盾构隧道内机械法施工竖井泵房封底试验与数值模拟研究

为验证在盾构隧道内机械化施工废水泵房施工工艺的可行性以及泵房封底混凝土的可靠性，首先设计室内试验，模拟验证封底混凝土板在高水压深层地层环境中施工的安全性，然后采用三维有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型，模拟其封底情况，用FLAC3D内置接触面单元模拟封底混凝土与外盾体之间的接触面，探究考虑接触对模型计算结果的影响。结果表明： 1）仿真地层模拟系统设计合理，盾构主隧道内机械化施工泵房封底各试验结果均能符合预期要求，机械化封底注浆能够达到设计要求，能足以抵抗施工中的水压而不发生破坏，工艺具有可行性； 2）考虑接触面的影响后，对模型计算结果影响较大，能更准确地预测接触面的受力情况； 3）实际工程中的地下水压远低于试验设定水压，室内试验、数值模拟结果具有一定的安全储备，机械化施工泵房封底工艺应用于实际工程具有可行性。     

膨胀土地区深基坑开挖模型试验与数值计算研究

膨胀土具有胀缩性、超固结特性和裂隙性等特性,在该类土体内进行基坑开挖有很大的工程风险。为深入了解膨胀土中深基坑开挖过程中周边土体受力机理和变形规律,进行了室内模型试验和数值计算模拟研究。深基坑模型试验以相似比1∶100进行设计,按照基坑开挖与支护的实际步骤分步进行。数值模拟采用FLAC3D建立考虑支护结构与土体相互作用的基坑三维计算模型,实现基坑分步开挖及支护的三维全过程动态分析。通过模型试验结果和数值模拟结果,得出周边土体沉降、土压力变化、地下连续墙变形等的变化规律,为类似膨胀土地层中深基坑的设计和施工提供参考。     

涵洞整体式基础地基土压力模型试验与数值模拟研究

在试验室采用1∶20比例模型试验和FLAC3D方法数值模拟,对涵洞分离式、整体式基础地基土压力分布进行对比研究。通过逐层填土、分级加载完成模型试验,同时采用同一模型进行FLAC3D数值模拟分析。两种方法互相印证,得出在低填土阶段,地基竖向应力小于涵洞两侧,随着填土高度增加,地基竖向应力大于两侧,由于涵洞和填土刚度差异形成应力集中,在横向上形成差异应力,造成沉降差。     

衡重式浆砌块石挡土墙失稳破坏模拟分析

运用FLAC3D软件对浆砌块石挡土墙进行数值模拟,将其位移云图、剪切应变增量云图、塑性区的分布等进行分析,并与工程实际检测结果进行对照。结果表明:浆砌块石挡土墙边坡可能出现RB模式的倾覆失稳破坏;通过FLAC3D数值模拟得到的结果与突变级数法以及非线性结构可靠度分析得到的结果一致。     

互锚式挡土墙土压力分布规律研究

互锚式挡土墙具有整体性好、抗震能力强等特点,但由于锚杆的互锚作用,其土压力的分布规律较传统挡墙差异很大。为研究互锚式挡土墙的土压力分布规律,进行了室内模型试验和FLAC3D数值计算。模型试验在墙后不同填土深度埋设土压力盒,监测了墙不同填土高度的竖向土压力、侧向土压力以及土压力的横向分布。对照模型试验结果,利用FLAC3D数值计算对模型试验结果进行了验证。结果表明:互锚式挡土墙土压力分布存在明显的三维土拱效应;竖向土压力、侧向土压力和横向土压力均呈非线性分布;竖向和侧向土压力的峰值出现在锚杆附近。     

重力式浆砌块石挡土墙失稳破坏模拟分析

运用FLAC3D软件对浆砌块石挡土墙进行数值模拟，将其位移云图、剪切应变增量云图、塑性区的分布等进行分析，并与工程实际结果进行对照。结果表明:浆砌块石挡土墙边坡可能出现RB模式的倾覆失稳破坏，以及滑移失稳破坏；通过FLAC3D数值模拟得到的结果与突变级数法以及非线性结构可靠度分析得到的结果一致。     

公路边坡数值模型几何尺寸的影响分析

公路边坡设计中,需对各种设计方案进行数值仿真以验证其合理性.为了提高计算效率,数值模型构建过程中需在解算速率及解算结果准确性之间达到平衡.为准确评估数值模型对边界尺寸的敏感性,并取得较为合理的计算结果,常采用FLAC3D软件与强度折减法分别对二维和三维模型进行分析,并通过调整边界尺寸取值、边坡角度和三维模型的宽度,对计...     

鸿福路站深大基坑施工力学特性研究

运用FLAC3D对东莞市快速轨道交通R2线鸿福路站工程的开挖支护进行数值模拟,分析地下连续墙周围土体的沉降和水平变形,以及内支撑的轴力情况。同时,结合现场实际的施工情况以及监测结果,进行模拟结果验证。结果表明:运用FLAC3D模拟分析的结果与现场施工情况基本一致,可以很好地再现实际施工情况。     

软岩偏压隧道开挖支护力学特点分析

以V级软弱围岩杏花村偏压隧道工程为背景,应用有限差分软件FLAC3D对大断面偏压隧道进行施工动态模拟,研究大断面浅埋偏压隧道开挖过程中力学特点,通过与实际监测结果对比分析,结果基本一致。FLAC3D准确模拟了软弱围岩浅埋偏压隧道开挖情况,结果表明,大断面偏压隧道开挖中,偏压侧位移较大;通过围岩应力状态、衬砌结构内力比较,综合分析了大断面偏压隧道开挖力学特点,结合锚杆支护的数值分析,总结了实际工程中支护方案拟定方法及偏压隧道开挖施工注意部位。     

江苏某高层建筑深基坑施工过程中的数值模拟

深基坑的安全性是岩土工程界关注的一个重要问题,在新时代背景下,基坑的设计、施工面临更为严格的要求。运用数值模拟软件FLAC3D对江苏某高层深基坑分步开挖支护进行数值模拟分析,并结合现场实测数据,验证了数值模拟的正确性。     

郑州市地铁车站基坑施工变形特性分析研究

采用FLAC3D数值模拟软件,结合郑州市某地铁车站基坑工程实际,考虑基坑的实际施工开挖步序,对地铁站基坑工程钻孔灌柱桩与钢支撑支护体系下开挖过程中的变形特性进行了数值模拟,得到了基坑开挖至不同深度时的变形场.根据变形场结果分析得出了基坑各位置变形特征及最大水平、沉降变形量.通过对比分析发现数值模拟结果与前期现场监测结果基本吻合.计算结果表明钻孔灌柱桩与钢支撑结构设计参数能够满足施工要求.     

某古滑坡复活机理及变形研究

通过宝鸡某古滑坡的现场调查,并结合不同时期的勘察情况,分析了古滑坡的变形破坏过程和复活机理。运用理正和FLAC3D软件,以3种不同工况对滑坡稳定性进行评价,并对其结果进行对比,以此判断古滑坡稳定情况。同时,运用FLAC3D软件建立数值模拟模型,预测滑坡发展变化趋势和对危险性做出评价,其结果是古滑坡复活体在3种工况下,均处于不稳定状态,必须采取治理措施,以保安全。     

考虑泥皮厚度的红层泥岩桩基承载力计算公式修正

通过室内桩-岩剪切试验、数值模拟及桩基模型试验,研究了泥皮厚度对红层泥岩桩基承载力的影响,提出了不同泥皮厚度下的红层泥岩桩基承载力修正系数,对红层泥岩桩基承载力计算公式进行了修正。为建立泥皮作用下的桩-岩接触面本构模型,进行了室内试验并发现:红层泥岩桩-岩接触面力学性状呈现应变软化特征;泥皮存在降低接触面峰残强度,峰值摩擦角和黏聚力分别降低47.7%和53.4%,残余摩擦角和黏聚力分别降低39.5%和34.4%。基于试验结果,建立桩-岩接触面应变软化本构模型,将其植入FLAC3D模拟不同泥皮厚度对桩基承载力的影响,结果表明:桩基承载力随泥皮厚度增加而减小,泥皮厚度超过50 mm时桩-岩相互作用由泥皮自身强度决定。根据计算结果分析桩基承载比与泥皮厚度关系,提出了承载力修正系数。在此基础上设计了一套室内桩基模型试验装置,验证了修正系数的合理性。     

下卧层刚度对CFG桩复合地基承载特性的影响研究

结合某高速铁路CFG桩加固湿陷性黄土地基的工程实例,采用室内模型试验和数值模拟的方法,研究了下卧层刚度对CFG桩复合地基承载特性的影响.通过模型试验,获得了天然地基、悬浮式和支承式CFG桩复合地基的P-S曲线以及桩土应力比曲线.采用有限元分析软件,模拟以上三种工况在路堤荷载作用下的位移和桩土应力比.模型试验表明:下卧层刚度对湿陷性黄土CFG桩复合地基沉降影响效果显著,支承式CFG桩复合地基的桩土应力比更大.数值模拟与模型试验的结果基本一致,二者可以相互印证.     

FLAC3D在高速铁路路堤边坡稳定性分析中的应用

高速铁路在山区修建,高填陡坡路堤不可避免,其边坡的稳定性分析、破坏模式及支挡防护措施的研究尤为重要。运用有限差分软件FLAC3D,对某客运专线典型高填陡坡路堤工点进行了采用设置路堤边坡方案的稳定性及破坏模式分析,根据分析结果确定了锚固桩支挡防护方案。FLAC3D在锚固桩受力分析中,考虑了路堤边坡体与锚固桩之间整体力学效应,可通过数值模拟直接得到锚固桩的内力分布,比基于刚体极限平衡方法的计算结果更接近真实情况。     

本期导读

基于块石路基降温机理、影响因素和适应性,提出了一种更大孔隙的空心块石路基,通过室内模型试验对空心块石的对流过程、降温影响因素和降温性能进行研究,对优化空心块石路基结构和工程设计具有重要现实意义……预制空心块地温调控技术影响因素试验研究(钱进等,P1)通过有限差分软件FLAC3D建立高速公路软基段数值模型,分别改变CFG桩的间距及褥垫层厚度,分析桩土应力比变化规律,为     

吹填固化土路基试验与数值模拟分析

研究了唐山市曹妃甸滨海地区吹填土的特性,通过室内土工试验得出吹填固化土相关数据和岩土专业软件FLAC3D数值模拟分析了固化吹填土和正常路基结构的沉降情况。试验结果说明固化剂G能够有效提高吹填土的压缩模量;数值模拟分析表明应用固化吹填土作为路基结构的一部分相对于传统路基结构,沉降仅增加1.53mm,完全不影响其路用性能,能较真实地模拟路基沉降情况;经济效益对比分析说明固化剂应用于吹填路基中,具有极大的工程推广和利用价值。     

小湾电站坝址区边坡预应力锚索数值模拟研究

运用 FLAC3D 数值模拟软件,对堆积体边坡进行了数值模拟试验研究.模拟结果显示,锚索设计吨位不同,有效锚固段长度也不同;正常情况下,5 m×5 m排间距1800 kN 锚索基本可以使堆积体边坡稳定;应力集中和预应力损失不可避免,作者对预应力损失进行了定量分析.     

FLAC3D模拟真空联合堆载预压处理软土路基变形的研究

真空联合堆载预压法在公路工程中被广泛应用。通过真空联合堆载预压对路基软土进行排水固结处理,能有效缩短施工工期,减小工后沉降。文中考虑软土的流固耦合作用,对路堤软土施工的排水固结变形进行FLAC3D数值模拟,将所得沉降计算结果与现场实测数据进行对比分析,表明FLAC3D能较好地模拟真空联合堆载预压处理软土路基的施工过程,模拟结果与实测数据较为吻合,可用来作为地基处理效果评价和工后沉降计算的基础,为类似工程提供借鉴。     

FLAC在地基承载力评价方面的应用

载荷试验是目前世界各国用以确定地基承载力的最主要方法,在地基处理效果检验中被广泛地采用,然而载荷试验在实际操作过程中也存在不少问题,通过有限差分数值软件FLAC对载荷试验结果进行数值模拟,以验证该数值软件在地基承载力模拟方面的适用性。