考虑施工过程影响的桩基础承载力的非线性数值模拟

在全面考虑钻孔灌注桩施工过程的基础上,应用大型非线性有限元软件Marc建立了考虑单桩施工全过程的空间轴对称有限元模型;对Marc软件功能进行了二次开发,研编了在钻孔中考虑土体初始应力的子程序。模型由多个工况组成,包括初始应力施加、桩位分段钻孔、泥浆护壁、混凝土分段浇注成桩、混凝土凝固及分级施加荷载等,并系统分析了以上各工况中地基应力变化过程,最后得到了考虑施工过程影响的桩的承载力。通过与不考虑施工过程的模拟结果对比,证明此种数值模拟方法更合理。     

修正割线模量法在沉降计算中的应用

为准确计算地基的沉降量,在总结已有研究成果的基础上,提出一种基于原状土的修正割线模量法。通过对传统割线模量法的理论进行修正,提出修正系数α概念,该系数的大小取决于土体初始割线模量和其自身受到自重应力的大小,且对于单一均质地基,该系数呈现逐渐减小的趋势。最后依据实际工程,应用分层总和法确定地基的沉降量。经曲线、割线模量法和修正割线模量法的计算结果与实际观测结果比较分析,表明修正割线模量法所得结果与实际观测值更为接近,验证了该方法的可靠性。     

黄土连拱公路隧道围岩变形监测和数值分析

以离军高速公路黄土连拱隧道为工程背景,对地表沉降、地质和支护状况、拱顶下沉和水平收敛进行了现场监测,并采用有限元方法分析了隧道围岩拱顶下沉和水平收敛的变化规律,进而研究了黄土连拱隧道三导洞法施工的围岩变形规律和影响因素．结果表明：黄土隧道Ⅳ类围岩比Ⅴ类围岩变形小,围岩稳定较快;三导洞施工法开挖中、左、右导洞和断面开挖时,围岩应力一直处于重新调整中,变形也在不断变化,且施工中开挖顺序对围岩变形有很大影响,在洞室开挖施工中,要密切注意拱腰及拱顶的变形情况,加强Ⅴ类围岩监测,及时进行临时支护,尽早完成右洞初期支护,以防变形过大而围岩失稳;影响黄土隧道围岩变形的主要因素是黄土的工程特性和地质工程环境．     

不同应力场软弱围岩隧道施工力学特征的数值分析

岩体内部的初始应力及隧道开挖后的围岩应力是隧道工程的关键影响因素,为了更全面地了解不同应力场软弱围岩公路隧道施工的力学特征,建立有效的有限元模型,采用不同加载方式,模拟不同应力场,对软弱围岩公路隧道施工过程中隧道围岩位移和应力变化特征及其影响范围进行了详细分析,并对衬砌结构的受力特征进行深入研究.结果表明:不同应力场决定了隧道施工过程中围岩塑性区的大小和位置,这也就决定了隧道施工中重点监控的位置;在不同应力场隧道开挖完成后,拱上20 m水平面围岩竖向位移、拱上中心线围岩竖向位移及仰拱底围岩竖向位移随着侧压力系数的减小而明显增大,拱腰处围岩水平位移则随着侧压力系数的减小而明显减小;应力场对衬砌结构的内力影响很大.     

大直径超长钻孔灌注桩承载性状

基于芝川河特大桥的桩基原位试验,对粉质砂土地区大直径超长钻孔灌注桩的承载力性状进行了分析,并将实测成果与现行《公路桥涵地基与基础设计规范》中经验公式的计算结果进行了对比分析。发现大直径超长钻孔灌注桩的承载力性状和中长桩或短桩的承载力性状具有明显差异;粉质砂土处于地面以下的不同部位,其侧阻力有较大差异;规范公式计算承载力结果明显小于原位试验结果,相差超过50％。研究结果表明,相同土质处于地面以下不同部位对桩产生的极限摩阻力不同,规范公式不适于评价大直径超长桩的承载力。     

物质构形下的大应变固结方程及其矩阵表述

本文从连续介质力学的基本原理出发，用拉桥朗日描述方法建立了物质构形上的饱和土本三维大变形固结控制方程，并给出了相应的矩阵表述，为大变形固结有限元分析打下了基础。     

滑移线场理论在竖井散体地压分析中的应用

本文从竖井的受力特点出发，推导出了散体空间轴对称问题的极限平衡条件，得出１组滑移线方程。并借助有限差分法求解竖井周围的滑移线场，分析了竖井地压的作用与变化规律。     

连拱隧道无中导洞施工技术探讨

介绍黄（陵）延（安）高速公路羊泉沟隧道Ⅲ类围岩段采用的双连拱隧道无中导洞施工技术,及施工中采用的排水、临时支护和现场监控量测等工艺,为无中导洞施工双连拱隧道提供了一个成功实例.