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。     

高速公路斜坡软弱路基变形监测与分析

文章为掌握路堤荷载作用下斜坡软弱地基的变形特性,选择典型山区高速公路高路堤斜坡软弱地基工点,进行了路基中心及下坡一侧坡脚地基的长期沉降和水平变形测试,并对测试数据进行了分析。结果表明:(1)路堤填筑期内沉降变形发展相对较快,路堤填筑完成后沉降变形增速趋缓,采用双曲线法预测得到的工后沉降为34.2mm,满足高速公路路基工后沉降要求;(2)软土层表面倾斜且下卧硬层表面基本水平时,路堤荷载作用下的地基水平变形最大值在地表,且变形值沿深度增加而减小,地基水平变形的监控可以地表观测桩为主。     

地层特性对盾构法隧道施工地表沉降的影响研究

在软土地区进行地铁隧道盾构法施工时,地表沉降很难得到有效的控制。文章通过三维有限元法模拟地铁隧道盾构法施工过程,分析了软弱土层分布对地表沉降的影响,并通过实测结果分析研究了盾构法施工中土层物理力学特性对地表沉降的影响。研究表明,软弱土层分布在地表至隧道底部以下0.23D范围内时(D为隧道外径),可对地表沉降产生不同程度的影响;其中,软弱土层分布在隧道埋深范围及拱顶0.23D范围内时,对地表沉降的影响最为严重,影响率超过9.910 3%;相同情况下,隧道轴线上方的软弱土层比下方软弱土层对地表沉降的影响更加明显,隧道轴线上方软弱土层对地表沉降的影响是隧道轴线下方软弱土层的1.5～6.35倍;地表沉降最大值分别随盾构断面土层压缩模量加权平均值、粘聚力加权平均值增大而减小,地表沉降最大值与土层内摩擦角加权平均值无明显关系;沉降槽宽度系数i随土层内摩擦角加权平均值增大而减小,与土层压缩模量加权平均值、粘聚力加权平均值无明显关系。     

富水砂层影响下隧道围岩变形破坏机制的数值模拟研究

为研究富水砂层影响下隧道围岩的变形破坏机制,文章以某城市地铁M2号线某区间隧道为研究背景,考虑了流砂层厚度、隔水层厚度、地下水位、隔水层粘聚力和内摩擦角五大类因素影响,设计了25种对比方案,开展了数值模拟对比研究,得到了不同因素对围岩变形破坏机制的影响规律及各因素影响敏感程度,给出了相应工程建议措施。结果表明:对于上覆富水砂层隧道,拱顶是围岩变形破坏的关键部位;随隔水层厚度、粘聚力及内摩擦角增大,顶部围岩变形量及塑性区面积不断减小,而随流砂层厚度增大或地下水位上升,顶部围岩变形量及塑性区面积则不断增大;隔水层厚度及粘聚力是影响此类地层条件隧道围岩变形破坏的显著性因素,一方面在隧道线路设计中应保证拱顶留设足够的隔水层安全厚度,另一方面可通过对隔水层进行注浆加固的方式,提高此类地层条件隧道围岩的稳定性。     

钢花管竖直注浆技术在山区公路病害加固中的模拟应用

由于山区公路所经沿线地质条件复杂,路堤发生沉降病害的几率较大。为提高路堤承载力,保证公路安全运营,文章采用FLAC~(3D)有限差分软件建立了钢花管注浆模型,研究了路堤的应力变形规律和沉降变形规律。研究表明:钢花管竖直注浆加固后水平、垂直位移量都相对降低,路堤边坡更稳定,路堤土层的物理力学性质显著提高,塑性变形量降低,刚度增大。     

不同填料与铺筑厚度下路基沉降及位移特性模拟分析

文章通过有限元ABAQUS软件建立路基工后沉降模型,分析路基在不同填料与铺筑厚度条件下的沉降特性,并在模型的路基及边坡表面设置检测点以观测垂直和水平位移变化规律。研究结果表明,路基工后沉降随土石混填填筑层厚度增加而增加,并有速度加快的趋势,且细粒土路基的沉降相对于其他四种路基稳定沉降值更大;竖向沉降量沿道路两侧逐渐减小,对于水平位移,在路基高度中部偏下位置两侧有极大值,其中细粒土的竖向沉降和水平位移较大,碎石竖向沉降和水平位移值较小。     

冻结裂隙砂岩的力学特性研究

为得出围压、裂隙倾角、冻结温度等因素对砂岩力学性能的影响规律,采用三轴压缩试验方法和理论分析方法,研究了不同围压下,无裂隙0°,15°,30°和45°倾角裂隙砂岩在-5℃,-10℃和-15℃冻结时的强度、内摩擦角和粘聚力变化特征。结果表明:无裂隙和有裂隙砂岩的强度,随冻结温度的降低而非线性增强,随围压的降低而近线性降低,随裂隙倾角的增大而减小;粘聚力随冻结温度的升高而减小,内摩擦角和粘聚力均有随裂隙倾角的增加而先减小后增大的变化趋势;无裂隙,0°,15°倾角裂隙砂岩的内摩擦角均随冻结温度的升高而减小,30°倾角裂隙砂岩的内摩擦角随冻结温度的降低先增大后减小,45°倾角裂隙砂岩的内摩擦角则随冻结温度的降低先减小后增大。     

基于等面积圆D-P屈服准则的波纹板挡土墙应用研究

文中首先介绍了等面积圆D-P屈服准侧。通过有限元分析软件,对波纹钢板加筋挡土墙的变形特征进行了分析。分析中分别考虑了波纹钢板挡墙变形特征对回填土的粘聚力、内摩擦角和弹性模量的敏感性。结果显示:当粘聚力增加到约28kPa后,增加粘聚力对改善波纹钢板挡土墙的变形有限;内摩擦角达到30°以后,增加内摩擦角对改善波纹板挡墙变形的作用不明显;回填土体的弹性模量变化对波纹板挡土墙的变形有较大影响。     

软土地层盾构隧道长期沉降离心试验研究

目前建设于软土地区的盾构隧道在长期服役过程中出现了较大的沉降及差异沉降,影响了管片的结构性能及运营安全。为研究软土地层中盾构隧道长期沉降规律,文章以佛山市轨道交通3号线为工程背景,通过离心模型试验研究盾构隧道在不同厚度的软土地层中长期沉降的发展规律以及隧道周边地基土加固对长期沉降的影响。结果表明:隧道下卧土层性质越差且厚度越大,隧道的长期沉降量越大,长期沉降发展时间越长;同时,隧道埋深较大也会使长期沉降量增大;隧道长期沉降和地表变形都会随地基土加固深度的增加而减小,但减小幅度会逐渐降低,加固深度为3 m,6 m和穿透软弱层时,隧道最终沉降量分别减少了16.7%,30.2%和41.3%,隧道正上方地表变形分别减小了25.4%,44.9%和66.3%。     

抛石挤淤处理软土路基效果及参数敏感性分析

文章以某地区抛石挤淤处理路基为例,采用有限元软件PLAXIS建立模型,对抛石挤淤处理路基效果进行了数值分析,并对路基处理厚度、路基处理宽度、土体的弹性模量和土体的粘聚力等常见的参数敏感性进行了分析,结论如下:采用抛石挤淤处理后,最大沉降值为80.2mm,相比于不作处理时沉降减小了41.0%,各监测点沉降减小百分比基本维持在40%左右,这说明采用抛石挤淤处理能起到较好的控制效果;增加路基处理厚度和处理宽度可以有效减小路基沉降,且增大处理厚度时效果更佳,而改变土体的弹性模量和粘聚力对抛石挤淤处理效果影响甚微。     

公路软基深层水泥搅拌桩处治分析

软土地基在外部荷载作用下,会产生较大变形,进而造成其上部路基路面结构的整体破坏.深层水泥搅拌桩可最大限度地利用原状土体,施工速度快,适用性强,可有效提高软土地基承载能力.文章结合公路软基处治案例,分析了软基施工工艺,并采用静载试验检测复合地基的承载力,以进步检验软基处治效果,同时对路基沉降、侧向位移进行了监测分析.结果...     

南京软土地区超长异形深基坑地连墙变形性状分析

为研究南京软土地区基坑围护结构的变形性状,文章通过对南京超长超深异形基坑的现场实测数据进行分析,探讨了深基坑围护结构变形的原因。结果表明:基坑地连墙的侧向位移均呈向坑内的凸鼓型,钢筋混凝土支撑和钢支撑在控制地连墙变形上的差异不大;地连墙侧向位移最大值在开挖深度的1%以下,最大位移发生的位置一般位于开挖点以下4 m至开挖点附近;无量纲化的地连墙的最大侧移随墙底以上软土层厚度的增大而减小,无量纲化的地连墙最大侧移的深度位置随着墙底以上软土层厚度的增大而略微上移;基坑坑底抗隆起系数相较其它基坑数据更高,地连墙的最大侧移也更小;地连墙插入比、水平支撑间距与地连墙变形的关系不大。     

盾构隧道掘进时地层参数变化对地表沉降的敏感性研究

在盾构隧道施工中,地层参数的变化对地表沉降影响较大。文章依托上海北横通道工程,利用三维数值分析方法,总结了粘聚力、内摩擦角和压缩模量等地层参数变化对地表沉降的影响规律,并基于参数敏感性分析理论,得到了各地层参数对地表沉降的敏感度。研究结果表明:对于不同埋深的盾构隧道,粘聚力、内摩擦角以及压缩模量的增加都会明显减小地表沉降;地层参数中,粘聚力对地表沉降的敏感性最低,地层的压缩模量对地表沉降的敏感性最高。     

成层软土路基极限填筑高度研究

文章依托某线路工程，分析软土路基的失稳机理，探讨线路工程穿越软土区时，成层软土路基可行的极限填高计算方法。通过填高与稳定性的横向和纵向分析得出路基的极限填筑高度，再用数值法计算由填高产生的路堤和路基内位移分布。研究表明，用整体稳定性确定成层软土的极限填筑高度是可行的。     

顺层路堑边坡稳定性影响因素分析

文章利用有限元模型,分析了顺层边坡的软弱层倾角、强度以及上伏滑体的体积和重度对边坡稳定性的影响.结果表明:边坡的安全系数随软弱层的倾角和滑体的体积的增大先减小后增大,与粘聚力的关系呈线性增长的模式;当内摩擦角在小于某个阈值时,安全系数的增长比较缓慢,当其大于阈值时,安全系数会陡增;滑体的临界位移随滑体容重的增长总体呈线性增长的趋势.     

黄土EPS颗粒混合轻质土的抗剪强度特性试验研究

对不同水泥和EPS颗粒掺入比制备的黄土EPS颗粒混合轻质土,文章采用不固结不排水剪三轴压缩试验,研究水泥和EPS颗粒对黄土EPS颗粒混合轻质土的粘聚力、摩擦角力学特性的影响。试验结果表明:黄土EPS颗粒混合轻质土的内摩擦角介于14.781°～22.097°之间,受水泥、EPS颗粒掺入量的影响很小;黄土EPS颗粒混合轻质土的粘聚力随水泥掺入量的增加而增大,当水泥掺入量到达20%后,粘聚力几乎不受水泥掺入量变化的影响,而随EPS颗粒掺入比的增大,粘聚力先增大后减小。     

高速公路过渡段软土地基处理数值模拟研究

为研究水泥搅拌桩与塑料排水板处理的软土路基过渡段间差异沉降的影响因素,文章通过FLAC3D软件建立数值模型并进行计算分析,讨论填土高度、软土深度和水泥搅拌桩桩间距对软土路基过渡段差异沉降的影响,所得结论如下:(1)采取水泥搅拌桩和塑料排水板处理的两个软土路基段之间的沉降差异较为明显,水泥搅拌桩加固区域的工后沉降明显大于塑料排水板区域;(2)随着填土高度、软土深度和水泥搅拌桩桩间距的增大,水泥搅拌桩区域和塑料排水板区域的工后沉降均逐渐增大.过渡段的差异沉降值也在逐渐增大,水泥搅拌桩是否打穿软土地层对于地基加固效果有很大影响,同时增大桩间距会减弱水泥搅拌桩复合地基的加固效果。     

高速公路浸水路堤施工监测与分析

高填方浸水路基施工难度大,容易产生失稳或整体沉降,对路基施工质量与安全要求高。为了准确掌握浸水路堤的施工情况,文章对试验路3个监测断面路堤和地基分层的水平位移、竖向位移、路堤土应力和土工格栅加筋效果等进行监测,并收集数据绘制变形曲线,监测结果表明施工方案满足施工要求。     

软土地区狭长型深基坑开挖引起深层土体变形分析

在深厚软土地层中开挖狭长型深基坑将对周边环境产生较大影响。文章通过建立三维有限元模型,采用HS-Small小应变本构模型模拟狭长基坑开挖过程软土变形特性,分析在狭长基坑开挖过程紧邻土体深层位移发展规律。结果表明:邻近土体竖向及水平位移对基坑开挖深度敏感,随着基坑开挖深度的增加而增大;水平位移发展曲线呈V形或弓形形态,最大水平位移基本与开挖深度一致;开挖深度以上土体发生沉降变形,而开挖深度以下土体由于基坑卸荷发生隆起变形;当拆除支撑而不及时施作新梁板结构时,将减弱整体支护刚度,引起地层水平位移与沉降。由于基坑空间效应影响,基坑长边测点水平及竖向位移最大,短边测点次之,坑角最小。     

基于蒙特卡洛可靠度分析的路堤边坡稳定影响因素的敏感性研究

以15~25 m高的均质路堤为研究对象,通过正交试验和边坡可靠度分析,分析了边坡稳定安全系数与失稳概率受填料容重均值及变异性、粘聚力均值及变异性、内摩擦角均值及变异性影响的敏感度。