软弱围岩段连拱隧道施工安全及衬砌结构分析

该文以深圳某公路隧道为工程背景,采用有限元程序对该连拱隧道的施工过程进行了数值模拟,得到了隧道围岩的变形规律、应力分布特征,以及围岩位移随时间变化的规律。采用荷载-结构法对隧道二次衬砌内力和截面配筋进行了验算。验算结果表明:设计时可通过增大局部截面厚度和增加钢筋来提高衬砌结构强度,从而最大程度地保证隧道施工的安全进行。     

水泥砼沥青加罩时设置SAMI的力学响应分析

水泥混凝土路面进行沥青加罩改造时,应力/应变吸收夹层的设置对延缓反射裂缝的产生和发展有积极的作用.然而,吸收夹层的材料种类多种多样,各自性能参数也有所不同.利用三维有限元的计算工具,针对不同的应力/应变吸收夹层材料设计计算参数,在分别考虑不同层间接触条件的基础上,进行了荷载作用下沥青加罩后各结构层内的力学响应分析,得出了结论.     

深圳地铁富水软弱地层工程性质及开挖后沉降特征研究

为研究富水软弱地层工程性质及开挖后沉降特征,文章通过室内试验对深圳地铁国贸至老街区间隧道的地层物理力学参数进行了测定和分析,结果表明:(1)该区域地层存在较大孔隙和微裂隙且相互贯通,土体压缩性高,固结沉降大;(2)地层倾向于散粒体,含水量大且含砂多,施工排水易冲刷夹带松散颗粒而导致地层损失难于控制;(3)地层强度低,隧道开挖时围岩稳定性差。以上因素导致此类地层具有开挖影响范围广、地层沉降大并易发生地表塌陷的显著特征。实测地层沉降验证了试验结论的正确性,国贸至老街区间隧道开挖引起的地表沉降最大值约为193.5 mm,地表沉降槽宽度约为80 m,并发生了2次地表塌陷事故。可见,隧道开挖引起的地层沉降与地质条件密切相关,通过地层物理力学特性预测隧道开挖引起的地层沉降是必要的和可行的。     

蒙华铁路三荆段深埋软弱围岩隧道荷载研究

《铁路隧道设计规范》中的深埋围岩压力公式没有考虑隧道拱部围岩本身的承载作用以及超前预支护作用,荷载计算结果偏大。为验证深埋隧道初期支护结构实际承受的围岩压力荷载,以蒙华铁路三门峡至荆门段现场监测数据为依托,通过分析围岩变形监测资料,探讨蒙华铁路隧道围岩及结构在隧道开挖过程中的变形行为,并采用拱顶沉降与水平收敛相结合的位移反分析法,建立荷载-结构法平面有限元模型,反演推导围岩压力荷载。分析结果表明:双线隧道反分析得出的围岩荷载为同级别按规范计算值的70.7%~76.5%;单线隧道反分析得出的围岩荷载为同级别按规范计算值的88.8%~93.1%。研究成果对蒙华铁路隧道现场施工和优化支护结构设计起到了很好的指导作用,希望能对以后类似隧道工程的设计和施工提供参考。     

钢夹层板数值模拟技术(英文)

Sandwich plate systems (SPS) are advanced materials that have begun to receive extensive attention in naval architecture and ocean engineering. At present, according to the rules of classification societies, a mixture of shell and solid elements are required to simulate an SPS. Based on the principle of stiffness decomposition, a new numerical simulation method for shell elements was proposed. In accordance with the principle of stiffness decomposition, the total stiffness can be decomposed into the bending stiffness and shear stiffness. Displacement and stress response related to bending stiffness was calculated with the laminated shell element. Displacement and stress response due to shear was calculated by use of a computational code write by FORTRAN language. Then the total displacement and stress response for the SPS was obtained by adding together these two parts of total displacement and stress. Finally, a rectangular SPS plate and a double-bottom structure were used for a simulation. The results show that the deflection simulated by the elements proposed in the paper is larger than the same simulated by solid elements and the analytical solution according to Hoff theory and approximate to the same simulated by the mixture of shell-solid elements, and the stress simulated by the elements proposed in the paper is approximate to the other simulating methods. So compared with calculations based on a mixture of shell and solid elements, the numerical simulation method given in the paper is more efficient and easier to do.     

曹妃甸吹填砂土地基强夯施工工艺试验研究

结合曹妃甸矿石码头二期堆场地基加固试验工程,对采用强夯法加固存在黏土夹层的吹填粉细砂土地基的施工工艺进行了研究和分析,为工程后续大面积加固以及同类工程施工提供指导和借鉴。     

浅埋大跨软弱地层隧道动态反馈施工技术

宁（南京）淮（淮安）高速公路某隧道跨度大、埋深浅、地层软弱,采用动态反馈设计与信息化施工,通过TSP203超前地质预报系统、监控量测等手段,对施工信息进行采集、分析、反馈,在确保施工安全、优化设计、指导施工等方面取得了较好的效果,为以后类似工程提供了依据和借鉴。     

极限分析法求解含软弱夹层边坡稳定性

软弱夹层对边坡的稳定性影响显著,目前设计中通常采用极限平衡法计算边坡的稳定性,其在求解中需要建立多个平衡方程. 为了分析含软弱夹层边坡的稳定性,首先,采用极限分析法建立了计算模型;其次,通过极限平衡法验证了求解的准确性;最后,分析了荷载、夹层形状、夹层强度等对稳定性的影响. 研究结果表明:边坡安全系数随着外荷载强度的增大而减小,其中,当加速度放大系数由1.0增大为1.6时,安全系数由1.20降为0.89;当外荷载频率越大时,边坡越易提前产生破坏;软弱夹层形状对边坡安全系数影响显著,特别是当其靠近坡顶与坡面时;安全系数随着软弱夹层摩擦角与黏聚力的减小而近似线性降低,其中,当黏聚力由9 kPa降为5 kPa时,安全系数降低约30%.      

在软弱地层中采用泥浆盾构与土压平衡盾构的比较

感谢隧道工程机械工艺的进步，隧道可以在非常困难的地层中以机械进行开挖。在机械施工的隧道工程中，两个最重要的目标是：（1）在开挖时可靠地支承地层；（2）当衬砌建造时以灌浆保持盾尾以后周围地层的平衡。作比较了两种已建立的隧道机械施工方法-泥浆盾构和土压平衡盾构-以及关于这两种方法怎样实现这两个目标。     

砒霜坳隧道软弱围岩施工技术

砒霜坳隧道位于京珠高速公路粤境北段,为单向行车的双车道隧道。全长左洞７５５ｍ,右洞７６０ｍ。隧道最小埋深仅２９．６ｍ,所处地质条件复杂,岩溶发育,工法转换频繁。介绍了砒霜坳隧道在不同的地质条件下所采取相应的施工方法及其辅助施工措施。