弹塑性解析法确定隧道二衬合理支护时机的应用研究

基于弹塑性理论,推导了隧道工程围岩塑性区内的应力和位移公式以及衬砌结构的应力和位移公式,推导出不同围岩等级下隧道开挖半径及支护范围,并给出了二次衬砌施工时合理的洞周位移值,所得结论对同类工程具有指导作用.     

软土路基真空-堆载预压沉降变形特征及卸载时机研究

针对处于沿海滩涂软土路基之上的铁路专用线,采用真空-堆载联合预压的方案加固路基地基,开展了大量的表层沉降、孔隙水压力、分层沉降等观测项目.据实测资料,分析了地基表面的沉降规律,并考虑了地基分层沉降与孔隙水压力的变化规律,全面揭示了整个地基地层的沉降变化特征.运用双曲线合理地预测了工后沉降,且推算出地基整体的固结度;采用工后沉降与地基固结度建立卸载时机判别标准.结果表明:真空-堆载联合预压的处理方案有效地加固了沿海滩涂软土地基;全面考虑地基表面沉降、分层沉降及孔隙水压力,并采用工后沉降与地基固结度相结合的方式,为堆载预压的卸载时机判别标准研究提供了一种新的思路.     

红层泥岩加卸载力学特性与能量演化机制

为研究红层泥岩的力学特性和能量演化规律,基于5种不同围压梯度（200、250、300、350、400 kPa）及轴压与围压不等速率的应力路径,以四川遂宁地区红层泥岩为例开展了室内循环加卸载试验,得到围压效应对红层泥岩力学特性、总应变能密度、弹性应变能密度、耗散能密度的影响,以及应力-应变与能量之间的演化规律.研究结果表明：从初始加卸载至试验结束,轴向应力输入的总能量密度、弹性应变能密度以及耗散能密度总体呈先增大后减小的“正态分布”形式;在峰前阶段,弹性应变能密度与耗散能密度间的差值会随着循环加卸载次数的增加而增大;围压的侧限作用提高了试样承载能力,总能量密度、弹性应变能密度以及耗散能密度随着围压的增大而增大;在峰后阶段,当围压≤300 kPa时,耗散能密度低于弹性应变能密度,而围压>300 kPa时,耗散能密度高于弹性应变能密度,围压增大会进一步抑制试样破坏后弹性应变能密度的释放;相同围压下,随着干湿循环次数的增加,干燥、饱和状态下的抗压强度和弹性应变能密度均呈负相关关系;相同干湿循环次数,干燥状态的抗压强度和弹性应变能密度比饱和状态高,呈正相关关系.     

海上过驳卸载系统驳运任务规划问题研究

海上过驳卸载系统是多个作业环节相互衔接、相互影响的复杂作业系统,其中驳运环节涉及多种类型的被运装备和驳运船艇。探究如何利用现有驳运船艇资源,科学规划驳运方案,在最短时间内完成卸载,达到系统最大卸载效能,对于部队实践有着参考意义。分析了海上过驳卸载系统运行流程,提出一种驳运任务规划方法,利用LINGO编程求解,可以估算海上过驳卸载系统运行的最短时间,实现最快速的卸载。     

预压桥台桩不卸载施工的应用

针对高速公路体土地基桥头跳车的普遍现象，提出了软基路段桥台桩不卸载施工工艺，节省了施工费用，缩短了施工时间，相对地延长了桥台台后等超载预压时间，是一种有效的解决桥头跳车的方法。     

旁侧基坑开挖偏心卸载下盾构隧道横断面受力变形研究

为了研究基坑开挖导致旁侧既有盾构隧道产生偏心卸载而带来的不利影响,采用MIDAS/GTS NX软件建立精细化的三环盾构管片模型。基于修正惯用法计算的盾构衬砌环初始围压和Mindlin公式计算得到的基坑开挖卸载产生的附加围压,通过将总围压施加在盾构管片模型上,模拟计算得到盾构衬砌的横向变形和内力;采用椭圆度作为评价隧道安全状况的指标,研究基坑开挖偏心卸载对盾构隧道的影响规律。结果表明： 在基坑开挖偏心卸载过程中,衬砌结构会产生斜向“压扁”的效果,呈现“斜椭圆”变形;由于应力集中的原因,在管片与管片的接缝处应力较大,混凝土应力最大值处在邻接块与标准块之间;混凝土和螺栓的最大应力值会随着椭圆度的增大而增大;随着基坑围护结构位移增大,基坑侧壁应力释放系数β值逐渐增大,隧道的水平位移值也随之增大;在基坑开挖过程中要严格控制围护结构的位移量,以保证盾构隧道安全。     

复杂环境下基坑上跨运营地铁隧道的保护方案研究

为解决复杂环境下基坑开挖时下方地铁隧道正常运营的难题,依托郑州某市政管廊上跨地铁区间隧道项目,采用三维数值模拟计算及施工监测数据分析的方法。得出如下结论： 1）通过选取合理的基坑围护方案,可减小基坑围护结构施工对地铁区间隧道的扰动影响; 2）对于工程地质情况较好的地区通过细化上跨基坑开挖方式,采用基底加固+抽条施工的方案可保证地铁区间隧道的正常运营。     

高地应力软岩公路隧道衬砌支护时机研究

依托宜巴高速公路峡口隧道工程,运用有限元软件ABAQUS,分析高地应力软岩公路隧道衬砌最佳支护时机。研究结果表明:按开挖空间效应分析,二次衬砌的支护时间为开挖后15天;按开挖时间效应分析,二次衬砌的支护时间为开挖后25天;综合考虑,应在开挖后15～25天支护。隧道拱顶下沉为33.3 cm,水平收敛为19.7 cm,预留变形量为35.0 cm。     

高地应力千枚岩隧道二次衬砌施作时机研究

二次衬砌施作时机一直是高地应力软岩隧道工程设计与施工过程中面临的关键技术难题之一。为此,依托在建成都-兰州铁路典型千枚岩隧道工程,基于隧道变形长期监测结果,分析高地应力软岩隧道变形时程特点,考虑软岩隧道荷载特点,确定了二次衬砌施作时机原则;考虑隧道测量丢失变形,提出软岩隧道第1稳定阶段变形量确定方法;通过现场实测变形数据统计回归,基于一定保证率确定不同大变形等级和不同断面下的软岩隧道二次衬砌施作时机,并进行现场试验验证。研究结果表明:适当刚度的初期支护可以实现高地应力软岩隧道前期变形稳定,但无法保持围岩长期稳定,二次衬砌应该在初期支护变形达到第1稳定阶段后施作,既可以减少二次衬砌荷载,又可以控制围岩变形;采用指数函数拟合软岩隧道变形具有较好的相关性,但参数差异性较大,同时在确定隧道第1稳定阶段变形量时应考虑测量丢失变形;轻微、中等大变形段拱顶下沉变形速率小于0.1~0.2mm·d^-1,边墙收敛速率小于0.5mm·d^-1,严重、极严重大变形段拱顶下沉变形速率小于0.4mm·d^-1,边墙收敛小于0.6mm·d^-1,即可进行二次衬砌施作;轻微大变形段、中等大变形段和严重大变形段分别在隧道开挖45~55 d,55~60 d和80~90 d后达到二次衬砌施作标准。     

深汕高速公路(K120+800～K129+960段)软基沉降分析及卸载控制标准

通过对深汕高速公路K1 2 0 +80 0～K1 2 9+960软基路段不同处理方案横断面的沉降特点研究 ,探讨了不同处理方案路基卸载控制标准 ,可供类似工程借鉴