• 盾构隧道平行侧穿诱发的建筑纵向沉降实测与模拟分析

  当盾构隧道平行侧穿建筑物时，大多关注建筑物的横向沉降规律，对其纵向沉降关注较少。为此，针对盾构隧道平 行侧穿建筑物引发的空间变形开展研究。首先，对天津地铁 6 号线平行侧穿四座结构形式相近的砖混建筑的实测数据进行分 析，得到建筑物基本变形模式；基于工程实测并考虑土体的小应变硬化特性建立三维有限元数值分析模型，研究了盾构侧穿 引发的建筑物纵向挠曲、土体变形与应力变化规律，并分析了不同建筑平面长宽比的影响。结果表明，盾构隧道平行侧穿将 诱发平面长宽比较大的建筑出现“下凹式”挠曲变形，纵墙中部沉降最大可为其角点沉降的 2 倍，平行侧穿并不能简化为平面 应变问题进行分析。建筑物修建和盾构开挖将导致隧道上方土体经历较为复杂的应力变化过程，并可划分为 6 个阶段。沿建 筑纵向基础中部的土体与边缘土体相比，其首先经历更大的压缩变形（建筑施工导致），在盾构穿越后又产生了更大的卸荷 变形。当建筑平面长宽比小于 2 时，盾构开挖导致的纵向挠曲变形将显著减小。

  2024-12-04 iGeo

• 堤坝软土碎石桩复合地基计算参数研究

  目前确定碎石桩复合地基参数时，工程界常采用碎石与原状土参数按平面面积占比叠加的简化方法进行计算，对其 适用条件较少关注。以卢旺达那巴龙格河二号水电站高土石坝深厚覆盖层软弱地基处理项目为背景，基于 PLAXIS 有限元平 台，对不同面积置换率下含碎石芯软黏土复合试样进行三轴固结排水试验数值模拟，经室内三轴试验验证了数值模拟方案的 合理性。对软土碎石桩复合地基的桩-土作用机制和土体硬化模型计算参数进行研究，将所获参数应用于坝基的变形分析， 并与传统参数叠加法和碎石桩墙法进行对比。结果表明：采用数值复合试样法确定的土石坝软土碎石桩复合地基参数是合理 的，在计算复合地基沉降时误差小；传统参数叠加法低估了软土碎石桩复合地基的沉降，仅适用于低应力水平、高面积置换 率的情况，并且会高估复合地基的强度参数。采用数值复合试样法参数对坝基变形的二维有限元分析表明，根据坝体高度不 同采取不同置换率的碎石桩分区加固地基的优化方案是可行的。

  2024-11-25 iGeo

• 地表临时堆载诱发下既有盾构隧道纵向变形分析

  违规临时地表堆载将引起地层附加应力，对既有盾构隧道产生不利的影响，严重者将导致隧道结构破坏。现有方法 多是将隧道简化为搁置于 Winkler 地基的 Euler-Bernoulli 梁，不能考虑隧道的剪切变形和隧道埋深对基床反力系数的影响。 针对既有研究的不足，提出考虑隧道剪切效应和隧道埋深的地表堆载下既有盾构隧道变形和受力的简化解析解。将既有盾构 隧道简化为搁置于 Winkler 地基的 Timoshenko 梁，地基反力系数考虑隧道埋深的影响。通过三维有限元模型和已发表工程 案例的实测数据，验证所提方法的正确性及适用性。通过参数分析发现，在荷载中心与隧道中心距离较近情况下，浅埋盾构 隧道将发生较大的沉降变形；提高等效抗弯刚度和基床反力系数可以减少隧道沉降变形。而增大等效剪切刚度对隧道的沉降 变形贡献较小，但是可以明显减小管片之间的错台变形。该研究成果可为合理预测地表堆载对既有盾构隧道的影响提供一定 的理论支持。

  2024-11-25 iGeo

• 朔黄铁路重载扩能的路基强度评估

  采用轻型动力触探 Ｎ１０试验、地基系数 Ｋ３０试验和弹性波探测等对朔黄重载铁路两个过渡段路基进行加 固前后路基状态的检测，结合轴重分别为２５ｔ、２７ｔ、３０ｔ，行车速度分别为８０ｋｍ／ｈ、１００ｋｍ／ｈ共６种不同扩能方 案，进行路基动力响应的有限元模拟和拟静力分析，对朔黄铁路重载扩能的路基强度条件进行评估。结果表明， 加固前过渡段路基强度和承载力较低，不满足朔黄铁路进一步重载扩能的要求。采用斜向高压旋喷桩加固强化 后，路基强度明显提高，加固后的朔黄铁路路基强度能够满足轴重２７ｔ、速度１００ｋｍ／ｈ的行车要求，但尚不具备 开行３０ｔ轴重重载列车的条件。

  2024-11-20 iGeo

• 地表超载对地铁盾构隧道的影响分析

  针对地表超载导致的隧道竖向土压力问题，参照室内模型试验的隧道结构变形与土压力实测结果，建立了有限元模 型。在地表超载作用下，分析了隧道穿越土层与隧道上覆土层的压缩性能对隧道周围土压力与结构变形的影响。结果表明： 隧道穿越土层的压缩模量越小，地表超载作用导致的隧道竖向土压力越大，且对应的隧道水平土压力越小，隧道结构越容易 发生横椭圆变形；隧道上覆土层的压缩模量越小，地表超载作用导致的竖向土压力越小，隧道结构发生的变形也越小；在软 土地区地表堆土（超载）导致的隧道竖向土压力要大于按土柱理论计算所得的隧道竖向土压力。研究结果可为软土地区地铁 盾构隧道设计与运营期管控提供参考依据。

  2024-11-25 iGeo

• 大型地下通道开挖对下卧地铁隧道上浮影响

  为了研究地下通道明挖施工对地铁隧道上浮的影响，基于地铁隧道上浮变形实测数据，分析地下通道开挖 过程中下卧地铁隧道上浮变形的统计规律．采用小应变硬化土模型，开展二维有限元数值模拟，研究地下通道开挖 过程中下卧隧道的上浮规律．结果表明，在地下通道基坑的开挖过程中，下卧地铁隧道的上浮变形与卸载率近似呈 线性关系；基底不同水平位置隧道上浮变形连成的包线随着卸载率的增加，由直线型发展为抛物线型，最 终 呈 双 峰线型．

  2024-11-25 iGeo

• 大位移滑坡形态的物质点法模拟

  滑坡是一典型的动力大变形过程，对这种变形很大的问题如欲模拟其变形后的形态，应用传统有限元法会遇 到较大困难。应用物质点法这一较新的数值方法对一高边坡发生滑坡的全过程进行了动态模拟分析，同时结合这一分 析对大位移滑坡过程进行了讨论。首先将黏性阻尼与运动阻尼相结合，应用动态松弛技术生成边坡初始应力场，初始 应力场与有限元计算结果相符。接着将土体黏聚力降为 0，诱导稳定边坡滑坡。滑坡模拟过程表明，滑动面的位置和曲 率在滑动过程中均不断变化，滑动模式由转动滑动向平动滑动转变，最终形成的稳定边坡坡角小于土体内摩擦角。

  2024-11-25 iGeo

• 成层土中基坑二维稳态渗流场解析解研究

  成层土中基坑渗流场与均质土层中渗流场有较大差别，最有可能发生突涌事故的位置也不同，因此准确确定成层 土中基坑二维稳态渗流场是基础工程建设中的重要课题。针对成层土中基坑稳态渗流问题，将基坑周围土体按成层条件划 分为多个区域，采用叠加原理和分离变量法给出各区域水头分布的级数形式解，根据各区域间连续条件和傅里叶级数正交 性求得成层土中基坑二维稳态渗流场水头分布的显式解析解。将解析解计算得到的水头分布、挡墙水压力与有限元软件计 算结果进行验证，并将解析解退化为单层土形式与半解析解进行对比，结果吻合较好，验证了解析解的正确性和有效性。 将解析解与考虑水土相互作用的水压计算方法和等效渗透系数方法进行对比，基于解析解进一步给出计算基坑内出逸比降、 挡墙水压力和抗突涌安全系数的计算公式，并结合工程案例分别采用解析方法和等效渗透系数方法对成层土中基坑的抗突 涌性能进行分析对比。研究结果表明：解析解在求解成层土中基坑渗流场时更贴合实际情况；考虑不同土层间渗透系数差 异时，水头在渗透性较差的土层中变化更快；上层土体渗透系数较小时，在土层分界面处发生突涌的风险比挡墙底部更 大；等效渗透系数方法在求解某些成层土基坑渗流场时误差较大。

  2024-11-25 iGeo