小净距隧道支护反力的极限分析

介绍了极限分析上限法的基本原理和求解步骤,通过极限分上限法推导出求解小净距隧道支护反力的基本公式,采用Matlab数值软件对小净距隧道的支护反力进行了计算分析,并与前人计算结果进行比较.比较分析表明本文结果是完全正确可行的.研究解破裂角与净距之间的关系,结果表明双洞隧道支护反力的净距范围为在0.96D～2.73D之间.     

浅埋软弱围岩隧道掌子面失稳破坏模式研究

将浅埋隧道掌子面稳定性问题简化为二维平面问题,构造了更符合实际工况的隧道掌子面破坏模式。在此基础上,采用极限分析上限法得到浅埋隧道掌子面支护反力的目标函数,并建立了优化变量约束条件。利用Matlab编制计算程序进行优化求解,通过算例得到了不同边界条件下维持浅埋隧道掌子面稳定所需支护反力系数,解释了浅埋隧道掌子面失稳机理,并分析了影响掌子面失稳的主要因素。     

孔隙水作用下浅埋圆形隧道支护反力上限计算

浅埋隧道的支护反力的确定是控制隧道围岩稳定性的关键,针对浅埋圆形隧道,基于极限分析上限定理和一定的假设,考虑了孔隙水压力作用,计算了内能耗散和外力功率,得到了孔隙水压力作用下浅埋圆形隧道的支护反力的上限解,将浅埋圆形隧道的支护反力求解转化成一个数学优化问题,并利用MATLAB编制相应计算程序。计算结果表明：埋深H、内摩擦角φ、洞径h、孔隙水压力系数λ都对浅埋圆形隧道的支护力有很大的影响。     

地震荷载作用下浅埋隧道稳定性极限分析上限解

为揭示地震荷载作用下浅埋隧道的稳定性,基于极限分析上限法,结合拟静力法,构建了浅埋隧道刚性块体破坏模式,并推导了隧道顶部支护反力q的理论表达式。基于理论公式,编制了Matlab计算程序,计算分析了不同地震水平方向峰值加速度a_h时浅埋隧道的稳定性。研究结果表明:隧道顶(底)板与侧墙支护反力随着地震水平方向峰值加速度增大而增大,且地震水平方向峰值加速度越大,变化趋势愈显著;隧道顶(底)板支护反力随着侧压力系数K增大而减小,而隧道侧墙支护反力随着侧压力系数K增大而增大。研究结果可为指导浅埋隧道极限抗震能力设计提供新的思路。     

非关联流动法则对双线平行隧道上限解的影响分析

基于极限分析上限定理,对双线平行隧道的稳定性进行了研究。考虑非关联流动法则的影响,修正了围岩的抗剪强度,求得了隧道支护力的上限解表达式。利用Matlab数值软件,计算了支护反力最小值,并探讨了剪胀系数、埋深、洞径、间距等参数的影响,结果表明：剪胀系数η对隧道的稳定性有较大的影响,随着η的增大,支护反力非线性减小。     

不同埋深比下浅埋隧道稳定性的上限分析

在线性破坏准则下,采用极限分析上限法对浅埋隧道的围岩压力和稳定系数进行理论推导,并且采用序列二次迭代算法进行优化求解.研究表明:对于浅埋隧道,埋深较大的地段其支护反力会较大,在施工过程中应注意和加强支护,但由于围岩的自稳能力也较强,故隧道的稳定性会较好.     

土质地层圆形隧道均布支护反力上限有限元分析

应用适宜于岩土稳定性分析的六节点三角形单元极限分析上限有限元程序,详细分析了土质地层圆形隧道均布极限支护反力和失稳破坏问题,获得了不同埋深C、土体重度γ、内摩擦角φ、黏聚力c等综合因素影响下极限支护反力系数上限解图表及以塑性乘子表达的地层失稳破坏形态。研究结果表明:支护反力系数Nγ、Nc上限解与太沙基土压力理论解参数影响规律基本一致,且内摩擦角φ和隧道埋深C与直径D之比(C/D)对于隧道极限支护反力系数Nγ、Nc及地层破坏模式影响较明显。当φ较小时,隧道地层失稳破坏模式与太沙基土压力理论假定的破坏形态吻合较好;当φ较大时,上限有限元法获得破坏模式局限于隧道周边一定范围且呈现出明显"拱效应"现象。     

非偏压与偏压条件下浅埋隧道围岩压力的极限分析

考虑非偏压和偏压2种情况,根据泰沙基法采用的破坏模式、《公路隧道设计规范》采用的破坏模式以及实际的工程经验,针对浅埋隧道构建了一种更接近于实际情况、更加合理的、新的破坏模式;采用极限分析上限法推导出这种新破坏模式下浅埋隧道围岩压力的理论公式,并把理论公式转化成一个求围岩压力最大值问题的计算模型;结合算例,利用Matlab软件,采用序列二次规划算法对计算模型进行优化求解,并把优化解与已有的研究成果及基于极限平衡法计算得到的结果进行对比分析.研究结果表明:针对浅埋隧道,基于这种新的破坏模式采用极限分析上限法所得到的结果与已有的研究成果及基于极限平衡法计算得到的结果基本一致.不仅说明了运用极限分析上限法来研究浅埋隧道围岩压力的可行性,也验证了浅埋非偏压隧道和浅埋偏压隧道新破坏模式的合理性.     

弱节理小净距隧道合理净距及围岩稳定性研究

为了研究弱节理小净距隧道的合理净距及围岩的稳定性,以大荒沟小净距隧道工程为研究背景,基于量化GSI围岩评级系统,确定了弱节理隧道围岩力学参数;基于Hoek-Brown强度准则的应变软化模型,采用FLAC~(3D)软件模拟得到0.9B～1.7B净距条件下隧道中夹岩柱塑性区分布,分析了中夹岩柱的稳定性,确定了弱节理小净距隧道的最小合理净距。通过理论方法计算了小净距隧道围岩压力,进行支护结构设计。通过FLAC~(3D)软件分别对支护条件下小净距隧道采用二台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、CD法、CRD法、环形开挖预留核心土法进行数值模拟,分析不同工况下围岩拱顶位移及水平位移的分布特征,选择合理的施工方法,优化隧道开挖支护方案。研究结果表明:采用FLAC~(3D)数值模拟得到不同净距条件下中夹岩柱塑性区分布情况,能够确定隧道最小合理净距;采用FLAC~(3D)数值模拟分析不同开挖工况条件下围岩的变形规律,确定了环形开挖法为理想的施工方法;通过现场监测分析可知,选择1.5B净距及环形开挖预留核心土法施工较为合理,锚喷支护与中夹岩柱长锚杆共同作用,能对约束小净距隧道双洞开挖后中夹岩柱松动圈的发展起到重要作用。     

滨海吹填砂地层盾构纵坡掘进被动支护压力计算方法研究

在填海造陆地层开展盾构法隧道施工时经常遇到大纵坡掘进的情况,此时开挖面的极限支护压力与水平掘进条件有所不同,同时,考虑到土仓中被动土压力情况,开挖面极限支护压力的计算会更为复杂,因此亟需对滨海地层盾构纵坡掘进被动极限支护压力的计算方法进行研究。以厦门地铁3号线双沪站-空港经济区站穿越滨海吹填砂地层为背景,基于极限分析上限法,建立了盾构纵坡掘进过程中开挖面被动稳定性分析的二维运动学破坏机制,该机制考虑了盾构隧道的纵向坡度,以及支护压力沿开挖面高度呈梯形分布对开挖面被动稳定性的影响。结果表明：盾构隧道开挖面极限支护压力随纵向坡度的增大而增大。将当前理论解与现有的上限解和数值解进行对比,发现当前理论比现有理论的计算精度分别提高了8%和26%,表明该理论方法在计算纵坡开挖面极限支护压力方面具有良好的应用前景。     

基于滑塌实例的边坡力学参数反算与破坏模式分析

高速公路隧道洞口常存在明显的偏压,一般在偏压洞口明暗交界前方设置明洞。为减少开挖量,偏压侧临时边坡往往较陡,受降雨或施工扰动易产生失稳滑塌。针对隧道洞口临时边坡滑塌的工程实例,采用极限分析上限有限元法反算边坡力学参数,并进行边坡破坏模式特征的探讨,从而为类似地质条件下隧道洞口边坡稳定性分析、加固与防护以及现场施工提供借鉴。     

多跨连拱景观桥结构设计

简要介绍了一座多跨连拱景观桥的结构设计。为实现业主墩顶空腹区不设立柱的全透空景观要求,笔者对拱上建筑的结构形式做了深入细致的探索研究,并最终找到既满足景观又满足受力的合适形式。同时介绍了该桥具有一定特色的主拱圈和深基坑推力基础设计。     

强夯置换法在高原重盐渍土路基施工中的工程实践

在青海格尔木盐湖地区察格（察尔汗至格尔木）高速公路施工中,由于地质条件复杂,施工难度大,但通过科研、设计、试验、施工、检测等人员的不懈努力,终于取得成果。主要通过阐述该地区盐渍土特性和成因,分析其可能造成的危害,简单介绍了盐渍土的防治方法和强夯置换法施工原理,介绍了该路段路基施工中所采用的强夯置换法施工工艺、参数及需要注意的事项。通过重型圆锥动力触探及载荷试验检测证明：所采用的强夯置换法施工工艺处理高原重盐渍土地基效果显著。     

高速公路沥青路面结构层层间粘接状态的研究

通过分析目前沥青路面在层间粘接存在的一些问题,认为目前规范设计计算方法中将沥青路面层间粘接状态全部采用完全连续不妥,并根据工程实际分析了不同路面结构层的层间粘接状态,提出了滑动系数取值表,并分析了考虑不同结构层层间粘接状态对不同沥青路面类型的影响。     

抗车辙骨架密实性沥青混合料配合比设计方法研究

针对高速公路普通存在的高温车辙病害现象,研究了以粗集料CBR值确定粗集料比例、以矿料间隙率确定细集料比例,根据沥青混合料所处不同结构功能特性确定粗集料设计密度的适合于南方高温多雨地区的抗车辙骨架密实型沥青混合料配合比设计方法,并对其路用性能进行了试验研究。     

五里墩隧道浅埋粘土砂土小净距段快速施工技术

结合五里墩长大隧道的施工,围绕＂上部弧形导坑预留核心土三台阶开挖平行流水作业法＂,从施工方案、施工工艺及方法、地质预报、监控量测、施工组织与安全质量管理等方面总结形成了浅埋粘土砂土小净距段快速施工技术,为以后类似工程的施工提供了依据和借鉴。     

浅谈吉怀高速梁家院子隧道软弱围岩施工关键工艺

基于隧道施工过程中软弱围岩施工质量、安全控制十分困难。经长期对本软弱围岩隧道的现场施工管理,对软弱围岩的施工控制提出些许见解,并用工程实际情况予以证明。     

预防和减少建筑墙面几种裂缝的技术措施

通过对大量砖混结构的民用住宅、框架结构的办公楼等多种建筑的调查发现,多数建筑都存在着不同形式的裂缝,这些裂缝一旦出现便很难弥补,但许多裂缝是有规律可循的,对这些裂缝进行了总结。     

树根桩技术在重力式挡墙地基加固中的应用

针对某公路麻石重力式路堑挡土墙洛阳铲灌注桩群桩基础中单桩竖向抗压承载力不满足设计要求的工程实际问题,提出采用树根桩加固技术进行处理,先对这种已有建（构）筑物地基基础加固技术的原理与承载力计算方法进行了介绍,然后结合实际工程问题进行了加固设计计算,给出了树根桩加固设计方案与相应的施工工艺与质量控制方法。工程应用结果表明,经树根桩加固处理后,该工程挡墙的承载力与稳定性能满足设计要求。     

集料对沥青混合料的性能影响研究

目前进行沥青混合料路面施工时,多数单位均按照现行技术规范[1]的要求,对所拟定的几家集料供应场所提供的集料样品进行物理力学指标的测定,从而择优确定集料。研究发现,满足现行规范要求的集料,其在沥青混合料中所表现出的性能,并不完全与其物理力学指标成正比关系,因此在进行集料的选取时,不能仅参考集料的物理力学指标进行确定。最终集料的选取与否还是应当取决于其在沥青混合料中的性能表现。