高速铁路紧邻深厚煤矿采空区和地下水超采叠加影响规律研究

深厚煤矿采空区和地下水超采的叠加影响,对邻近的高铁建设和运营存在较大的风险。本文以某高铁附近的古城煤矿为例进行了研究。在勘察设计过程中,应用概率积分法和手册法,对采空区变形规律进行了时空分析,并评价了其对高铁工程的影响。结合InSAR监测和地面沉降实测,进一步验证了采空区变形时空特征。研究结果表明：(1)古城煤矿上覆基岩厚度大于1000m,采后形成的采空区多呈"弯曲型"垮落,中心沉降量小,对地表影响较小;(2)InSAR监测和实测表明,采空区已进入沉稳阶段,对高速铁路工程安全稳定已基本无影响;(3)地下水开采引起的地面沉降是地表形变的主要因素,其中浅层灌溉抽水引起的局部不均匀沉降对铁路工程的平顺性影响更大,应采取相应的管控措施。     

关角隧道板岩大变形机制分析及防治措施

青藏铁路西宁至格尔木段增建第二线关角隧道埋深大,穿越高地应力区及软弱围岩区,所通过区域断裂构造极为发育.板岩段岩体软弱破碎,施工中发生了不同程度的大变形,变形量大、变形速率快、持续时间长、变形破坏不均匀.从围岩岩性、构造应力、地下水条件等分析,关角隧道板岩段大变形主要为围岩塑性流动变形,在有地下水出露区段表现为膨胀变形.对变形段采取封闭工作面、径向注浆、横撑加固、拆换处理等措施,对未开挖段采取加强初期支护、采用双层支护、优化初期支护曲率等措施,确保了隧道安全顺利贯通.     

复杂地下大空间综合体抗震性能分析

在总结目前国内外地下结构抗震计算方法的基础上,采用动力时程分析方法对上海市临港新城复杂地下大空间综合体工程进行系统的抗震性能分析。建立了该复杂地下结构的三维精细化有限元分析模型,并基于混凝土极限拉应变假设理论,考虑混凝土材料弹塑性变化的力学行为,分别给出中震和大震作用下结构的基准地震响应,从而评价该复杂地下结构的抗震性能。分析结果表明:在中震作用下,结构受力仍处于弹性阶段;在大震作用下,结构能够满足弹塑性变形验算。     

铁路山岭隧道二次衬砌贯穿裂缝的预防

研究目的:隧道二次衬砌裂缝是隧道的严重病害之一,给施工质量和运营安全带来不利影响.本文结合某客运专线所处环境及混凝土施工中出现的问题进行分析,对二次衬砌混凝土的裂缝成因进行探讨,提出裂缝产生的几种关键影响因素,并对预防裂缝产生及裂缝的修补提出建议.研究结论:产生裂缝的原因多种多样,引起隧道二次衬砌贯穿裂缝从干缩裂缝开始,气温下降可导致裂缝继续发展,自重、外界施工扰动或围岩压力下不均匀沉降也导致裂缝继续发展.通过研究提出:混凝土掺加外掺料和高效减水剂,提高混凝土抗裂性能;二次衬砌应与隧道开挖面拉开距离,减少开挖爆破对二次衬砌混凝土的扰动;并采用洞口密封保温措施预防;混凝土仰拱与二次衬砌施工缝对缝施工,防止仰拱施工缝变形对二次衬砌造成危害.     

直立码头前沿波高模型及数值模拟

立足港区平面规划布置实际需求,对防波堤掩护下的港域进行波浪物理模型试验。并基于MIKE21-BW模型的数值模拟,研究不规则波以一定角度入射直立式码头后泊位的波高情况。数值模拟及物理模型试验均可考虑波浪由外海传向近岸的绕射、反射及折射等过程。通过上述两种手段对比码头前沿提取的波高数据,结果吻合良好,说明MIKE21-BW模型能够应用于近岸波浪的传播变形及港区波浪条件研究中,为港区的平面布置提供科学的研究依据。     

生态护坡根系纤维土强度和变形特性实验研究

研究目的:目前在土坡工程防护设计中,植被防护土坡一般还仅局限于园林工程师的活动范畴。然而,在提倡环境保护的今天,利用根系发达的植被,把园林工艺学和土力学与环境岩土工程技术结合到一起应用到实践中去,可以很好地实现硬化和绿化的和谐统一。为此开展植被护坡的根系固土实验研究,借鉴纤维加筋土的研究思路,研究1 mm粗和1～2 cm长的根系纤维,在不同根系拌合长度和拌合量时对根系复合土强度和变形的影响。研究结论:实验表明根系能够提高土体的粘聚力c,但一般不改变土体的内摩擦角φ,类似于加筋土的试验发现;根系对土体延展性有一定的改善作用,多年生植被长的根系更加有利于边坡防护。     

开口加劲板件的稳定极限承载力研究

为研究斜拉桥钢箱开口加劲板件的初始变形和残余应力等初始缺陷对加劲板件的稳定极限承载能力的影响,结合加劲板件材料本构关系,对不同相对宽厚比系数的开口加劲板件进行了稳定极限承载力的分析,研究了初始变形和残余应力对开口加劲板件稳定承载力的影响,研究结果表明:当相对宽厚比系数R=1时,开口加劲板件的设计对缺陷最为敏感;其整体初...     

层状岩体隧道变形特征及非对称支护研究

层状岩体隧道开挖后,围岩的变形破坏具有明显的非对称特征.文中以郑万(郑州—万州)高速铁路罗家山隧道为工程背景,对比分析台阶法和全断面法开挖时,有无支护条件下隧道拱顶沉降、仰拱隆起及水平收敛的变化规律;提出3种锚杆非对称支护方案并对其支护效果进行分析,得出最优方案.结果表明,不同工况下围岩的变形特征具有一致性,拱顶与仰拱...     

桥梁竖向变形引起的中低速磁浮轨道不平顺分析

为了揭示桥梁竖向变形引起的中低速磁浮轨道不平顺问题,建立4跨磁浮轨道-桥梁结构有限元模型,计算分析单墩沉降、梁体竖向转角和梁体竖向错台引起的中低速磁浮轨道F轨竖向变形.结果表明,当单墩沉降量达到15 mm时,F轨轨面10 m弦矢高为2.95 mm,接近其容许限值3 mm,说明现有规范规定的相邻墩台沉降差限值5 mm过于...     

铁路简支箱梁扭转变形性能分析

混凝土简支箱梁在工程上得到了广泛应用,畸变与扭转对薄壁箱梁产生不利的影响.为研究铁路简支箱梁在畸变与扭转作用下的变形特征,利用杆系单元与实体单元建模,分别对铁路简支箱梁的3种梁型在偏载荷载作用下进行数值求解,得到其单线ZK活载工况以及偏载试验工况下的扭转变形,与偏载试验所得到的数据进行对比.采用材料力学公式法、乌曼斯基...