水下盾构隧道施工管片上浮控制

以天津地铁3号线13标段盾构穿越新开河为背景,研究了盾构穿越河底粘土层、粉质粘土层条件下的管片上浮控制问题.研究结果印证了粘土、粉质粘土地层条件下注浆扩散跨过渗透注浆阶段,直接进入压密注浆阶段的结论;同时表明：在河底土层为粘土、粉质粘土地层条件下,管片上浮以局部管片上浮为主,局部管片上浮控制的决定性因素为壁后注浆动态上浮力和连接螺栓抗剪力,控制局部管片上浮的根本性方法是控制壁厚同步注浆压力.笔者还提出,盾构穿越新开河河底时,控制管片上浮的注浆压力不超过0.25 MPa,实际注浆压力为0.15~0.20 MPa,并在实践中取得了良好效果.     

考虑管片环间接头效应的盾构隧道抗浮计算与控制分析

为分析盾构隧道施工过程中的上浮问题,分别定义管片环间接头及上覆土产生抗浮作用为接头抗浮效应和上覆土抗浮效应.在考虑纵向螺栓预紧力和顶进千斤顶残余力产生的端面摩擦力,以及上覆土重力的前提下,分析了盾构隧道的抗浮计算式,并通过一具体实例对盾构隧道抗浮进行了计算.分析结果表明:该计算式将注浆压力、纵向螺栓的许用剪应力,以及上覆土的厚度联系起来,在上覆土厚度一定的条件下,能够计算出防止连接螺栓剪切破坏的最大注浆压力,在注浆压力一定的条件下,能够求出满足抗浮要求的最小上覆土厚度.     

基于时间步长自适应技术的海上浮基风电平台绕流数值模拟分析

圆柱绕流问题对于研究海上浮基风电平台在波浪和海流作用下的动力特性以及开发深海风能具有重要的理论和工程应用价值,很多不可压缩流体力学数值模拟方法都基于圆柱绕流的实验或计算结果进行验证。基于自适应时间步长理论及小雷诺数（Re=100）情况下,采用有限体积法,借助FLUENT软件中的用户自定义（UDF）功能,通过二次开发在FLUENT中实现圆柱绕流的数值模拟,并对计算结果与先前的研究结果作了比较,依此来验证时间步长自适应技术和精细边界层网格设计的合理性。计算结果表明了该方法能有效获得准确的流体动力学参数并提高数值模拟计算精度,为该领域的深入研究提供依据。     

改进碎石排水措施的地铁结构液化上浮响应数值试验

在浅埋地下结构物周围设置碎石排水层具有一定抗上浮效果,但该措施仍有改进的空间。为分析改进措施的抗上浮效果,采用有限单元-有限差分耦合数值方法,对比分析不采用抗浮措施、设置U型碎石排水层和改进碎石排水层措施的抗上浮效果。结果发现:改进的碎石土层方法要明显优于设置U型碎石排水层方法,但会增加地铁站的加速度响应,其抗上浮机制是通过抑制结构周围土体的超孔隙水压力累积和限制土层的流动变形引起的上浮来减小地铁站的上浮量,且其抗上浮效果因地震强度的不同而不同。     

盾构隧道上浮的力学机理研究

已有工程监测资料充分反映了盾构法隧道、尤以大直径的盾构法隧道,在施工完成后的相当长时间内,均会产生上浮。本文将从隧道施工过程中,初始地层应力状态被破坏、洞周应力被部分释放、形成＂下大上小的不均匀＂应力状态着手,研究隧道衬砌（其重量远小于被开挖土体重量）上浮的必然性和力学机理。     

两徽高速公路软土地基管桩处理设计研究

新建两徽高速公路地处甘肃省陇南秦巴山区东部,南北两侧均为秦岭,项目区地形为崇山峻岭与河谷盆地相间。路线经过厚层冲积淤泥质土(软土)分布区,局部淤泥质土层中夹有冲积砂砾层,软土路基不均匀沉降控制是需要解决的重要问题。对此,从地基承载力、地基沉降、施工可行性等方面进行研究,并经多方案比选,确定采用高强度预应力混凝土管桩对软土地基进行处理,施工后地基满足工后沉降控制要求。     

地下水位及开洞范围对地铁车站抗浮影响研究

为加快整条线路的施工进度，拟在某即将建成的长大车站处增设轨排井，为保证铺轨施工，临时关闭了部分降水井，因此地下水位改变，从而引起既有车站的抗浮计算条件改变，可能对车站产生不利影响。基于现场监测数据，采用三维有限元软件，对地铁车站结构顶板增设轨排井及不同开洞范围所造成的主体结构上浮影响进行研究。研究结果表明：在不考虑车站主体结构与围护结构间摩擦阻力的情况下，封闭部分降水井后，设轨排井附近上浮量较大，并且车站不同部位所受上浮影响程度不同，在采取抗浮措施时应区别考虑。在同一水位条件下，车站顶板开洞范围与主体结构最大上浮量呈现非线性增长关系，因此针对不同开洞范围的轨排井、盾构井以及特殊设备井时，应采取不同措施防止车站主体结构上浮。     

圆碟形上浮结构水平运动稳定性仿真分析

以圆碟形上浮结构为研究对象，介绍其水动力性能研究现状，并使用计算流体力学方法分析圆碟形结构的水平方向阻力性能，进而对比2种不同主动推力模拟方法下的圆碟形结构的水平运动稳定性。同时，针对复杂海洋环境中该结构受复杂海流冲击可能造成的倾覆，进行了海流影响下的模拟分析，结果表明，圆碟形水下上浮结构具有较低的阻力，在受主动推力及海流影响下能保持良好的运动稳定性，这为预报圆碟形结构水动力性能和运动情况提供了参考。     

12000 t抬浮力打捞工程船沉浮试验分析

12 000 t抬浮力打捞工程船为一种集装卸和自航能力于一体的3岛式半潜船，沉浮试验与常规半潜船试验方法类似。文章通过压载舱透气管的特殊设计方案和优化压载舱压排载的顺序，尽量保证压载舱灌满或排空，减少自由液面，在主甲板全部入水、船舶初稳性高迅速减小的情况下，船舶保持正位，实现平稳顺利的下潜和上浮。