城市交通系统中宽扁梁结构的自由振动分析

为研究城市交通系统中宽扁梁的动力性能,由明德林(Mindlin)板理论退化得到板梁的控制方程,并推导出两端简支和两端固支板梁的自由振动特征方程,然后分别求解其自振频率和模态,并将计算结果与铁木辛科(Timoshenko)梁、Mindlin板的结果进行对比,总结板梁方程的梁宽适用范围并考虑泊松比对宽梁自由振动的影响。分析表明:相较Timoshenko梁方程,板梁方程更贴近Mindlin板的计算结果,尤其是前5阶自振频率,更适于较大泊松比的宽梁结构动力分析。     

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。     

软土地区浅埋暗挖大断面隧道拱顶沉降实测分析

软土地区的浅埋隧道由于土层软弱,易产生较大变形和坍塌。为解决隧道开挖时的围岩变形及开挖工法选择问题,依托紫之隧道第1标段暗挖段工程,对洞内拱顶沉降、拱腰收敛和仰拱隆起进行实测,对实测数据的规律与影响因素进行分析。研究结果表明： 1)CRD工法在淤泥质软土中与四台阶法在强风化泥质粉砂岩中测得的拱顶沉降都较大; 2)拆除隧道支撑会引起较大的拱顶沉降,其比例占总拱顶沉降的14.63%; 3)隧道在淤泥质软土中开挖时会发生椭圆化变形,二次衬砌完成后,由于隧道基底承载力不足,隧道产生了整体沉降; 4)降雨会使上部土体超载,并弱化围岩的强度,导致拱顶沉降加大; 5)土质条件与施工工法的变化都会明显影响拱顶沉降,在隧道变形要求严格的区域或淤泥质软土中,采用CRD工法开挖风险仍较大。     

盾构隧道深层土体沉降槽宽度系数计算方法研究

收集了12组盾构法隧道施工引起的深层土体沉降实测数据,研究深层土体沉降槽宽度系数i(z)随着地层深度z增加产生的变化规律。研究结果表明:i(z)随着z的增加而逐渐减小;i(z)/i(z=0)与(1-z/h)(h为隧道轴线埋深)之比在黏性土中基本呈幂函数关系,砂土中基本呈线性关系。对姜忻良计算公式进行了修正,使其具有更广泛的适用性。通过回归分析,提出一个新的i(z)经验计算公式。通过反分析以及与解析解进行比较,给出这两个公式计算参数的取值范围。算例分析表明,这两个公式均能较好的拟合实测值,可考虑不同土质条件,包括黏性土和砂类土,适用范围较广。     

低强度混凝土桩处理桥头软基的试验研究

在软土地基修建高等级公路中,“桥头跳车问题”是一个技术难题。低强度混凝土桩是一种新型的处理桥头深厚软基的工法。某大桥桥头段深厚软基采用该工法处理,对桩顶及桩间土沉降、土工格栅上沉降、深层土体水平位移、孔隙水压力变化、土压力变化等进行了现场监测,进行了静载荷试验,对测试结果进行了分析。结果表明,该工法方法能大幅度减小沉降,减小对桥台基础的水平推力,具有显著的经济效益。     

塑料排水板超载预压在斗轮机软基处理中的应用

介绍了一个采用塑料排水板超载预压处理不均匀软土地基的工程实例,对地面沉降、深层土体位移、孔隙水压力的变化进行监测和分析。结果表明,各沉降剖面均呈锅底状,上覆压缩层厚度越大,中心点与边侧点沉降差异越大;卸载前沉降变形纵剖面形状与粉质粘土层顶板面形状非常一致;地面沉降变形大的断面,深层土体位移也大;次固结引起的深层土体位移不容忽视;超载预压造成的侧向挤压很大,应设“减挤沟”。     

考虑Pasternak地基模型的基坑开挖诱发既有隧道纵向变形理论分析

邻近隧道进行基坑开挖会破坏周围土体平衡状态，引起既有隧道结构不均匀沉降，最终将对隧道安全运营产生不利影响。为控制基坑开挖所导致的既有隧道纵向变形，基于Pasternak地基模型提出双基坑开挖引起邻近既有隧道纵向变形影响的两阶段简化分析方法，分析软土中双基坑开挖对隧道竖向沉降的影响。对比简化理论计算与三维有限元数值模拟，结果吻合较好，由此可得： 该简化解析法精度较高并且计算简便。此外，针对基坑侧壁与隧道轴线距离、基坑开挖深度和基坑间距等不同工况，分析双基坑平行隧道、双基坑垂直隧道、双基坑斜交隧道3种布置情况下双基坑开挖对邻近隧道竖向变形的影响，分析结果反映了隧道变形的规律。     

先隧后站(井)法关键技术研究现状及展望

先隧后站(井)法具有施工工期短、占用场地面积小、对周围环境影响小等优点。通过对18个先隧后站(井)法施工的实际工程案例进行总结和综述，将先隧后站(井)法分为两大类：先隧后站法和先隧后井法。先隧后井法可分为无横通道的先隧后井法和有横通道的先隧后井法，其中无横通道的先隧后井法又可根据隧道和竖井的尺寸大小，分为大井小隧法和小井大隧法。对先隧后站(井)法施工过程中的关键技术，如先隧后站法扩挖地铁车站的几种形式、基坑的支护形式、管片破除方式等进行了总结，得到了基坑支护形式的选用条件等可应用于先隧后站（井）法工程实践的有益结论，并对先隧后站(井)法未来在工程应用、数值模拟等方面的研究方向进行了展望，可为先隧后站（井）法在我国的推广和应用提供参考和借鉴。     

加卸载工况下的车站深基坑开挖变形性状研究

某地铁车站深基坑北侧邻近新建住宅高楼,南侧毗邻另一个在挖基坑。以该车站基坑开挖为背景,通过分析基坑的实测数据,重点研究基坑在此特殊工况下其南北两侧围护墙水平位移和地表沉降的差异以及建筑物沉降和立柱沉降。分析实测数据可得:北侧围护墙水平位移和地表沉降均大于南侧,且常常超过变形报警值;北侧坑壁上的主动土压力大于南侧坑壁所受主动土压力,又由于周边卸载导致南侧墙底产生被动土压力,使得其向坑外偏移;北侧坑壁土体最大水平蠕变率和最大地表沉降蠕变率均略大于南侧;周边高楼沉降以及立柱沉降均在报警值以内,其中高楼沉降均匀,而由于南侧的开挖卸载,立柱的隆起也不明显。     

类矩形盾构穿越既有隧道引起土体沉降的模型试验研究

类矩形盾构邻近既有隧道施工的土体变形控制是今后隧道工程要面对的难题,但目前该方面的研究较少。通过开展室内缩尺寸模型试验模拟类矩形盾构邻近既有隧道施工,探究了新旧隧道不同间距以及正交、斜交、重叠、夹穿等工况下由于土体损失导致的地表和深层土体纵向变形情况;对Peck公式进行了拓展,将无既有隧道沉降值与既有隧道造成土体二次扰动沉降值叠加得到适用于类矩形盾构穿越既有隧道的地表沉降计算方法。研究结果表明：随着新建隧道的施工,地表沉降逐渐增大,最后趋于稳定;地表沉降与深层土体沉降趋势基本一致,深层土体沉降值大于地表沉降;相比正交、斜交工况,重叠工况对地表沉降影响最大,其最大沉降值比其余2组最大沉降值大1倍;斜交工况与正交工况地表沉降最大值基本相同,但斜交工况沉降槽形状为W形,正交为V形,斜交工况沉降槽宽度大于正交工况,说明对土体的影响范围更大;重叠工况由于隧道自重造成的地表沉降的效果远比遮拦效应大;对比并择优了能够计算类矩形盾构施工造成的沉降槽宽度的方法,理论计算结果与实测数据基本吻合;Peck公式适用于既有隧道造成土体二次扰动的地表沉降计算。