富水砂层影响下隧道开挖失稳破坏机理研究

为研究富水砂层影响下隧道开挖失稳破坏机理,文章依托某隧道实际工程,通过FLAC 3D软件进行建模与计算,考虑富水砂层厚度、隔水层厚度、粘聚力和内摩擦角等因素影响,分析各因素对围岩变形破坏的影响规律。结果表明:隧道拱顶对应位置的地表沉降值明显大于其他位置的地表沉降值,拱顶正上方的围岩内部位移随着深度的增加而逐渐增大,隧道拱顶位置的沉降达到最大值;随着富水砂层厚度的逐渐减小以及隔水层厚度的逐渐增大,地表沉降值和拱顶正上方的围岩内部位移不断减小;富水砂层和隔水层的厚度对隧道围岩变形存在较大影响,在隧道的选线过程中,应保证隧道拱顶与富水砂层之间存在足够的安全距离;随着隔水层粘聚力和内摩擦角的逐渐增大,地表沉降值和拱顶正上方的围岩内部位移不断减小:在隧道施工过程中,可考虑通过超前加固措施或者向隔水层进行注浆加固以提高隔水层粘聚力和内摩擦角,降低隔水层的渗透性。     

核废料处置库热-力耦合数值模拟研究

基于岩石的热-力耦合特性,文章应用ABAQUS有限元软件对核废料处置库1 000 a内的温度场以及开挖和回填后的应力场进行了数值模拟分析,初步得到了核废料处置库温度场随时间的演化规律以及围岩和缓冲材料应力场的变化特征。模拟结果表明:废物体中心温度在处置6.3 a左右达到最高值116℃,而后不断下降,最后进入长期缓慢的下降阶段。缓冲材料的导热系数对处置库围岩的温度场有着较大的影响,缓冲材料的导热系数越大,废物体中心所能达到的最高温度就越低。处置隧道和处置坑回填后,围岩内部拉应力较大,接近抗拉强度,有被拉坏的风险。缓冲材料内部的拉应力与压应力都较大,在处置隧道与处置坑相交处存在被拉坏的风险,而在处置隧道的底脚处存在被压坏的风险。     

围岩应力释放率对双联拱隧道施工影响研究

在进行隧道施工过程数值模拟计算中,围岩压力的释放率是一个很难准确给定的参数,但其对隧道围岩的稳定性却有着极其重要的影响.通过对Ⅱ类围岩双联拱隧道不同施工环节围岩压力释放率的研究,围岩应力释放率对围岩的应力影响不明显,但位移随应力释放率的增加而增大.初期支护对地应力的瞬间释放率比较敏感,特别是锚杆应力变化较大.中隔墙对地应力的瞬间释放率敏感程度较小,且最终应力随应力释放率的增加而略有降低.     

护拱回填暗挖法隧道支护结构安全性评价

文章依托九景衢铁路荆生坞隧道工程,介绍了护拱回填暗挖法的施工步序,利用弹性理论推导了护拱与初期支护拱部的围岩荷载分担比例计算公式,采用极限平衡理论建立了边墙处围岩受力模型,推导了初期支护边墙附加围岩压力计算公式,最后通过建立荷载-结构模型,计算了护拱和初期支护的内力、安全系数,评价了护拱和初期支护安全性。结果表明:初期支护围岩荷载分担比例与护拱和初期支护的弹性模量、厚度有关,荆生坞隧道初期支护围岩荷载分担系数约为30%;护拱拱脚竖向压力导致边墙上部围岩沿破裂面滑动,对初期支护边墙上部产生一个水平向的附加围岩压力;九景衢铁路荆生坞隧道护拱回填暗挖段护拱和初期支护均处于安全状态,初期支护安全性随围岩荷载分担系数的增大而略有降低。     

固体绝缘材料的电磁场与热传递特性研究

电气设备的使用寿命一般取决于其绝缘的寿命,而后者与热传递特性密切相关,所以研究电磁场对于热传递特性的影响十分重要。本文主要研究在电磁场作用下,固体绝缘材料的散热特性响应情况。首先选取聚苯乙烯材料为研究对象,基于原子水平的分子结构,对绝缘材料导热的微观机理展开分析。然后研究电磁场作用下材料分子或原子的热行为受到的影响,观测其导热系数。同时运用ANSYS软件仿真求解施加电磁场后绝缘材料周围电磁场的分布情况。最后通过导热系数测试仪采用稳态法测得绝缘材料的导热系数以及分别施加电场、磁场之后的导热系数,总结电磁场对于绝缘材料导热性能的影响。随着所施加的电场强度逐渐增大,聚苯乙烯分子中晶格振动先被抑制,后又变得更加强烈,即加剧了声子的运动,增强了材料的散热能力。而磁场对晶格振动产生的影响总体上都是使其增强的,都促进了声子运动,使材料的导热系数得到不同程度的增大。     

地震动参数对地下洞室安全系数的影响分析

为解决地震作用下地下洞室围岩安全的定量评价问题,文章建立了一种基于整体安全系数和点安全系数的围岩稳定综合评判方法。首先给出了基于岩体抗剪强度折减原理的洞室整体安全系数计算方法,该方法以主厂房和主变洞之间的塑性区恰好贯通作为洞室整体失稳的临界判据,整体安全系数通过搜索折减系数而得到;然后给出了基于Mohr-Coulomb屈服准则的点安全系数计算方法。结合西南某水电站地下厂房洞室工程,研究了不同地震动输入参数对洞室整体安全系数和关键部位的点安全系数的影响规律。计算结果表明,基于安全系数的地下洞室围岩稳定定量评价方法是可行的,能够反映不同工况下洞室整体安全程度和不同部位的局部安全程度。研究发现,洞室整体安全系数和关键点安全系数均随地震波振幅、持时的增加而减小;随入射角的增加而增大;地震波低频对洞室影响较大,高频则影响较小。     

浅埋膨胀土隧道围岩抗剪强度与支护结构受力特征关系研究

膨胀土吸水后产生的膨胀问题,导致隧道支护结构承受复杂的膨压应力。为研究浅埋膨胀土强度衰减和膨胀效应对隧道支护结构的影响,文章以呈贡隧道工程为背景,首先利用室内直剪试验方法,探明膨胀土的抗剪强度与初始含水量的变化关系;然后基于室内试验结果,采用ABAQUS三维有限元分析模拟软件,研究膨胀土吸水膨胀对隧道支护结构的影响,揭示不同埋深下膨胀土膨胀效应对围岩变形和支护结构内力影响规律。研究结果表明:(1)摩擦角和粘聚力均随含水量的增大而下降,粘聚力受到的影响较大,膨胀土抗剪强度与含水量的关系可采用二次抛物线表征;(2)膨胀土围岩吸水后受到支护结构约束,产生较大的膨胀压力,导致围岩出现破坏,造成隧道仰拱隆起量和边墙水平收敛增大;(3)围岩膨胀后,初期支护结构轴力均匀增加,拱腰处弯矩增加较小,墙脚处弯矩增加较大,使支护结构处于不安全状态;(4)埋深对膨胀变形产生很大的影响,但达到某一极限埋深后将不发生膨胀变形。     

公路隧道超欠挖对围岩及支护结构稳定性的影响研究

为确保崇爱高速公路观音山隧道施工安全,文章基于Plaxis 3D有限元数值模拟方法.通过对比不同超欠挖位置、深度、角度的八种超欠挖工况,模拟研究了观音山隧道施工过程中存在的围岩超欠挖及其对支护结构和围岩稳定性的影响,探究了超欠挖状态下隧道围岩变形规律及结构应力变化规律。结果表明:拱顶位置的超欠挖对隧道沉降最小值的影响较大,在拱脚处超欠挖对隧道沉降最大值的影响较大;围岩超欠挖对拱顶部位欠挖的影响大于超挖,而在拱脚处超挖的影响要大于欠挖;拱脚处的围岩超欠挖影响大于拱顶。总的来说,隧道超欠挖会对围岩稳定性造成一定程度的影响,但在深度与范围可控的前提下影响是有限的。     

木质素改良土液塑限的试验研究

以长深高速一处取土场取粉砂作为试验土样,在不同掺量,不同养生龄期下利用液塑限联合测定法进行界限含水率试验。试验设定0、3%、6%、9%、12%、15%六个掺量,1d、28d两个养生龄期。试验结果表明:木质素改良土的液塑限会随着木质素掺量的增加而减小,1d龄期的木质素改良土塑性指数会先有小幅度升高,而后还会降低。随着养生龄期的增长,液限与塑限则整体会有下降趋势,而塑性指数则会趋于6左右。     

废弃轮胎橡胶粉改良膨胀土的室内试验研究

为了提高废弃轮胎的循环利用率和减少膨胀土所引起的工程问题,文章将20目和30目的废弃轮胎橡胶粉分别以0%、10%、15%、20%的配比掺入膨胀土制成改性土样,进行击实试验、直接剪切试验、膨胀性试验及收缩性试验,研究改良后膨胀土性质的变化特征。试验结果表明,随废旧轮胎橡胶粉掺量的增加,改性膨胀土的最大干密度逐渐降低;抗剪强度和内摩擦角φ较素膨胀土显著增大,粘聚力c值略有下降;膨胀性指标降低,线缩率及收缩系数略有减小。     

地铁下穿既有线和扩大基础桥梁施工方案研究

北京地铁六号线朝阳门—东大桥区间隧道下穿既有地铁二号线朝阳门站和二环主路朝阳门桥施工,工程难度极大,施工安全控制极为重要。为研究新建隧道施工过程对围岩与既有结构的影响,保证施工期间既有结构的安全使用、有效控制地表沉降,针对本工程拟定了不同施工方案并采用有限元计算软件MIDAS-GTS进行三维仿真模拟,分析其对围岩与下穿建筑物的变形控制效果。依据既有结构沉降控制标准,最终提出采用新建隧道与既有车站零距离刚对刚接触、自隧道两侧同时开挖、在既有车站两侧同时施做水平旋喷桩的方案。该方案将为六号线下穿既有车站和扩大基础桥梁的设计与施工提供理论依据。     

Sensitivity Analysis of the Influence of External Wall Insertion Ratio on Deformation of Pit-in-Pit北大核心CSCD

Adopting Hardening-Soil finite element model based on soil unloading conditions, the influence of external wall insertion ratio on deformation of retaining structure and soil was studied taking the foundation pit of a metro transfer station of Suzhou metro line 1 as background. The results show that the maximum lateral displace- ment of external wall decreases with an increase of insertion ratio within the range of 30-35 mm, and the lateral de- formation at the foot of wall increases significantly in a linear form; the lateral deformation at the top of internal wall obviously increases linearly, while the maximum of lateral wall deformation of wall body increases slowly and there is almost no change at the bottom of wall; the uplift at the internal pit bottom is more than 90 mm and it is slightly effected by the insertion ration of external wall while the uplift at the external pit bottom is more than 70 mm and it increases with an decrease of the distance away from the external wall; soil mass settlement at the back of the exter- nal pit is obvious and it decreases with an increases of insertion ratio of external wall within the range 14 m away from the external wall, and the settlement reaches the maximum when the insertion ratio of external wall is 0.25 while the tendency of settlement develops reversely when the distance from the external wall is beyond 14 m. To en- sure the safety and reduce environmental impact, it is significant to determine a reasonable insertion ratio of exter- nal wall regarding the pit-in-pit excavation. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

黄土地区地铁隧道不同湿陷变形方式模型试验系统的研制及应用研究

为研究不同湿陷变形方式下黄土地区地铁隧道周围土体的沉降量变化规律,研制出一种测量黄土在均匀湿陷、不均匀湿陷时沉降量的模型试验装置。该装置由模型箱、流速控制系统和沉降量测量系统组成。通过室内模型试验对黄土在遇水后的湿陷变形规律进行总结,并对黄土地层在两种不同浸水方式下隧道围岩土体的变形规律进行分析。试验结果表明:不均匀湿陷最终累计沉降量大于均匀湿陷最终累计沉降量,说明不均匀湿陷对地铁结构物的危害更大;两种湿陷变形方式均为隧道中线附近沉降最大,因此,施工时应该重点加强隧道中线的位移监测。通过室内模型试验,分析了均匀与不均匀湿陷对黄土地铁隧道变形影响,研究结果对湿陷性黄土地区地铁隧道建设中施工把控及灾害规避具有重要意义。     

杭州地铁部分站点的物业开发方案

根据杭州地铁物业开发建设的原则，结合杭州地铁1号线3个车站周边物业开发的情况，介绍了地铁车站与周边地块物业开发衔接的几种形式，并对车站出入口及风亭等与物业的开发进行了分析。     

气凝胶型海洋保温管道

随着深水和超深水领域勘探作业的开展,对于保温材料的耐高温性能、导热性能以及保温管道系统的总传热系数指标提出了更高的要求.气凝胶型海洋保温管道就是在这种情况下产生的.文中简要介绍气凝胶型管中管海洋保温管道的结构与构成,主要讨论气凝胶海洋保温管道系统中气凝胶保温材料、中心定位器、防水封堵器以及支撑架的作用.详细介绍气凝胶型...     

What determines rail transit passenger volume? Implications for transit oriented development planning

Transit oriented development (TOD) has been an important topic for urban transportation planning research and practice. This paper is aimed at empirically examining the effect of rail transit station-based TOD on daily station passenger volume. Using integrated circuit (IC) card data on metro passenger volumes and cellular signaling data on the spatial distribution of human activities in Shanghai, the research identifies variations in ridership among rail transit stations. Then, regression analysis is performed using passenger volume in each station as the dependent variable. Explanatory variables include station area employment and population, residents’ commuting distances, metro network accessibility, status as interchange station, and coupling with commercial activity centers. The main findings are: (1) Passenger volume is positively associated with employment density and residents’ commuting distance around station; (2) stations with earlier opening dates and serving as transfer nodes tend to have positive association with passenger volumes; (3) metro stations better integrated with nearby commercial development tend to have larger passenger volumes. Several implications are drawn for TOD planning: (1) TOD planning should be integrated with rail transit network planning; (2) location of metro stations should be coupled with commercial development; (3) high employment densities should be especially encouraged as a key TOD feature; and (4) interchange stations should be more strategically positioned in the planning for rail transit network.     

轨道交通施工期间的交通组织方法研究与应用

文章根据轨道施工特点及其周边区域综合状况,介绍了轨道交通施工站点交通组织的主要方法与步骤,并以兰州轨道一号线东方红广场站为例,结合该站点周边用地及区域交通分析提出了两个交通组织方案,并应用交通仿真软件进行方案比选。     

Runoff and water erosion on road side-slopes: Effects of rainfall characteristics and slope length

To investigate the effects of rainfall and slope length on water erosion on road side-slopes, runoff and soil loss are measured from natural runoff plots along the Qinghai-Tibet highway near Tuotuo River. Rainfall erosivity used in the revised universal soil loss equation is a good predictor for runoff and soil loss from road side-slopes. Runoff depth, sediment concentration and soil loss decreases as slope length increases.     

大跨地铁暗挖车站施工地层变位控制技术研究

在城市中修建地铁暗挖车站,由于开挖跨度大,埋深浅,对地层扰动较大,地表沉降的控制往往成为工程的重点和难点。北京地铁五号线某车站施工时采用数值分析预测、地层变位分部控制,以及信息化施工等措施,成功地将地表沉降控制在设定范围。其研究方法和支护手段,对解决类似大断面暗挖施工具有一定的指导和借鉴意义。     

基于复杂网络的兰州市公交网络分析

城市交通系统是一个动态的、自组织的、开放的复杂巨系统,交通拥挤等问题严重制约着城市有序、快速、高效地发展。文章基于复杂网络理论,以兰州市为例,运用Pajek软件和L空间法,构造了兰州市公交站点网络,并对公交网络的度、累积度和聚类系数进行了分析。结果表明,兰州市公交站点网络具有无标度特性。