比越小, 则窜流比越低; 在不利工况下, 叶麻尖隧道左、 右线隧道的上下游窜流比分别约为 67%和 73%。 最后, 针对叶麻尖特长隧道群提出了竖井送排风+互补风道分流+射流风机通风方案的新型绿色节能通风方案。     

土压平衡盾构双线隧道施工引起的地表沉降规律研究

盾构法作为地铁隧道施工的一种主要施工方法已在我国得到了广泛的应用，由施工引起的地层移动和地表沉降是盾构隧道设计和施工中非常关注的问题。以广州地铁三号线某盾构区间的两条水平平行隧道为研究对象，运用三维有限差分法对盾构隧道施工引起的地层移动和地表沉降进行了较为系统的研究，得出了两条盾构隧道开挖面距离、注浆压力的大小对地表沉降的影响规律，取得了一些新的认识和具有实用价值的研究成果。     

青岛上软下硬复合地层隧道开挖变形规律研究

如何控制隧道变形和地表沉降是隧道安全施工的重要问题。青岛地铁四号线静沙区间位于上软下硬的复合地层,以此隧道开挖工程为背景,总结岩土体变形的因素,通过有限元模拟软件建立隧道开挖的三维数值模型,对隧道洞身处于不同的地层开挖造成的围岩变形和地表沉降进行分析,结果表明,隧道穿越的土层类型由较坚硬岩变为全坚硬岩时,围岩稳定性逐渐变好,隧道开挖对土层的扰动减小,致使地表沉降逐渐减小并趋于稳定。     

多工作面开采岩层移动及地表沉降规律研究

采用FLAC3D模拟了丰汇煤矿多工作面的开采过程,根据工作面的停采时间,依据先后顺序对各个工作面进行开挖计算,对多个工作面开采诱发的岩层移动及地表沉陷特征进行了分析.多工作面开采会相互影响,主要表现为后续相邻工作面的开采会对已稳定的覆岩结构产生影响,使得沉降盆地进一步下沉和盆地最大下沉点的偏移.     

越江盾构隧道纵缝张开及收敛变形响应规律研究

隧道收敛变形能够直观地反映出隧道结构的安全状况, 是影响地铁正常运营的重要因素。 依托南京扬子江大断面盾构隧道, 建立了单环管片精细化数值模型, 以现场接缝张开度的健康监测数据验证数值模型的准确性与可行性, 研究了纵缝张开与收敛变形的关系以及螺栓预紧力和管片拼装角度对收敛变形的影响。 研究结果表明： (1) 纵缝张开是隧道环向发生收敛变形的关键因素, 管片绕接缝处转动是收敛变形的主要形态; (2) 对于大变形情况 (＞8‰D), 提高螺栓预紧力不建议成为控制收敛的主要手段; (3) 得到的 “纵缝张开-收敛变形” 拟合公式, 可用于近似估算圆砾及卵石全透水地层中不同拱腰收敛变形下的拱顶纵缝张开量。     

地层空洞对城市隧道施工的支护结构的影响以及相关规律研究

地层空洞的地质问题,对于城市地铁施工中较为常见的地质灾害,针对其造成的工程问题,结合国内外的类似工程的施工经验,并结合地质超前预报,采用超前工程加固措施技术的组织设计,并对加固措施后隧道变形进行监测,并结合数值计算软件对未施工的加固工程进行模拟计算,对空洞对于隧道围岩变形影响进行分析其变形与加固的关键点,并针对加固技术...     

考虑边界条件不确定性的城市交通拥塞风险分布迁移规律研究

为分析交通联通边界(交通量、交通扩散系数)对特定城市研究区域内交通拥塞迁移规律的影响机理。本文从新的角度考虑城市交通拥塞风险分布迁移规律,将污染质迁移数值模拟模型运用到城市道路交通拥塞风险迁移中。首先对贵阳某区域2020年6~7月的城市交通调查数据及爬取的部分高德地图数据进行处理,并将研究区域以交通联通边界、交通隔断边界、区域分区边界划分为区域1和区域2。在此基础上考虑交通联通边界并建立基于城市交通拥塞风险分布及迁移数值替代模型,并运用Monte Carlo方法对贵阳某研究区域的输入输出结果进行统计分析,并将实际路网数据值输入替代模型,将结果与路网真实情况和高德地图情况进行对比,所建立模型的预测精度比高德地图高3.7%,且模拟交通拥塞风险迁移规律较高。结果表明,交通联通边界对城市交通拥塞迁移数值模拟模型预报有很大影响,统计分析研究区域模拟模型的结果,可以有效评估不同交通联通边界条件对研究区域交通拥塞风险分布情况和准确预报研究区域内遭受不同交通拥塞程度的风险。综上可知,本文建立的模型能高效精准分析城市交通拥塞的风险分布迁移规律,可为城市路网分区分段分点治理交通拥塞提供新的参考。     

土水特征参数对蒸发面发展影响规律数值模拟研究

基于PDV水气热耦合模型,采用地表能量平衡的边界条件,对土体蒸发过程进行多物理场耦合数值模拟,分析土水特征参数n对蒸发面在地表浅层土体内的动态发展影响规律及原因.研究表明:n较大时蒸发面在土体内以蒸发面窄条形式向深处发展,窄条宽度基本不变;n较小时蒸发面上边界长时间位于地表,其下边界随时间持续向深处发展,蒸发面范围随时间持续越来越宽;蒸发面以蒸发面窄条形式发展时,窄条下边界含水率有返潮增大现象;另一种发展形式蒸发面附近土体含水率随时间单调减小;在1.2n1.6范围内,随蒸发率减小,蒸发面形式会从蒸发面窄条最终转换为另一种形式;蒸发面以蒸发面窄条形式发展时,其在地表浅层的发展速度随n增加而减小;蒸发面以另一种形式发展时,若蒸发面上边界位于地表,其下边界发展速度随n增加而增大.