浅层地下水开采对高速铁路工程的影响及对策

研究目的：研究掌握浅层地下水开采引起的地面沉降特征及其对高速铁路工程的影响,提出针对性的防治对策与工程措施,供高速铁路勘测、设计及施工参考。研究方法：结合华北平原地面沉降情况,建立浅层地下水开采引起地面沉降的固结沉降模型。研制离心场中地基抽水的模拟和测量系统,进行了离心模型试验,测量抽水过程中粉土地基孔隙水压力和沉降的变化及分布规律,并对比分析了对不同型式桥梁的影响。研究结果：对浅层地下水开采引起的地面沉降机理进行初步分析,基于离心模型试验结果探讨了浅层抽水引起地基沉降的过程和特征,评价了地基不均匀沉降对特殊桥梁形式的影响,并提出了针对性的防治措施和对策。研究结论：浅层地下水开采造成的不均匀沉降对高速铁路工程的影响较大,需通过控制线路附近地下水开采、采取适宜的工程结构措施加以防治。     

航行船舶在浅水水底引起的压力变化

航行船舶在水底引起的压力变化对其自身安全有重要影响。通过船池模型试验研究，总结出了航行船舶水底压力的分布规律，分析了负压峰值的影响因素，提出了水压场换算方法。在浅水、薄船条件下，忽略非线性影响，得到了船舶水压场的简化计算公式，计算结果较好地反映了试验结果的变化规律。     

基于CFD的内河船深浅水中操纵性预报

由于岸壁效应和浅水效应,内河船舶在限制水域作操纵运动时通常受到比在开阔水域中更大的水动力.这些水动力对船舶操纵性具有不利影响,有可能导致船舶碰撞或触底等海上事故.因此,为了在船舶设计阶段预报其操纵性能,考虑浅水效应和岸壁效应以准确计算内河船舶操纵运动水动力非常重要.本文基于CFD方法,通过对粘性绕流进行数值模拟,对长江中营运的三艘内河船舶的操纵运动水动力进行计算.首先,为了验证数值方法的可靠性,对标模KVLCC2纯横荡和纯首摇试验的水动力进行计算,并将计算结果与现有的试验数据进行对比.然后,对三艘内河船舶在不同水深下的静舵试验、纯横荡和纯首摇试验进行数值模拟,计算得到水动力及相应的线性水动力导数.最后,基于计算得到的水动力导数,获得Nomoto模型中的操纵性参数,对比分析三艘内河船舶在深浅水中的操纵性能.结果表明,本文方法可以揭示不同水深下三艘内河船舶的操纵性变化趋势.该方法可为船舶设计阶段内河船舶深浅水中的操纵性预报提供一种实用的工具.     

北京地铁浅埋暗挖折返线工程结构设计与施工

研究目的:针对北京地铁10号线劲松站至终点站折返线区间具有结构形式多样、工程水文地质条件差、地面建筑物及地下管线情况复杂和施工组织难度大的特点.通过对该工程施工过程中的重点和难点问题的分析,提出第四系地层中地铁折返线区间设计及施工关键问题的解决方法.研究结论:第四系地层中修建地铁时,设计应考虑化解断面差异、减少断面过渡、预加固中间土体,按照影响程度的不同采取不同等级的建筑物保护措施;地面无管井降水施工条件下采用辐射井及洞内降水措施.同时,严格按照浅埋暗挖关键工序进行施工,即可解决工程重点难点问题,保证施工质量.     

梅花山隧道进口浅埋段定位导向跟管钻进法长大管棚施工技术

赣州至龙岩铁路梅花山隧道进口段地势低洼,且埋深较浅,洞口偏压,采用水平导向跟管钻进法一次性完成60 m长管棚超前支护,该施工技术可有效解决大管棚搭接及工作空间无法在超浅埋地段实现的难题,为类似山岭隧道的超浅埋施工提供经验。     

浅埋大跨隧道下穿建筑物时的变形控制标准

厦门市机场路一期梧村山隧道,设计为浅埋大跨结构,并要求下穿密集浦南建筑物片区。为控制该区严峻的环境风险,特别是建筑物的变形风险,建立相应的建筑物变形控制标准,通过施工现场试验段、先期施工、开挖、辅助工法的实施,以及全方位的变形监控量测结果,对该控制标准进行工程验证与反馈分析,从而形成可靠、可操作的变形过程控制综合指标,作为下穿建筑物项目风险管理体系的核心要素。研究成果已得到专家组的认可,并在现场开始付诸实施,其控制效果良好。     

大直径泥水平衡盾构浅覆土始发数值分析

依托新建京张铁路清华园隧道工程,使用有限差分软件对大直径泥水平衡盾构的浅覆土始发掘进进行数值模拟。结果表明,未加固地层条件下,盾构始发时开挖面无法自稳。通过对比分析不同加固范围条件下洞门中心土体的挤出变形以及地表沉降变化规律,提出盾构始发地层加固的最佳范围,并获得在该加固范围下土体扰动引起的地表位移分布特征。     

潜水环境噪声数据库设计与开发

随着人类水下活动和实验行为的增多,越来越多的应用需要借助水声探测技术和水声通信技术,而在潜水环境中,环境噪声是以上技术的重要制约因素。因而,了解相应海域的环境噪声特性并建立环境噪声数据库,将有助于该海域的航运、测绘、通信等水声技术的应用与发展。本文针对以上需求,提出一种噪声建模方法,并根据该方法设计和研究相应的潜水环境噪声数据库。实验证明本文提出的方法具有一定的可行性。     

用桩加固浅基础的力学模型研究

对用桩加固既有铁路桥梁中浅基础常用计算方法进行比较,认为此类结构应考虑承台结构的变形,并提出了合乎实际情况的力学模型。实例计算与比较分析结果表明,由于用桩加固浅基础时其承台结构的特殊性,竖向荷载对桩身弯矩有较大影响。此外,给出了考虑承台变形和竖向荷载的影响时,浅基础用桩加固的力学模型计算公式。     

浅插法大直径钢圆筒在换砂振沉施工中的应用

大直径钢圆筒凭借其特有的优势被应用在大型人工岛护岸项目中.以某大型人工岛项目为例,针对浅插法大直径钢圆筒施工中遇到的一些实际问题进行方案比选.通过对振沉方法、纠偏方式、振沉顺序等技术方案的分析对比,总结出浅插法大直径钢圆筒在换砂基础中应用的主要工艺:点振法振沉工艺、起重船纠偏工艺和顺、跳打振沉顺序.