不同埋深及偏压角度条件下隧道力学特性

运用MIDAS有限元程序建立浅埋偏压隧道数值计算模型,探讨了隧道偏压角度和埋深对洞室稳定性的影响程度及衬砌结构受力变化规律。研究结果表明:随着偏压角度的增加,隧道围岩各特征点抗剪安全系数整体下降,隧道洞室的稳定性逐渐降低;随隧道拱顶埋深的增大,隧道结构内力偏压特征逐渐减弱。     

成槽冲击荷载对邻近文物建筑的振动影响分析

南昌地铁1号线某明挖区间地下连续墙冲击成槽施工振动可能对邻近的文物建筑——八一纪念馆旧址大楼产生不利影响。在综合分析国内外建筑防振标准适用性及本旧址大楼自身特点的基础上,以疲劳极限为控制指标,给出具体的容许振动评价标准。基于实测数据,从速度响应和振动主频率分析旧址大楼的振动特性及地表振动衰减规律。研究结果表明:旧址大楼竖向和垂直于地下连续墙水平向的速度响应相对强烈,均随着楼层向上增大;成槽冲击荷载引起周边地表的振动主频率为16.5~20.2 Hz,旧址大楼振动主频率为10.0~12.5 Hz;地表的振动速度响应随离开振源的距离呈幂函数形式衰减;旧址大楼最大速度响应发生在顶层,小于振动限值,且旧址大楼未出现新裂缝,既有裂缝亦未扩展,成槽冲击荷载对纪念馆旧址大楼的振动影响在可承受范围内。所得结论可为邻近文物建筑的施工振动防护和安全评估提供参考。     

隧道结构内列车风荷载下接触网系统的风致振动响应

以高速铁路隧道内接触网为研究对象,建立列车-隧道结构-接触网系统-空气的流固耦合计算模型,分析高速铁路隧道内列车风荷载下接触网系统的振动响应特性。研究结果表明:列车风荷载作用下接触网系统振型主要表现为,以沿着隧道纵向的前后摆动为主,左右摆动和扭转为辅;接触网系统的动位移和加速度的振动时间与振幅均与列车风相一致,即在列车风出现时接触网开始出现振动,车头达到时风速开始加大,振动位移、速度和加速度同步增大,在车尾经过时达到最大值,各方向分量的振动幅度大小顺序为:纵向分量横向分量竖向分量;衬砌的振动响应特性与接触网类似,但动位移的主频和振幅相对较少。研究结果可为高速铁路隧道内接触网的设计和施工提供参考。     

隧道边仰坡滑塌处治及二次进洞施工技术实例研究

以太真隧道工程为例,采用现场调查、数值模拟和现场监测技术,针对隧道进洞施工过程中的边仰坡滑塌机理、处治措施以及二次进洞技术开展研究。研究结果表明:软弱地层条件下,强降雨是诱发依托工程边仰坡滑塌的主要原因。雨水下渗弱化岩土体强度,在隧道进洞施工扰动下,形成贯通性塑性带,进而导致山体大范围坍塌。综合考虑滑塌体本身的稳定性以及隧道再次进洞施工的扰动影响,系统性地提出边仰坡处治以及隧道二次进洞方案,包括:适度清除坍塌体、局部刷方减重+抗滑桩、锚索(杆)加固以及反压回填的边仰坡防护措施;基坑明洞法穿越坍塌体、浅埋暗挖法(加强支护结构和采用双侧壁导坑开挖法)穿越塌方影响段的隧道二次进洞施工技术。数值模拟和现场实测均表明,经综合处治后的边仰坡在隧道二次进洞过程中处于稳定状态,上述方案是可靠的。     

隧道衬砌结构体系可靠度研究

针对隧道二次衬砌结构,从其在围岩荷载作用下的内力分布出发,建立了衬砌结构的串并联体系,由此确定其体系失效模式,进而以蒙特卡罗-随机有限元法为基础,充分考虑材料性能参数、几何尺寸、围岩弹性抗力系数及荷载等的随机性影响,采用区间估计的"宽界限法"对隧道衬砌结构的体系可靠度进行了分析。最后结合一典型工程实例对隧道结构体系的可靠指标进行了计算,计算结果表明:尽管隧道衬砌结构存在局部截面的可靠指标较小,但其体系可靠指标仍较高,整个隧道衬砌结构处于安全状态。     

基于等维灰数递补数据处理技术的隧道洞口山体地表沉降预测

隧道洞口山体是隧道施工顺利进行的关键,也是隧道工程灾害（如塌方、冒顶等）的频发地段,对其进行定量的观测研究和预报是防止灾害发生的重要措施。基于等维灰数递补数据处理技术,建立了等维灰数递补GM（1,1）模型,对洞口山体沉降进行了预测和模拟,以判定洞口山体的稳定性。结果表明：等维灰数递补数据处理技术充分利用了系统响应的最新信息,降低了预测系统的灰度,提高了模型的预测精度,预测结果可靠,与常规灰色预测模型相比该法更具有实用价值。     

沉降观测中的误差及降低误差的方法

沉降观测是现代信息化施工技术中的关键内容之一。在全面总结分析沉降观测过程中误差来源及原理的基础上,提出了有针对性的误差降低或消除方法,并指出实际操作过程中,应遵循"五定"的观测原则,以降低观测误差。     

基于小波和形态学结合的雷达图像降噪算法

为减小导航雷达图像的噪声和杂波干扰,通过分析噪声主要特点及各种常见的图像去噪算法,本文提出了一种结合小波变换和形态学的雷达图像去噪方法,利用小波的多分辨率特性对图像细节进行处理,再结合形态学闭运算,在降低噪声的同时有效保留了图像细节。实验结果表明,该方法对雷达图像具有较好的降噪效果。     

基于滑移线场的土压平衡盾构刀具切削扭矩研究

为了较合理地估算刀盘的切削扭矩,对刀盘2种主要刀具即切刀和滚刀的切削扭矩进行研究:首先基于塑性力学中滑移线场,对滚刀和切刀分别建立与其切削机制相对应的塑性力学模型,推导具体的表达式;然后,根据盾构刀具的配置参数及红层掘进参数对刀盘的切削扭矩进行计算,分项求和得到刀盘总扭矩。最后对刀盘计算总扭矩与施工实测总扭矩相比较,并分析理论计算模型存在的误差原因。研究结果表明:滚刀在红层中受均匀磨损,磨损量小,刀盘扭矩的实际装备系数为3.2,有一定的富余。研究结果可为盾构刀盘的设计、施工提供参考。