基于离散-连续耦合的双层地基承载力研究

路基工程中常采用人工换填方式形成上硬下软的层状地基以增加地基承载力,但目前对于双层地基的极限承载力和破坏机制的宏微观研究尚不够深入。通过室内单元试验、室内模型试验对地基土体的单元力学特性及分层情况下地基的极限承载力进行研究,并采用离散-连续耦合数值模拟方法分别对4种不同上覆土层厚度的双层地基平板载荷试验进行模拟,研究上覆土层厚度对双层地基承载特性的影响及其对应的宏微观特性之间的关联。结果表明：上覆土层厚度对地基宏观力学特性及微观传力机制均有较大的影响;双层地基承载力及变形模量随着上覆土层厚度增加而增大;加载过程中,强力链主要分布在一个对称梯形区域内,且随着上覆土层厚度的增加,梯形区域的斜率增大,应力扩散角减小,受扰动区域变小;加载板正下方可观察到明显的应力集中,随着深度增加,应力集中的强度减小,随着上覆土层厚度的增加,应力集中区域减小。     

浅埋软弱围岩隧道微桩锁脚施工技术研究

针对浅埋软弱围岩隧道开挖施工的沉降变形问题,以翁多隧道为依托,结合现场监测数据研究了“三台阶+微桩锁脚”施工技术下隧道初期支护结构的受力及变形特征。结果表明：两种支护结构下随着施工开挖的不断推进,围岩和钢拱架应力变化规律相近,先急剧增加并达到峰值,然后呈缓慢下降趋势,并逐步趋于平缓;累计沉降量则呈缓慢增大趋势。隧道拱顶位置处应力最大,风险最高,常规锁脚锚杆支护拱顶处围岩压力、钢拱架应力分别为0.55、74.10 MPa,累计沉降量最大值为6.70 cm,微锁桩支护时围岩、钢拱架峰值应力分别增加0.55、23.50 MPa,累计沉降量减小了3.96 cm。可见,微型桩技术方案可有效改良浅埋软弱围岩隧道结构的变形与沉降值,控制隧道变形,避免隧道因大变形导致侵限换拱,降低了施工安全风险,具有一定的应用前景。     

硬岩铁路隧道湿喷聚丙烯纤维混凝土支护结构稳定性分析

在隧道支护结构中采用湿喷工艺喷射聚丙烯纤维混凝土技术可以提高隧道围岩的稳定性,符合混凝土向高性能、绿色化、施工注重环境保护的发展趋势。在宝鸡-兰州复线东巨寺沟铁路隧道选取试验段中实施湿喷工艺喷射聚丙烯纤维混凝土,作为支护结构,并作永久性支护结构,免除二次衬砌工作。采用非线性有限元方法,分析了该铁路隧道试验段采用湿喷纤维混凝土支护结构的隧道围岩稳定性,分析了未支护和湿喷纤维混凝土支护的隧道围岩稳定性。分析结果表明：与未支护的隧道相比较,支护后的隧道围岩塑性区分布范围得到了减小,隧道变形微小。隧道变形实测结果表明：隧道的变形微小,处于稳定状态。     

隧道稳定性分析与设计方法讲座之三：隧道设计理念与方法

本文作为一个讲座对以往研究成果作一综述。回顾了当前采用的3种隧道设计方法,提出了基于数值极限分析的地层－结构法,克服了地层－结构法缺点,可以求得设计所需的围岩稳定安全系数,解决了当前设计中的人为性问题。对隧道深浅埋分界线进行了探索,叙述了基于散体理论的隧洞深浅埋分界标准。提出了基于弹塑性理论的隧洞深浅埋分界标准,并对2种分解标准的优缺点进行了评述。阐述了隧道设计计算的5个基本理念： 1）隧道设计必须满足运行和施工中安全要求,提出初期支护后围岩安全系数必须保证施工安全; 2）隧道设计计算模型必须适应不同工程地质条件、围岩压力特征,符合隧道实际受力情况; 3）必须符合现代围岩压力理论与现代支护原理,充分发挥围岩自承作用; 4）隧道结构计算模型也应符合结构实际受力状态,树立初期支护作为围岩加固材料,按塑性理论计算的新理念; 5）采用合理的计算方法与计算参数,确保隧道设计计算的科学性。最后以一个地铁车站为例,采用本讲座提出的方法介绍了Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ级围岩中隧道的设计方法与成果。     

物流中心选址与规模的层次优化模型

同时考虑生产商和分销商的利益,采用双层规划模型来描述物流中心选择以及规模问题.上层规划从生产商的角度出发,通过调整物流中心位置及规模使生产商的生产成本、运输成本和经营成本最小;下层规划从分销商的角度出发,通过调整从各个物流中心进货的数量使自身的平均运输成本最低.设计了基于遗传算法的求解方法,并用数值算例验证了模型和算法的有效性.     

岩体参数影响大型地下洞室群围岩稳定的灵敏度分析

结合某水电站超大型地下沿室群施工过程中围岩稳定问题,通过岩体弹塑性理论分析及以数值模型对岩石物理力学参数不同组合的多种方案计算和分析,得到各岩体物理力学参数对洞室围岩稳定影响程度大小,为工程勘测设计和现场施工提供了较有价值的参考。     

海家沟隧道施工技术

海家沟隧道地下水丰富,地质条件差,进口１２０ｍ为砂粘土和新黄土,出口３００ｍ为大断层,洞身为泥岩。本文以实例说明在地下水丰富的软弱围岩施工中,如何确保施工安全和结构稳定,加快施工速度,提高经济效益。     

浅谈监控量测技术在电厂隧道施工中的应用

根据现场监控量测的数据,对数据进行分析,及时反馈分析信息,根据分析数据,及时修改支护参数以及及时施做二次衬砌,是施工过程中极为重要的阶段,也是用于便利施工管理、指导施工程序的主要方法,能够有效地保障运营和施工的经济合理、安全可靠。结合某工程实例,就监控量测技术在电厂隧道施工中的应用展开了较为深入的探讨,提出了自己的建议和看法,具有一定的参考价值。     

基于ANSYS的最小厚度公路隧道衬砌结构计算和安全分析

基于大型通用软件ANSYS,按照《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)相关规定和提供的强度参数,采用荷载结构法,以深埋条件下隧道为例,对各级围岩两车道公路隧道衬砌结构进行计算,求解强度安全系数,并进行相关安全分析,以解决上述工程人员关心问题,所得结论可作为工程人员参考。     

海底盾构隧道双层衬砌 柔性垫层研究

针对大连地铁5号线工程梭鱼湾南站单洞双线盾构区间隧道施工建设问题,探讨岩溶发育区海底隧地铁盾构隧道支护技术。考虑岩溶发育地区工程地质情况复杂及在特殊工况,如地震作用下,结构发生附加变形时的隧道安全,提出使用盾构隧道双层衬砌结构及柔性柔性垫层,通过理论分析、数值计算等方法,分析一定强制位移条件下,不同厚度及密度的柔性垫层对盾构隧道双层衬砌结构内力分布的影响。研究结果表明：随着材料密度的增加,隧道外衬所受最大弯矩先减少后增加,而内衬所受最大弯矩先增大后减小。相同密度情况下,随着材料厚度的增加,外衬最大弯矩逐渐增大,内衬最大弯矩逐渐减小。当柔性垫层材料性能适中能提供充分的协调变形空间时,隧道内外衬砌能合理分配结构附加变形产生的内力,从而大幅提高隧道支护的安全性能。