城市轨道交通基坑降水模拟试验研究

以某城市轨道交通 6 号线基坑水文地质为研究对象,对 4 组不同含水层组布置 4 组多孔抽水试验,然后建立数值模型,进行水位动态曲线和水头梯度场拟合,验证数值模型中所设定参数条件是正确可靠的。在此基础上,对降水效果进行预测,得到采用不同抽水量潜水泵达到基坑内水位设计降深所需时间及水位降深等值线;通过地表土体沉降监测,得到地表沉降监测点的沉降量。研究成果对其他具有类似水文和工程地质条件的地铁线路和深基坑工程建设有一定的借鉴意义。     

1981-2020年粤东四市极端降水特征分析

选取粤东四市63个代表站近40年逐日降水资料,选用3个极端降水指数,采用Mann-Kendall检验法进行计算,开展粤东四市极端降水特征分析。结果表明：粤东四市的极端降水空间分布基本呈现山区高,平原低的趋势,从西部地区到东部地区逐渐减少,与该地区的降水特性相符。此外汕尾市的3种极端降水指数均比其余3市高,需着重加强该地区防汛工作。     

邻近基坑预降水影响下既有隧道受力变形分析

为探讨基坑降水引起的既有隧道受力变形特性,依托实际工程建立三维数值模型,以隧道的最大竖向位移为评价指标,使用正交表筛选最优组合和主要影响因素,而后对主要影响因素进行单变量分析,研究隧道受力变形规律。研究表明：通过极差分析和方差分析发现,连续墙插入深度是影响坑外隧道最大竖向位移的主要因素,故邻近既有隧道的新建基坑工程有降水需求时,可先选取该因素进行隧道变形控制;随着连续墙插入深度的增加,隧道弯矩和变形均会随之减少,当连续墙插入深度到达透水性较差的土层后隧道变形显著减小,此时隧道变形能得到有效控制,而继续增加插入深度对于控制隧道变形意义不大;降水使坑外邻近隧道产生朝向坑内斜向下的“横鸭蛋”沉降变形,施工过程中应重点关注隧道拱顶和邻近基坑侧拱腰的变形情况。     

基于无缝分区技术的似大地水准面精化方法

为提高似大地水准面模型的精度,改善常用二次多项式拟合模型的缺点,提出基于无缝分区技术和二次曲面拟合相结合的似大地水准面精化方法,并利用江苏省C级全球定位系统(global positioning system,GPS)水准网数据进行工程试验验证.结果表明:与二次多项式模型相比,该方法的精度提高了80％,证实了其在工程应...     

花岗岩强风化地层深基坑降水优化设计

花岗岩强风化地层裂隙发育且贯通性较好,地下水水量较丰富。基坑开挖过程中,如不降低强风化层地下水位,易出现坑底突涌、基底软化等现象。由于花岗岩强风化层渗透系数较小,降水过程中一般采用自动抽水方式,保持井内水位位于井底。因此,井底水位的深度(即降水井滤管长度)对降水效果影响较大,以深圳地铁6号线支线中山大学站深基坑降水工程为例,通过对降水井井深进行优化设计,得出了不同深度降水井合理间距,优化了降水设计方案,可为类似花岗岩强风化层深基坑降水工程提供参考。     

不同位置充水溶洞对隧道开挖临界拱圈影响的数值分析

为揭示不同空间位置溶洞对隧道开挖拱圈的受力情况及危险程度,采用数值模拟方法,建立了分布于隧道拱顶、拱腰、边墙、拱脚及拱底的5种充水溶洞模型,在渗流模式下进行耦合收敛计算。在每一种工况下,采用全断面法模拟隧道开挖,随着开挖步的推进,溶洞与隧道间围岩逐渐达到塑性区贯通,以此时的隧道开挖拱圈为临界拱圈,并在临界拱圈均匀设置孔隙水压力监测点,分别提取各监测点在模型渗流平衡状态与开挖至临界拱圈时的孔隙水压力,计算两者孔隙水压力相对变化率。根据风险等级,将孔隙水压力相对变化率划分为红、橙、黄三级范围,最终基于数值计算结果可确定各工况的临界拱圈危险分区。该研究成果可用以指导隧道在不同空间溶洞下的合理施工和安全措施布控。     

青海地区沥青路面使用性能气候分区及PG分级

青海地区具有年平均气温低、日温差大、辐射强烈和区域性气候特点明显等显著的"高寒"气候特征,对沥青路面耐久性带来重要影响,建立青海地区沥青路面气候分区及PG分级对于高效地选用沥青路面材料尤为重要。基于1991年～2010年青海地区34个气象站点近20年的气象资料,运用统计学原理对影响沥青路面使用性能的主要气候要素进行了计算、统计与分析,建立了10个青海地区沥青路面使用性能气候分区,方便了不同分区对沥青材料性能的要求和选择;借鉴美国SHRP的PG分级思想,制定了青海地区不同气象站点的沥青PG分级,并与得到的气候分区进行对比分析,统筹考虑两种分区方法结果,最终建立了7个青海地区沥青路面气候分区,以期为高寒高海拔地区沥青路面材料的选择、结构设计方法和施工工艺的改进提供参考。     

筠连隧道水文地质分区及涌突水危险性评价

基于筠连隧道工程地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质等条件的研究,进行了水文地质单元划分。在水文地质分区的基础上对筠连隧道进行施工涌突水危险性评价,总体上隧道中危险区以上占96.2%,涌突水危险性较大;在水文地质分区及涌突水危险性评价的基础上,又对初步拟定的隧道施工工作面进行危险性评价,为优化工作面的选择提供依据。     

流固耦合作用下基坑开挖及降水对下卧既有地铁隧道的影响研究

为研究基坑开挖及降水对下卧既有地铁隧道变形的影响,基于比奥固结理论,结合修正摩尔库伦本构关系,建立考虑流固耦合的三维有限元分析模型,探讨基坑降水深度、降水速度、土体渗流特性、基坑开挖工艺等对下卧既有地铁隧道及其围护结构的影响,并与现场监测结果进行对比验证。研究结果表明:基坑降水深度对隧道结构变形有着较大影响,适宜的降水深度有利于抑制地铁隧道的隆起;在分块开挖效应下,隧道最终呈"M"形曲线隆起,竖向位移最大处位于隧道中部的两侧位置;土体渗流存在空间差异性;基坑降水速度会对隧道围护结构的内力产生重要影响,随着降水速度的增大,围护结构的内力会继续增长;隧道衬砌结构变形呈"水平向压缩、竖向拉伸"的竖椭圆状发展,隧道靠近基坑两侧的腰部变形较大;考虑基坑降水的流固耦合分析结果更接近现场实测结果。