砂土液化本构模型的试验研究

针对饱和砂土在动力作用下液化既有计算模型存在的问题,在汉丁-顿伊维奇(Handin-Drnevich)模型基础上,根据瞬态极限平衡理论的基本假设,按照应力状态不能逾越破坏条件等基本原则,借鉴增量非线性模型的计算思路,综合散粒体模型的优点,将整个振动液化过程划分成多个区域,并考虑液化过程中的剪胀、剪缩、刚度衰化和卸荷体缩等现象,推导出新的本构计算模型。该模型的参数少,且具有明确的物理意义,能够量化。通过室内动三轴试验对模型进行了验证。对比分析试验结果与计算结果可知,两者在孔隙水压力、应变发展初期是一致的,后期是有差异的;在应力路径方面两者的极限状态面几乎是一致的。因此,该模型可以较为完善地反映砂土液化过程中出现的各种现象。     

深基坑工程开挖与支护结构空间数值模拟

运用有限元软件MIDAS/GTS对某深基坑的开挖及支护体系进行数值模拟,针对开挖过程中维护结构、土体的变形规律以及深基坑支护结构的设计能否按二维问题处理进行了分析.结构表明:基坑外地表的竖向沉降量呈双曲线分布,且随开挖深度的增加呈非线形增加;基坑土体的隆起量随开挖深度的增大呈非线性增大,且基坑中心线处最大;基坑开挖过程中,空间维护结构沿基坑方向的水平位移很小,对于基坑维护结构的设计按平面问题处理具有合理性.上述计算结果对设计、施工具有较高的参考价值.     

基于不同本构模型的复杂地层大断面隧道开挖稳定性分析

多元结构地层中,土体单元触变性高,应力应变路径十分复杂,单一的本构模型不能满足隧道施工变形研究的需要。分析了摩尔库伦、修正剑桥、Druker-Prager和西原正夫等四种本构模型的屈服特性及应力应变关系,通过C++对FLAC软件二次开发,将本构模型程序化。以兰州轨道交通某大断面车站隧道为工程背景,模拟分析四种模型下大断面隧道开挖引起的地表沉降、底板隆起、两帮收剑的变化规律,发现摩尔库伦模型中洛德参数可识别土体单元处于压缩或拉伸状态,能较好地拟合地表沉降规律;修正剑桥模型可追踪岩土体的变形能力和抗剪强度随体积改变而变化的特性,能准确判断隧道直墙的水平位移变化趋势;Druker-Prager模型因考虑中间主应力及静水压力对相邻单元的作用,可反映出隧道内部土体移出后的底板隆起变形特点。以上规律可为复杂多元结构地层中隧道施工变形控制提供参考,从而保证隧道建设的高效与优质。     

软土地区地铁区间两侧深基坑 对称开挖影响分析

以杭州软土地区某紧邻地铁区间两侧对称开挖深基坑工程为背景,运用三维数值模拟及实测数据剖析等 手段,分析双侧对称开挖基坑对运营地铁区间的影响规律。结果表明：在相同开挖深度的前提下,两侧基坑平面 尺寸差异为既有地铁区间水平位移变形的重要影响因素;软土地区基坑拆撑、回筑阶段的变形增量不可忽视, 最大占比超过了总变形量的 25%;软土地区深基坑工程围护结构及桩基工程施工对邻近地铁区间影响较为显著。 本工程采用分区对称开挖,加强围护体系刚度等变形控制措施总体保障了邻近地铁的运营安全,为类似工程的设 计及施工提供参考。     

交通荷载作用下土体黏弹塑性疲劳本构模型

路基工后沉降是路基填土在车辆动荷载及其自重作用下发生蠕变引起的,因此研究土体在交通荷载作用下的蠕变特性对预测路基工后沉降有较大意义。为利用流变力学理论成果,将车辆动荷载和路基土自重荷载简化的组合荷载做等效处理。基于分数阶微积分构建分数阶黏壶,将分数阶黏壶替换西原模型黏塑性体中常值黏性元件,即得到一种土体黏弹塑性疲劳本构模型。当组合荷载上限应力大于土体临界动应力时,模型为分数阶西原模型,可反映土体破坏型疲劳变形规律;反之,则为反映土体稳定型疲劳变形规律的广义Kelvin模型。结果表明:该模型能较好地描述交通荷载作用下土体疲劳变形特性,对试验数据拟合的相关系数在0.91以上。     

深基坑支护结构变形及内力有限元分析

建立了有限元分析模型，并推导出单元刚度矩阵和节点力向量，详细阐述了基坑支护结构变形及内力分析的全过程。最后通过一工程实例，对计算曲线与实测曲线进行了比较。     

临近既有线的地道软土深基坑支护技术

庄桥站旅客地道为临近既有线软土深基坑工程,面临列车动载大、软土侧压力大、土体渗流明显等基坑危害.通过优化设计,解决基坑支护安全性与经济性的矛盾.同时,在施工过程中,通过实时监测、变形预警和信息化施工等手段确保方案落实,减少动载振动影响和开挖时空效应.     

软土富水城市铁路深基坑施工对周边沉降影响监测及分析

针对软土富水城市铁路深基坑施工工程,对周边环境沉降进行监测。监测结果表明,软土富水城市铁路深基坑施工在围护结构施工、开挖施工、主体结构施工阶段对于周边环境的影响有别于一般地区城市深基坑施工的影响,具体表现在围护结构施工期间、主体结构施工期间对周边环境均存在一定影响,同时,较易出现差异沉降,对施工安全影响较大。建议开挖施工前对周边环境进行搅拌桩等形式的加固,同时,加大对不均匀沉降的监控力度,保证工程的安全施工。     

双排悬臂桩在软土地区深基坑支护中的应用

结合辽河油田勘探局综合办公楼深基坑工程,介绍双排悬臂桩在软土地区深基坑支护中的应用。计算双排桩嵌固深度,验算其稳定性。基坑侧壁的变形观测结果表明双排悬臂桩支护效果良好。     

喷锚技术在深基坑工程中的应用及位移分析

喷锚支护结构在深基坑边坡临时性支护工程中发挥了重要的作用,可是对于喷锚支护边坡位移计算目前还缺乏公认的合适方法。结合具体工程,采用数值模拟方法计算喷锚支护边坡位移并与基坑的监测数据进行对比,定量分析了由于基坑开挖引起的水平位移与沉降。     

邻近国铁的地铁深基坑底土体加固宽度优化分析

根据实际工程,运用FLAC-3D软件建立了深基坑工程的数值分析模型,就基坑坑底加固措施对基坑本身及其周边环境的影响进行了分析.建议坑底加固区的合理宽度为1倍基坑开挖深度左右,从而在较大程度上控制基坑坑壁的位移.     

基于Maxwell分布的砂岩本构模型研究

砂岩具有典型的颗粒结构,其力学参数与内部颗粒间的接触密切相关.由于砂岩内部颗粒接触数量巨大,具有统计分布特征,因此,通过引入颗粒接触强度的统计分布模型建立砂岩的本构理论,可以更好地从细观角度理解砂岩的变形发展.由于前期研究中的统计分布模型多是基于经验而提出的,没有统计学基础.严格的数理统计理论发现,砂岩内部颗粒接触强度...     

高地温隧道注浆节理剪切损伤本构模型研究

高地温环境对水泥浆在硬化过程中造成的损伤,直接影响隧道围岩注浆节理的剪切性能和注浆加固的效果。主要考虑高温和法向应力2个影响因素,并采用能反映高地温隧道施工期间温度场真实变化过程的高温变温养护方法,进行浆-岩复合体试件的养护,并开展室内注浆节理直剪试验,由此获得不同初始养护温度和法向应力条件下的注浆节理剪切破坏特征、剪切应力位移曲线等;利用浆-岩界面扫描电镜（SEM）试验,分析高温变温养护对水泥浆微观结构的影响规律;在此基础上,引进统计损伤理论,建立考虑温度损伤的注浆节理剪切本构模型。结果表明：注浆节理剪切破坏模式在初始养护温度40℃时表现为胶结面破坏,60和80℃时表现为混合剪切破坏,且温度越高,水泥浆在破坏面中的占比越高;高温导致水泥浆微观上水化产物搭接不紧密,微孔隙、微裂缝发育,且温度越高,水泥浆微观损伤越严重;初始养护温度与注浆节理峰值剪切强度、剪切刚度呈负相关,与峰值剪切位移呈正相关,初始养护温度与法向应力的叠加效应对注浆节理剪切性能的影响较为明显;考虑温度损伤效应的注浆节理剪切本构模型,与试验结果有较好的吻合度,可为高地温隧道注浆节理剪切问题的相关研究和注浆加固设计提供借鉴...     

高灵敏性软土深基坑变形影响因素分析及控制措施

本文依托宁波地铁3号线仇毕车站高灵敏性软土地铁深基坑施工成功案例,对车站基坑在施工过程中的监控量测数据进行探讨分析,从围护结构墙体变形、基底土体隆起、基坑周围地表沉降三个方面进行研究得出影响基坑变形的因素,并详细阐述宁波地铁3号线在地基加固、内支撑竖向间距、钢支撑预加轴力、基坑开挖空间效应、基坑降水等方面所采取的针对性措施,以期为类似工程提供借鉴。     

时间效应下泥岩浸水膨胀本构模型研究

基于流变力学理论对时间效应下的泥岩浸水膨胀进行研究,利用流变力学理论推导得到时间效应下的膨胀本构模型,以侧限条件下的泥岩自由膨胀试验为基础对模型进行验证,并给出模型中各参数的物理意义.研究结果表明:泥岩浸水初始阶段膨胀速率快,随着时间的推移速率变慢,最终膨胀稳定;泥岩浸水膨胀产生的最终应变由膨胀力和渐进膨胀弹性模量决定...     

杭州软土地区深基坑基底隆起的原因分析

以杭州地铁1号线某地铁车站深基坑为分析原型,分别采用日本规范、我国设计规范、模型试验法等5种不同的方法进行基坑基底隆起的计算,并将计算得到的理论值和现场的实际值进行了对比研究。对软土地基深基坑基底隆起的位置及原因进行了分析,并指出类似工程施工应该注意的问题。     

深基坑桩锚支护体系施工数值模拟分析

利用FLACSD软件对某地铁车站深基垸桩锚支护体系施工方案进行计算和模拟现场施工，根据模拟结果对方案加以优化，对施工过程起到很好的模拟监控作用。