软岩浅埋偏压隧道洞口二衬裂缝形成机理及处理措施力学分析

以V级软弱围岩扎窝隧道的洞口浅埋偏压段工程为背景，应用FLAC 3D有限差分数值模拟软件对洞口偏压段的施工过程进行模拟，研究地形因素(仰坡)的影响下洞口段施工过程中支护结构的力学行为、二次衬砌开裂机理以及现场裂缝处理措施的力学分析，通过与现场实际监测结果进行对比，验证了分析的合理性。通过数值模拟比较了现场进行处理措施前后围岩及支护结构的变形与受力，对比分析了不进行处理和只进行一种处理措施以及同时进行两种处理措施的施工力学差异。     

穿越泥石流冲沟隧道施工关键技术研究

以绵九高速公路甘沟隧道工程为依托，基于现场资料建立数值模型进行模拟，并依据数值模拟结果及现场监测变形数据对洞口段施工关键技术进行优化；将优化后的数值模拟结果与原施工技术下的结果进行对比，探究穿越泥石流冲沟隧道洞口段较好的施工技术。结果显示:原有施工技术下穿越泥石流冲沟隧道开挖时，拱顶累计沉降、周边累计收敛变形以及地表累计沉降均较大；而施工技术优化后的数值模拟结果显示围岩变形及受力均有较大幅度下降。由此可见:采用单层小导管并结合帷幕注浆的联合超前支护方式以及三台阶开挖工法后，围岩变形及受力较好。     

基于有限元强度折减法的路堑高边坡稳定性分析

为研究不同工况下高边坡的变形及稳定性,依托某高边坡工程,根据强度折减法的理论,采用有限元数值模拟和现场监测相结合的手段,对比分析天然工况、开挖未支护及支护加固工况对高边坡稳定性的影响。结果表明:对高边坡进行开挖但未支护,安全系数由天然状态的1.33减小为1.20,处于不稳定状态,采用预应力锚杆支护后安全系数增大至1.65,同时由坡脚至坡顶贯通的塑性区向后发展;有限元数值模拟结果显示锚杆+框格梁的支护方案安全系数比预应力锚杆支护小,整体位移比预应力锚杆大,后者的支护效果明显优于前者;高边坡自上而下各测点现场监测的累计位移呈现增长—缓慢增长的变化趋势,数值模拟高边坡整体最大位移为20.47mm,与实际预应力锚杆支护整体最大位移21.00mm相差0.53mm,有限元计算的结果与现场监测的高边坡侧向位移基本吻合。因此,在施工过程中,要对高边坡进行动态监测,及时布置支护结构,加固坡脚。     

深基坑开挖后桩锚支护结构相互作用分析

在基坑开挖过程中，除了要保证基坑自身的稳定性，还要保证相邻建筑物和地下管线等设施的安全，因此，研究深基坑开挖后的变形及土体与支护结构稳定性至关重要。对此，以杭州市某深基坑工程为依托，采用现场监测和数值模拟的方法进行分析，得到基坑开挖后地表沉降、围护结构位移及锚索轴力变化和分布规律，并通过数值模拟对比，得到基坑开挖会对距坑边缘2到3倍开挖深度范围内的地表沉降产生影响，对1倍开挖深度范围内地表沉降影响较大。     

隧道掘进爆破引起地表震动的数值模拟与现场监测分析

在建立隧道掘进爆破的震动模型的基础上,采用有限元方法对人和场隧道掘进爆破引起的地表震动进行数值模拟,并将数值计算结果与现场监测结果进行比较分析。结果表明:采用数值计算方法获得的震动速度时程曲线形式比现场震动速度监测波形简单得多,两者明显不同;但通过数值计算所获得的地表震动速度峰值的变化规律及特征与现场监测结果基本一致,而且地表震动速度峰值计算结果与实测结果之间吻合较好,可见采用数值模拟方法来分析地表震动速度在工程应用上是可行的。     

地表注浆在浅埋黄土隧道中的应用与效果分析

结合鸳鸯会隧道实例,对地表注浆技术进行研究。通过数值模拟软件计算注浆前后围岩变形和塑性状态,分析隧道塌陷成因及注浆加固效果。注浆结束后,使用地质雷达检测注浆区域,了解注浆管分布及浆液扩散情况,排除注浆后围岩中不密实区域。施作初支后,对比拱顶沉降现场监测、回归分析以及数值计算结果,研究围岩长期变形趋势。结果表明,综合数值分析、雷达检测及现场监测分析,能够有效评价浅埋黄土隧道地表注浆加固效果。     

隧道开挖对围岩力学参数影响的数值模拟分析

以广佛肇高速公路黎壁山隧道为工程实例,建立三维数值分析模型,对隧道的开挖过程分别进行常规数值模拟和动态损伤数值模拟,从应力、位移、塑性破坏区分布特点以及损伤特性等方面进行对比分析。结合监测数据,对比拱顶沉降和周边收敛的监测值与数值模拟值,进一步验证了动态损伤数值模拟的可行性。     

新疆伊犁河大桥大型群桩基础试验与数值研究

依托新疆伊犁河大桥,基于其单桩静载自平衡试验结果,通过单桩有限元数值模拟与静载试验反演分析,确定土性参数,对大桥施工阶段群桩承载性状作了现场监测,并用ANSYS对承台群桩基础与土体共同作用进行三维弹塑性有限元分析,数值模拟所得群桩中各单桩桩顶和桩底反力与现场监测成果较一致。在用静载试验和现场监测成果验证数值分析的正确性下,用数值分析对群桩在各荷载工况下的单桩反力分布情况、承载变形曲线作了深入分析。结果表明,群桩基础受力处于合理的范围,几乎无不均匀沉降,基础下不同部位桩的受力随上部荷载的增加而有所调整,但最大与最小轴力差相对变化不大。所得结果可为类似的设计工作提供可靠的理论依据和参考。     

开挖卸荷扰动下深埋地下厂房围岩稳定性数值分析研究

猴子岩水电站地下厂房位置地处深山峡谷区,区域地质构造背景较为复杂,并且具有地应力值相对较高,洞室跨度大、边墙高,洞室埋深大等特点。地应力最大值有36 MPa,最大垂直埋深可达660 m。因此,在开挖过程中,岩体卸荷对洞室围岩的稳定性影响较大。选择典型剖面,运用快速拉格朗日差分法(FLAC3D)对地下洞室的分层开挖支护过程进行了数值模拟,对模拟结果进行分析,包括围岩变形场、应力场和塑性区的分布规律,并将模拟结果与现场内观监测资料和微震监测资料进行对比分析。分析表明,围岩变形与内观监测结果较为吻合,同时在围岩应力发生集中的部位,微震事件发生区域性聚集。因此,可以通过数值模拟来预测后续开挖中的围岩变形,为开挖支护施工提供指导。     

长短组合桩工程特性的数值模拟研究

以江苏省常州市某拟建新厂区软弱地基上的长短桩复合地基为背景,在现场单桩静载试验的基础上,运用ABAQUS有限元软件对长短桩复合地基的承载性能进行了数值模拟,并将现场试验和数值模拟结果进行对比。结果表明:数值模拟结果与现场单桩静载试验结果十分接近,验证了ABAQUS建模的合理性和可行性。     

基于FLAC3D的返包式砂泥岩加筋挡墙稳定性分析

在对砂泥岩混合料工程特性进行试验的基础上,运用FLAC3D数值模拟和现场变形监测相结合的方法,对南充高坪机场跑道东侧一段两级砂泥岩加筋挡墙的稳定性进行了分析。得出其在快速施工加载过程中及竣工后的变形发展规律,从模拟结果可以看出,砂泥岩混合料填筑的加筋挡墙经过合理科学的填筑压实后,具有强度高、变形小、变形稳定速度较快的优点。竣工后现场变形监测曲线发散趋势不明显,挡墙目前处于较稳定状态。     

加筋格宾新型组合支挡结构试验研究

通过对湖南省湘潭至衡阳西线高速公路第12合同段新型加筋土结构--加筋格宾组合式挡墙(加筋格宾+绿色加筋格宾结构)进行现场监测,得到了该加筋结构形式在填筑施工过程中的垂直土压力及水平土压力的分布规律、拉筋的变形规律及潜在破裂面形式.监测结果表明:加筋土挡墙垂直土压力沿筋材长度方向的分布呈现明显的单峰或双峰现象,实测垂直土...     

多级加筋土挡墙内力分布及变形规律研究

目前加筋土挡墙在国内迅速发展,各地修建的挡墙高度也在不断提高.但每年仍有许多挡墙由于设计缺陷发生事故.因此,对于多级加筋土挡墙内部受力及变形规律的研究显得十分重要.通过现场监测和有限元模拟相结合的方式,研究了加筋挡墙中墙背土压力、墙面位移、筋带应变的分布规律,为工程设计提供了优化建议.     

敏感环境下岩土混合边坡支护结构对比分析

以敏感环境下某岩土混合高边坡工程为例,通过MIDAS-GTS有限元程序分别建立锚拉式桩板挡墙和双排桩两种支护结构的数值分析模型,对比研究了这两种支护结构的位移和内力分布特征。分析结果表明:两种支护结构均能较好地控制边坡位移,双排桩的内力分布规律较锚拉式桩板挡墙更加简单合理。综合考虑施工难度及工期等要求,确定双排桩为最优支护设计方案。     

鸿福路站深大基坑施工力学特性研究

运用FLAC3D对东莞市快速轨道交通R2线鸿福路站工程的开挖支护进行数值模拟,分析地下连续墙周围土体的沉降和水平变形,以及内支撑的轴力情况。同时,结合现场实际的施工情况以及监测结果,进行模拟结果验证。结果表明:运用FLAC3D模拟分析的结果与现场施工情况基本一致,可以很好地再现实际施工情况。     

重力式和衡重式挡土墙抗震性能研究

选定同一路基横断面,用理正岩土51软件设计出相同安全系数的重力式挡土墙和衡重式挡土墙,利用ANSYS软件分别对二者加固路基的抗震性能进行了模拟计算。通过拟静力法和有限元法计算出两种挡土墙的支护抗震性能,从其位移云图分析比较表明,在静力作用和安全系数相同的情况下,只考虑水平地震力,两种挡土墙的抗震效果是一致的。     

重力式浆砌块石挡土墙失稳破坏模拟分析

运用FLAC3D软件对浆砌块石挡土墙进行数值模拟，将其位移云图、剪切应变增量云图、塑性区的分布等进行分析，并与工程实际结果进行对照。结果表明:浆砌块石挡土墙边坡可能出现RB模式的倾覆失稳破坏，以及滑移失稳破坏；通过FLAC3D数值模拟得到的结果与突变级数法以及非线性结构可靠度分析得到的结果一致。     

基于支撑伺服组合系统超深基坑安全支护技术研究

为研究城市建筑密集区域深大基坑支护体系受力规律与安全支护技术,采用数值模拟手段对昆明轨道交通4 号线火车北站深大基坑开挖过程中支护体系受力变形规律开展研究,并结合现场监测手段对支撑伺服系统布置与应用效果进行论述分析。研究结果表明: 1)受支撑形式与支撑间距影响,内支撑体系中钢筋混凝土支撑轴力水平要大于钢支撑,支撑轴力呈折线分布,在混凝土支撑施作期间围护结构容易发生较大变形; 2)引入支撑轴力伺服系统,依据数值计算与设计要求,设定正确的轴力控制值,能更好地发挥支撑对围护结构的变形控制作用; 3)工程应用实际表明,支撑轴力伺服系统在深大基坑施工应用中效果良好,采用伺服支撑段围护结构累计水平变形要小于无伺服段,支护效果更为优越。     

紧邻地铁深基坑悬臂式挡土墙保护及基坑支护设计研究

为确保昆明轨道交通4 号线朱家村站基坑开挖及支护过程中基坑及挡土墙的安全,通过对不同深基坑支护措施及挡土墙保护方案的比选,并结合数值模拟验算结果,分析在深基坑开挖支护各工况阶段的挡土墙安全指标,选出工期短、经济性好、安全性高的挡土墙保护方案。结果表明,在挡土墙高度较小时,采用型钢斜撑结合基坑支护结构对挡土墙进行保护,安全、快捷、经济、高效, 对于以后类似条件下的紧邻深基坑挡土墙保护具有较强的参考意义。     

抗滑桩上承压力分散型锚杆挡土墙受力及影响因素分析

通过建立新型联合支挡结构的有限差分数值分析模型，在分析其受力及变形规律的基础上，探讨了填土密实程度、地基土黏聚力、弹性模量、锚定板数量等因素对抗滑桩上承压力分散型锚杆挡墙受力及变形的影响规律。研究结果表明:填土密实程度对联合支挡结构受力和水平位移影响较大；地基土黏聚力越大支护结构位移越小；弹性模量对薄壁挡墙的位移和受力影响较小；增加锚定板数量有利于提高加固效果。