浅埋黄土隧道土石分界高度对初期支护结构安全性的影响分析

为获得浅埋黄土隧道土石分界高度对初期支护结构安全性的影响,文章以临县隧道为工程背景,采用数值模拟的方法研究了浅埋土石分界高度及土石分界面位置对隧道初期支护结构安全性的影响。结果表明:土石分界致使隧道初期支护结构安全系数发生突变,分界面倾斜时安全系数分布不对称。同一种埋深条件下,随着土石分界面位置的下移,土石分界面以上部分偏压减弱,分界面以下的部分偏压增强。同一界面深度条件下,隧道初期支护结构左右断面偏压情况随着埋深增加而增大。当土石分界面分别位于隧道上导坑和中下导坑、分界面倾角为10°时,可通过增加20%隧道左侧荷载或减小20%右侧抗力系数来进行荷载计算。     

列车荷载-地下水耦合作用下隧底围岩强度参数劣化规律研究

为探明列车激振荷载-地下水耦合作用下隧底围岩强度参数劣化特征及列车荷载、地下水压力、围岩级别对围岩颗粒流失影响规律,采用PFC 数值模拟方法分析不同影响因素对围岩颗粒流失量的影响规律,给出颗粒流失率计算公式; 探明不同颗粒流失率条件下围岩弹性模量、峰值强度劣化特征,得到劣化后强度参数计算公式。研究结果表明: 1)围岩自身完整程度、列车轴重、地下水压力三者均与围岩颗粒流失量呈正相关关系,且三者对颗粒流失影响程度依次降低; 2)颗粒流失率与列车轴重、地下水压力三者之间呈二次曲面关系,给出围岩颗粒流失率计算公式; 3)随颗粒流失率增加,围岩应力应变全曲线中弹性变形阶段逐渐减小, 塑性变形阶段逐渐扩大,全曲线特征由弹塑性逐渐向塑性转变; 4)围岩弹性模量、峰值强度均随颗粒流失率增加呈指数衰减,得到劣化强度参数计算公式。     

连续变形场渗透力对基坑抗隆起失稳上限分析

研究目的:地下水是造成基坑失稳的一个重要因素,为体现地下降水和超孔隙水压的影响,本文采用基于Rayleigh分布的沉降曲线,构建基于Terzaghi机制的基坑抗隆起连续变形场机制,以形成考虑地下水渗透力作用下的深基坑抗隆起安全系数计算方法。研究结论:(1)将渗透力视为外荷载施加在土体微元上,考虑土体参数(c和φ)对剪切强度的影响并推导了沿深度逐渐递增的抗剪强度的简化计算方法;(2)将渗流场做功代入虚能量守恒平衡关系式,通过对地下水位、颗粒流失、土体参数、墙长等主要参数指标的分析和工程实例的对比验证,论述了本文方法的适用性;(3)实例验证表明,对于受降水和超孔隙水压影响较为明显的深基坑开挖,渗透力的存在一定程度上降低了基坑抗隆起稳定性;(4)本文计算方法有助于弥补现有方法的不足,对预测受地下水影响明显的基坑安全稳定性具有更高的精度。