南宁地铁2号线岩溶风险分析和处理原则

岩溶地区城市地铁修建过程中,岩溶地质灾害问题严重威胁着地铁施工和后期运营的安全,由于受到地质条件和人类工程活动等多因素影响,需要综合分析各影响因素的作用,进而制定岩溶处理原则。以南宁地铁2号线石子塘车站和石子塘站—大沙田站区间为例,分析岩溶洞穴几何特征以及空间分布规律,针对不同岩溶塌陷风险等级的影响范围和危险程度,确定相应岩溶处理原则。石子塘车站岩溶塌陷可以划分为高风险区、中等风险区、低风险区,其岩溶处理范围分别为隧道轮廓线两侧围护结构处基岩界面以下15、10、6 m,处理措施分别为采用注浆帷幕以及钻孔灌注桩+内支撑体系的围护结构,注浆帷幕以及围护孔和中立柱桩加固,注浆以及围护孔和临时立柱桩。基于不同岩溶塌陷风险等级的岩溶处理原则考虑岩溶场地的复杂性,具有较大实际工程意义,对今后岩溶地区城市隧道的施工有一定参考价值和借鉴意义。     

剪切波速与标准贯入击数N值的关系研究

剪切波速是评价场地土动力特性的重要指标。利用回归方法对天津王庆坨地区实测的剪切波速和相应的标准贯入击数、土层的深度进行统计分析,建立了剪切波速和标准贯入击数、土层深度的定量关系,结果表明土层深度H是当地剪切波速的最佳回归参数,这对天津地区的工程场地的分类和评价有参考价值。     

滑坡滑带土原位直剪试验应用研究

通过分析滑坡原位直剪试验原理以及滑坡抗剪强度参数特性,结合千将坪滑坡原位直剪试验,明确了滑坡原位直剪试验合理试样尺寸大小,指出了滑坡滑带土原位直剪试验数据物理力学意义及与试验点选择部位之间的关系.     

基于马尔科夫随机场的隧道岩溶发育规律分析

岩溶发育规律是岩溶地质灾害最基本的问题,地质分析和地球物理勘探是其常用的方法。为综合考虑物探数据中岩土体物性参数重叠问题,文章从地质学角度出发,利用地层的马尔科夫性质和贝叶斯框架下的最大后验概率进行反演岩相识别。文章以南宁轨道交通2号线石子塘车站岩溶发育区域为例,根据岩溶发育条件和实际钻孔资料对溶洞、溶蚀裂隙等进行解译和验证,结果发现:受地下水水平循环带和断裂构造影响,溶洞以及岩溶裂隙空间展布大致呈现水平方向;溶蚀现象主要发育在泥灰岩中,距离车站底板10 m以外范围,但溶洞尺寸大且连通性好,需要在施工过程中加以重视。     

基于BIM与GIS结合应用的地铁隧道安全预警预报技术

地铁隧道结构安全性评估是地铁建设的重要环节。针对南宁地铁2号线岩溶发育的工程地质条件,在GIS(地理信息系统)中展现和分析不良地质体的空间分布,进行隧道穿越区域的岩溶塌陷风险评价;针对不同岩溶地质灾害风险等级,根据施工信息和监测信息在BIM(建筑信息模型)平台上进行地铁隧道结构安全风险评估,进而采取不同防治措施,以及进行隧道安全预警预报。基于BIM与GIS结合应用的隧道结构安全风险评估,综合考虑了地铁隧道结构模型宏观地理环境,可为地铁隧道结构安全预警预报提供技术支持。     

Numerical Study of Quasi-Static Crack Growth Problems Based on Extended Finite Element Method

The extended finite element method（XFEM） is a numerical method for modeling discontinuities within a classical finite element framework. Based on the algorithm of XFEM, the major factors such as integral domain factor and mesh density which all influence the calculation accuracy of stress intensity factor（SIF） are discussed,and the proper parameters to calculate the SIF are given. The results from the case analysis demonstrate that the crack path is the most sensitive to the crack growth increment size, and the crack path is not mesh-sensitive. A reanalysis method for the XFEM has been introduced. The example presented shows that there is a significantly reduced computational cost for each iteration of crack growth achieved by using the reanalysis method and the reanalysis approach has increasing benefits as the mesh density increases or the value of crack growth increments size decreases.     

固化土加固海上风电桩基水平承载特性研究

为探究固化土加固对于海上风电大直径单桩基础水平承载特性的影响，以江苏如东H4#海上风电场工程为背景建立了固化土加固海上风电大直径单桩基础的有限元计算模型，研究了固化土加固前后单桩基础的水平承载特性，分析了固化土强度参数对单桩基础水平承载特性的影响。研究结果表明：利用固化土加固单桩基础可显著改善桩基的水平承载特性，桩基的水平承载力可提高147%;桩身位移对于固化土粘聚力的变化较敏感，内摩擦角的变化对于桩身位移的影响则较低。