邻近基坑卸荷-加载对既有软土盾构隧道影响分析

为了减少和避免地铁盾构隧道发生运营中断事故,提升地铁盾构隧道的防灾减灾能力,应用数值模拟的方法,以上海某典型工程为例,研究了软土地层中,邻近基坑卸荷-加载作用下,盾构隧道位于基坑拐角特殊位置的变形机制,并对地下连续墙支护方案的隔离效果和盾构隧道与基坑边缘净距l的影响进行了分析。研究结果表明： 1）当基坑位于盾构隧道侧方浅部时,基坑卸荷-加载诱发盾构隧道产生朝向基坑方向的位移,随着基坑加载的进行,竖向位移可得到适量恢复,水平位移恢复较少; 2）当盾构隧道位于基坑拐角特殊位置时,受基坑临空面范围和卸荷-加载作用共同影响,最大竖向位移出现在基坑拐角位置附近,最大水平位移出现在隧道轴线距离基坑边缘约1.5h（h为基坑深度）位置; 3）近地铁区域采用地下连续墙加固方案,可使盾构隧道水平位移减小50%,加固效果明显; 4）当盾构隧道与基坑边缘净距l大于1.5h时,邻近基坑卸荷-加载对既有盾构隧道影响较小。     

沉积岩中深部隧道围岩层状破坏模型

研究发现在岩体基本力学介质中,当沉积板状(层状)岩体的结构和性状符合某些特征时,其力学机理从总体上符合板壳结构的特征.根据这一结论,建立了沉积层状结构岩体隧道围岩破坏模型.采用该模型具体分析了深部直立沉积层状岩体中的地下工程围岩在其长度远大于直立高度的情况下岩体中的层状破裂问题.并根据地下结构失稳概率分析原理,建立了直立沉积层状围岩稳定的极限状态方程.     

节理化岩体边坡的地下水动力学稳定性分析

节理化岩体边坡的岩土体结构破碎,结构面复杂,岩土体宜被视为透水介质,地下水的力学作用应考虑地下水的浮力和地下水渗流引起的动水压力。文中首先研究边坡自然排水条件下的地下水浸润线的计算模型,并通过改进Sarma方法阐述透水介质边坡稳定性的计算过程。研究结果表明,改进的Sarma方法,能够很好地表现地下水的动态变化、地震作用等对边坡稳定性的影响,适合用于节理化岩体边坡的地下水力学作用分析和稳定性评价。     

地铁盾构隧道邻域埋入式隔离桩力学性能研究

为研究地铁盾构隧道邻域埋入式隔离桩力学性能,以北京某典型地铁盾构隧道及邻域基坑工程为例,应用相似材料模型试验与数值模拟相结合的方法,研究埋入式隔离桩的支护体系地铁盾构隧道的变形特征及围土压力分布规律,并分析埋入式隔离桩、常规隔离桩和无隔离桩支护体系对既有隧道变形和围土压力的影响。研究结果表明： 侧方基坑开挖卸荷-加载过程中,水平位移远大于竖向位移,隧道整体在水平和竖向存在不均匀位移,判断盾构隧道有朝向基坑方向扭转的趋势;加入隔离桩的支护体系相比无埋入式隔离桩的支护体系能使盾构隧道水平位移有效减小,竖向位移发生轻微上浮,盾构隧道朝基坑方向的扭转趋势能得到有效控制;埋入式隔离桩和常规隔离桩的隔离效果基本相同,针对地铁隧道这样的地下结构,全长常规隔离桩桩身接近地表的部分对控制隧道变形没有太大帮助,在实际工程中可以采用埋入式隔离桩,减少桩身长度,降低施工成本;侧方基坑开挖卸荷-加载过程中,盾构隧道初始土压力呈“葫芦形”分布;基坑开挖卸荷和基坑加载完成过程中,隧道土压力轴向对称位置发生偏转,判断盾构隧道有朝向基坑方向扭转的趋势;埋入式隔离桩能起到与常规隔离桩相同的隔离效果,并能有效降低隧道周围土压力。     

北京城市副中心综合交通枢纽站止水帷幕深度影响分析

以北京市城市副中心综合交通枢纽站深基坑为工程背景,基于Midas GTS NX有限元分析软件,研究悬挂式止水帷幕插入深度对渗流作用下深基坑渗流场及地表沉降的影响。研究表明:在水位降深相同的情况下,随着止水帷幕插入深度的增大,基坑周围的孔隙水压力减小,且分布逐渐趋于均匀,地下水位沿基坑侧壁的降幅逐渐减小;利用数值模拟得到的悬挂式止水帷幕基坑外地表沉降趋势与理论趋势相同,开挖完成后,地表沉降呈现“凹槽型沉降”的变形规律,随着止水帷幕深度的增加,基坑外地表最大沉降量减少了约29 %,沉降影响区范围缩小了约21 %,当帷幕超过最佳深度后地表沉降将趋于稳定。     

沉积岩中深部隧道围岩层状破坏模型

研究发现在岩体基本力学介质中，当沉积板状（层状）岩体的结构和性状符合某些特征时，其力学机理从总体上符合板壳结构的特征。根据这一结论，建立了沉积层状结构岩体隧道围岩破坏模型。采用该模型具体分析了深部直立沉积层状岩体中的地下工程围岩在其长度远大于直立高度的情况下岩体中的层状破裂问题。并根据地下结构失稳概率分析原理，建立了直立沉积层状围岩稳定的极限状态方程。     

地铁盾构施工对上覆平行雨污管道影响的试验和数值分析

为研究隧道盾构施工条件下上覆大直径雨污管线的变形和内力特征,以北京市某典型地铁隧道盾构工程为例,采用模型试验方法和数值模拟计算方法对管隧平行条件下盾构施工引发上覆雨污管线变形与内力过程进行研究与验证,同时对管隧竖向净距l和管隧横向间距d的变化进行研究。研究表明： 1）盾构隧道施工引起的上覆雨污管线沉降基本呈现平缓分布,需在施工时对管节接口处加密布设监测点,提高监测频率。2）管线顶部与底部均出现受拉状态,需对各管节采取抗拉防护措施。3）隧道和管线都处于类似地层并采用盾构施工时,l在6D范围内（D为隧道直径）、d在4D范围内为管线变形敏感区,管线应力随l和d的增加而减小。