非均质地层浅埋隧道台阶法施工地表沉降控制措施研究

工程实践中大量的浅埋隧道位于软硬非匀质地层之中,笔者对该类隧道台阶法施工下穿高速公路段地表沉降控制措施进行了一系列研究.首先从已建的该类工程地表沉降实测数据人手,在计算机中仿真模拟出整个动态施工过程,反推出数值模型的各个计算参数,确保该模型的可靠度,然后利用该模型进行虚拟工况开挖模拟计算,分别对双层管棚法、双层初期支护...     

不同地下水位下地铁车站施工沉降对比分析

为了对比分析不同地下水位下地铁车站在施工过程中的沉降变化情况,以长春地铁2号线解放大路车站为实际依托工程,建立了该地铁车站的有限元模型,并且将有限元计算结果与现场实测的施工沉降数据进行对比分析,验证了有限元模型的可靠性。分析了地铁车站中轴线上方的地表沉降在施工过程中的变化情况,并对上导洞、中导洞及1、2洞室拱顶沉降在施工过程中的变化情况进行了分析。通过定义3种不同地下水位工况,将不同地下水位下地铁车站的施工沉降曲线进行对比分析。结果表明:地铁车站中轴线上方地表沉降的有限元计算结果和实测数据的最大误差仅为5.6%,地铁车站中轴线上方的地表沉降量呈现出阶梯式的变化趋势,随着地下水位高度的下降,拱顶沉降量的增长幅度存在突变情况。     

地铁盾构隧道施工引起地表沉降的数值模拟

以昆明轨道交通某区间盾构隧道施工过程中地表沉降的现场监测数据为基础,运用FLAC3D有限差分软件建立模型,对盾构施工开挖过程进行模拟,计算隧道开挖引起的地表沉降量。讨论了不同围岩应力释放条件下地表变形规律,以及隧道围岩在相同应力释放条件下在掌子面施加支护力前、后地表变形间的联系,同时将模拟计算得到的变形数据与工程实测数据进行比较分析。     

隧道施工引起地表变形预测的半解析法

基于弹性力学Mindlin解,假定隧道围岩为均质弹性体,给出了用于预测隧道施工引起地表变形的半解析法。该方法是采用三点勒让德-高斯求积法利用点荷载下的Mindlin位移解,推导了均质弹性地层中隧道开挖施工引起地表变形的半解析计算公式,可以模拟并预测隧道开挖面不同支护方式引起的地表变形。通过对地铁隧道工程的实例分析并与Verruijt方法计算出的地表变形比较分析,结果表明：用该方法计算出的地表变形预测值与实际沉降曲线较吻合,较用Verruijt方法计算出的结果更精确。     

地铁隧道施工地表沉降槽宽度系数取值研究

Peck公式广泛用于地铁隧道施工地表沉降计算,沉降槽宽度系数(i)是该公式的主要参数之一。目前各类沉降槽宽度系数(i)计算式多为现场实测数据或室内试验数据拟合求出,不能理论地反映出沉降槽宽度系数(i)与隧道埋深、地层土的性质、隧道半径的关系。从地表沉降曲线变形规律出发,假定地层在沉降曲线拐点处稳定状态发生变化,提出土体破坏剪切面通过沉降曲线的拐点的观点,基于太沙基极限平衡原理,求出了地表沉降槽宽度系数(i)计算式。两组工程实例的实测数据与计算沉降曲线的对比表明实测数据与预测结果吻合良好,误差较小,验证了提出的沉降槽宽度系数(i)计算式的准确性和适用性。     

下穿大堤盾构隧道引起的沉降分析

下穿大堤盾构隧道将引起地层变形与地表沉降,以南京市纬三路过江隧道工程为背景,通过对比现场监测和理论计算结果,并采用数值模拟方法,研究了盾构下穿防洪堤引起的地层变形和地表沉降规律。结果表明,除管片安装完成初期考虑椭圆化地层变形得出的理论解外,实测地表沉降槽要深于两种理论结果。同时对比了实测和数值模拟计算得出的堤顶处的历时地表沉降曲线,分析结果验证了数值模拟方法在预测盾构掘进过程中地表沉降的可行性。     

深圳地铁国-老区间重叠隧道施工引起的地表沉降规律分析

深圳地铁一期工程国贸站-老街站区间暗挖隧道设计为单洞双层重叠隧道,国内地铁工程首次采用该种特殊结构形式,隧道采用台阶法分四步开挖.根据施工地表沉降实测资料,对施工引起的地表沉降规律进行了分析,如重叠隧道施工引起地表沉降范围、沉降大小、沉降历时规律与特点等.对影响地表沉降规律的主要因素地质条件、台阶长度等进行较全面的分析,并提出了控制地表沉降的相应的对策与措施.     

用改进GM(1,1)模型对软土路基预抛高的计算

软土路基预抛高的计算是高速公路建设过程中的一个重要环节.利用改进的GM(1,1)模型对实测沉降资料进行分析、计算抛高值,并与三点法计算结果及实测沉降进行了比较,证明了该法在工程实践中有一定参考价值.     

深圳地铁国-老区间重叠隧道施工引起的地表沉降规律分析

深圳地铁一期工程国贸站—老街站区间暗挖隧道设计为单洞双层重叠隧道，国内地铁工程首次采用该种特殊结构形式，隧道采用台阶法分四步开挖。根据施工地表沉降实测资料，对施工引起的地表沉降规律进行了分析，如重叠隧道施工引起地表沉降范围、沉降大小、沉降历时规律与特点等。对影响地表沉降规律的主要因素地质条件、台阶长度等进行较全面的分析，并提出了控制地表沉降的相应的对策与措施。     

埋深和盾构推力对盾构隧道的地表变形影响分析

引入等代层概念,对不同埋深、不同盾构推力对地表沉降的影响进行了研究,详细介绍了应用ANSYS进行盾构法隧道地表沉降计算的建模方法和相关技巧,并将计算结果与类似工点的实测数据进行了比较分析。     

双圆盾构旋转问题的研究与实践

该文通过对上海轨道交通6号线9标云山路站～金桥路站、金桥路站～博兴路站双圆(DOT)区间隧道施工过程中大量实测数据的深入分析,对盾构机本体及隧道发生旋转的原因进行了探讨,提出了有效的对策与方法。     

基于p-y曲线的抗滑桩差分解法研究

为了合理计算抗滑桩的内力及位移，根据桩侧抗力的实际分布形式，建立了考虑桩侧剪力的抗滑桩p-y曲线非线性模型，采用差分解法，推导了相应的差分计算方程，编写了计算程序，并与工程实例监测数据相比较。结果表明:计算桩体位移曲线基本能够反映实测桩体侧移的变化趋势，计算桩顶位移与实测桩顶位移平均相对误差为7.5 %，计算结果与实测结果吻合较好；采用p-y曲线分析抗滑桩的受力特性是合理的，能够反映抗滑桩的受力变形特性，可方便确定桩体位移及内力，且便于确定相应的计算参数。     

高速公路软基加固中旋喷桩的应用研究

高压旋喷桩是公路进行软基处理的一种有效形式。该文结合某高速公路软基处理实例,探讨了高压旋喷注浆法加固地基的机理,通过数值模拟对设计方案进行分析计算,重点分析了随上部逐级加荷,地基中的沉降变化,以及有无褥垫层对地基沉降及应力的影响。分析结果与工程的实测数据吻合较好。     

地震作用下高桩承台桥梁结构工程简化模型的研究与分析

目前考虑桩土相互作用的结构抗震分析中常采用Penzien模型,Penzien模型虽然比较简单,但在实际工程计算中仍然很繁琐。讨论高桩承台结构工程简化模型的参数确定方法,并用Penzien模型对其进行校核,结果表明,工程简化模型计算上部结构的地震响应有着一定的适用性。     

Metro train-track-tunnel-soil vertical dynamic interactions – semi-analytical approach

An accurate evaluation of the metro train-track-tunnel-soil dynamic interactions is very important in engineering practice. Therefore, an innovative train-track-tunnel-soil vertical coupled model was established to calculate the train-induced dynamic response of the system based on the integration of the substructure method and the semi-analytical approach. The modelling of each subsystem was presented, including the multi-rigid model of the train subsystem, the beam model of the track subsystem and the semi-analytical model of the tunnel-soil subsystem. The wheel-rail contact theory, the fastener force model and the displacement compatibility conditions were used to determine the dynamic interactive relationship between the subsystems. An explicit integral approach was used in the proposed model to analyse the complex system in the time domain which was capable of modelling highly nonlinear loading behaviours of the train-track-tunnel-soil system. The proposed model was validated by comparing with the vehicle-track coupled dynamics software VICT, the Pipe-in-Pipe model and the measured data from the onsite test in the tunnel of Ningbo Metro line 2. An illustrative example of the model was then presented to display the dynamic responses of the tunnel system under the passage of a metro train.     

反分析法在G216国道滑坡中的应用

依托吉隆镇内的国道216线K81处滑坡工程的地质条件及水文地质条件,分析了滑坡的主要影响因素及形成机制;建立滑坡条块分析模型,采用反分析法综合确定抗剪强度指标,由此计算滑坡在天然、暴雨及地震工况下的稳定性。结果表明:反分析法确定的综合抗剪强度指标,计算出的边坡稳定性更接近于宏观判断;反分析法在工程地质条件复杂、试验数据较离散的G216国道地区具有普遍适用性。     

Novel large scale simulation process to support dot’s cafe modeling system

This paper demonstrates a new process that has been specifically designed for the support of the U.S. Department of Transportation’s (DOT’s) Corporate Average Fuel Economy (CAFE) standards. In developing the standards, DOT’s National Highway Traffic Safety Administration made use of the CAFE Compliance and Effects Modeling System (the “Volpe model” or the “CAFE model”), which was developed by DOT’s Volpe National Transportation Systems Center for the 2005–2007 CAFE rulemaking and has been continuously updated since. The model is the primary tool used by the agency to evaluate potential CAFE stringency levels by applying technologies incrementally to each manufacturer’s fleet until the requirements under consideration are met. The Volpe model relies on numerous technology-related and economic inputs, such as market forecasts, technology costs, and effectiveness estimates; these inputs are categorized by vehicle classification, technology synergies, phase-in rates, cost learning curve adjustments, and technology “decision trees”. Part of the model’s function is to estimate CAFE improvements that a given manufacturer could achieve by applying additional technology to specific vehicles in its product line. A significant number of inputs to the Volpe decision-tree model are related to the effectiveness (fuel consumption reduction) of each fuel-saving technology. Argonne National Laboratory has developed a fullvehicle simulation tool named Autonomie, which has become one of the industry’s standard tools for analyzing vehicle energy consumption and technology effectiveness. Full-vehicle simulation tools use physics-based mathematical equations, engineering characteristics (e.g., engine maps, transmission shift points, and hybrid vehicle control strategies), and explicit drive cycles to predict the effectiveness of individual and combined fuel-saving technologies. The Large-Scale Simulation Process accelerates and facilitates the assessment of individual technological impacts on vehicle fuel economy. This paper will show how Argonne efficiently simulates hundreds of thousands of vehicles to model anticipated future vehicle technologies.     

灰色GM（1，1）模型在连续刚构桥施工监控应力预测中的应用

刚构桥施工过程中应力变化复杂,影响因素多。文章介绍了实测应力的GM（1,1）模型、实测应力与理论应力之差和商分别建立的GM（1,1）模型,并引入滑动平均法对数据进行前处理,通过工程实例比较得出了各自的优缺点。     

接触有限元模型在摩擦桩沉降计算中的应用

该文介绍了接触有限元模型在摩擦桩沉降计算中的应用。建立ANSYS有限元模型,计算软土地基中摩擦桩在竖向荷载作用下的沉降。该模型土层定义为弹性,以面面接触对模拟桩土接触面,温度荷载模拟土层对桩的侧压力。计算得Q-S曲线与试桩实测资料对比,结果表明,用该方法进行基桩沉降计算是有效的。     

琼州海峡铁路跨海隧道全寿命风险评价

为研究琼州海峡铁路跨海隧道工程建设的可行性以及合理的隧道工程线位、施工工法,以琼州海峡铁路跨海隧道工程预研阶段设计方案为研究对象,从隧道工程建设全寿命角度对设计方案进行风险识别和分析。通过专家调查表方式收集中线盾构法、西线盾构法和西线沉管法3种方案在建设条件、结构设计、工程施工及运营管理阶段的风险评价基础数据,利用模糊层次综合评价法对专家调查表统计结果进行分析,建立模糊评价模型和模糊评价矩阵计算风险评价结果。根据风险评价结果和专家建议,从预研阶段设计方案中选出中线和西线盾构隧道方案为推荐方案。最后结合琼州海峡铁路跨海隧道工程条件,从地质勘查处理、结构设计优化和工程施工措施3方面,提出控制和降低盾构法方案重大风险的建议和措施。