浅埋暗挖软基隧道分部开挖拱脚地基承载力研究

针对目前浅埋暗挖软基隧道在分部开挖条件下支护结构拱脚受力进行专门理论计算分析的报道尚不多见的现状,基于Winkler弹性地基梁理论建立管棚超前支护和锁脚锚杆的力学模型,提出两者对支护结构竖向荷载的承载作用计算方法,并在此基础上推导拱脚地基荷载的计算公式,并进行实例计算分析。计算结果结合现场拱脚压力测试结果表明:提出的拱脚地基荷载计算方法可靠性良好,能够很好地解释地表过量沉降以及隧道中上部开挖步为位移控制关键步序的原因,提出浅埋暗挖软基隧道分部开挖时应重视对拱脚地基承载力进行验算,承载力不足时应采取措施,避免因此造成的隧道和地层整体沉降。     

纳米碳纤维混凝土力学性能的试验研究

纳米碳纤维作为一种新型材料,具有高强度,高弹性模量等力学上的优异特性.通过单轴抗压试验和劈裂试验,测试了掺加3种类型纳米碳纤维的普通混凝土和自密实混凝土的基本力学性能,并讨论其最优掺量.实验结果表明:适当掺量且纤维分散良好的纳米碳纤维混凝土28 d抗压强度和劈裂强度均有不同程度的提高,表明纳米碳纤维对于混凝土材料力学性...     

地铁车站火灾烟气分区控制试验研究

鉴于地铁车站既有火灾烟气控制方式难以将人员与烟气分离开,提出了火灾烟气分区控制方法,即利用活动防烟卷帘将车站公共区划分成若干个相对独立的防烟分区,火灾时通过排风使着火分区内外形成压力差,让气流由外部向分区内有序流动,阻止烟气溢出.通过1:10缩尺模型火灾试验,证实在复杂火情时采用分区控制模式能长时间控制住火灾烟气,人员...     

地铁内空气品质的动态变化特性分析

采用室内污染物浓度演化的单箱物理模型,从质量守恒方程出发建立地铁内空气污染物的控制方程,并对其可靠性进行分析.结合地铁客流量随时间的变化规律,对站台和区间隧道内CO_2浓度的变化特性进行分析和评价.研究结果表明:在地铁的正常运营时段,站台内污染物浓度较稳定,空气品质较好;区间隧道内的污染物浓度随客流量变化而变化.空气品质较差;在非运营时段,CO_2浓度随时间呈负对数规律衰减,从提高地铁运行环境的角度,可考虑延迟关闭地铁通风系统;增加新风通入量可整体提高区间隧道内空气的品质.     

整体式隧道衬砌的非线性优化设计方法

文章把隧道整体式衬砌的优化设计归结为非线性规划问题,建立了目标函数,采用罚函数法(SUMT)进行求解,并运用该方法对某工程实例进行了分析.     

混合语言编程在有限元软件开发中的应用

结合FORTRAN和C#各自的优势,运用动态链接库技术实现这两种语言的混合编程,解决两种语言混合编程的关键问题。将有限元核心计算程序重构为可以在C#编程环境里直接调用的DLL文件,实现高效计算和快速开发双重目的,为有限元软件开发集成化提供有效途径。     

下穿密集居民区地铁隧道施工爆破测试及安全评价

针对深圳地铁2号线站后折返线隧道下穿密集居民区且采用矿山法施工的情况,采用爆破震动仪对施工爆破进行了测试.根据测试结果,对爆破震速在装药量(或爆心距)一定时与爆心距(或装药量)的关系,以及震速时程曲线和频谱进行了分析研究:通过萨道夫斯基经验公式对地震波的衰减规律进行了回归分析,得到了测试条件下的场地系数(K)和地震波衰减指数(α)值,从而反演得到任意质点震速峰值的预测公式及单段最大装药量的控制计算公式;并采用震速-频率安全判据对测试结果进行了安全性评价.结果表明:已实施的施工爆破满足规范要求,不会对各测试建筑物造成破坏.     

基底脱空条件下重载铁路隧道铺底结构疲劳性能试验研究

结合重载铁路隧道基底脱空病害特征,设计基底脱空条件下隧道铺底结构疲劳试验装置,并考虑隧道基底无水、富水环境等因素,开展隧道铺底脱空病害下的结构疲劳试验.基于试验结果的分析,探讨脱空条件下隧道铺底结构的疲劳演化特性,拟合得到300 mm脱空条件下隧道铺底结构试件疲劳寿命演化曲线.研究结果表明:基底脱空条件下,隧道铺底结构疲劳性能呈"倒S型"演化趋势,结构疲劳寿命随着应力水平增大而显著缩短;受地下水的影响,富水环境隧道底部结构疲劳寿命显著短于无水环境,且随着应力水平的升高,缩短的比例也越大;建立的基底脱空条件下隧道铺底结构疲劳寿命演化曲线,可用于隧道底部结构损伤状态的评价.     

基于突变理论的岩溶隧道拱顶安全厚度分析与失稳预测

为解决岩溶地区隧道安全施工的问题,在突变理论基础上,对岩溶隧道顶板安全厚度及稳定性问题进行研究.基于弹性梁模型,综合考虑围岩自重和隧道坡度等因素,建立隧道拱顶突变失稳的判别方程,得到岩溶隧道顶板安全厚度的计算公式,并分析相关因素对顶板安全厚度的影响规律.在此基础上,进一步提出隧道拱顶失稳预测方法,并结合工程实例进行验证.研究结果表明:溶腔水压力、溶腔大小、围岩弹模对拱顶安全有着重要影响;基于突变理论得到的岩溶隧道顶板安全厚度计算方法在实际工程应用中具备可行性与较高的准确性,建立的顶板失稳预测模型能有效预测岩溶隧道拱顶失稳时间.     

考虑隧道施工参数变化时地层变形的时空统一计算方法研究

目前隧道施工地层变形的计算没有考虑变形的时空发展过程,更难以考虑隧道施工参数变化对变形的影响。本文基于随机介质理论,从单元开挖引起的地层下沉出发,考虑隧道上部地层变形随隧道施工的时空发展过程,通过理论推导,建立能考虑隧道施工速度、地质条件、施工地层损失等施工参数发生变化时地层变形的统一计算公式。工程算例分析表明,本文推导的计算方法具有较好的可靠性。进一步通过工程实例计算,对隧道施工参数变化时地层变形的变化规律进行研究;当隧道施工过程中地质条件和施工参数发生变化时,在隧道地层变化的交界面处会产生沿隧道纵向的地层永久变形。