【摘 要】
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为了解隧道基坑降水开挖引起的围护结构及地层变形规律,进一步提高基坑设计安全度,以厦门市某明挖暗埋湖底隧道工程为研究背景,考虑地层实际分布情况,基于流固耦合理论,利用PLAXIS 3D岩土有限元分析软件构建精细化三维数值模型,逐步模拟湖底隧道基坑支护、降水、开挖过程,分析各个施工阶段基坑的变形、受力情况.计算结果表明:原设计方案下流固耦合计算无法收敛;据此提出对隧道薄弱区段全坑底被动土区域采用搅拌桩加固,被动区加固后,围护结构及地层变形均得到了有效控制;沿基坑纵向,同一道支撑的轴力变化范围达1倍以上;基坑加
【机 构】
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厦门市建设工程质量安全站,福建厦门361003;马銮湾新城开发建设总指挥部,福建厦门361028;厦门百城建设投资有限公司,福建厦门 361009
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为了解隧道基坑降水开挖引起的围护结构及地层变形规律,进一步提高基坑设计安全度,以厦门市某明挖暗埋湖底隧道工程为研究背景,考虑地层实际分布情况,基于流固耦合理论,利用PLAXIS 3D岩土有限元分析软件构建精细化三维数值模型,逐步模拟湖底隧道基坑支护、降水、开挖过程,分析各个施工阶段基坑的变形、受力情况.计算结果表明:原设计方案下流固耦合计算无法收敛;据此提出对隧道薄弱区段全坑底被动土区域采用搅拌桩加固,被动区加固后,围护结构及地层变形均得到了有效控制;沿基坑纵向,同一道支撑的轴力变化范围达1倍以上;基坑加宽段坑底变形远大于其它部位,围护墙下部水平位移和弯矩相比纵向其它位置均有所变化;对于地层条件空间变化显著的长条形基坑,可通过流固耦合数值分析,达到精细化基坑设计的目的 .
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针对水电站时滞性岩爆以及滞后开挖的围岩塌方灾害现象,选取锦屏水电站大理岩为研究对象,运用THMC多功能耦合试验机进行了单轴压缩和常规三轴压缩试验,研究大理岩在外界荷载作用下的力学特性和破坏机理.试验结果表明,①随着围压的增加,大理岩的脆性逐渐减弱延性逐渐增强,即大理岩的塑性变形逐渐增加.②在常规三轴压缩试验中,岩样的破坏是由内摩擦角φ升高和黏聚力c的减少共同实现的.③从常规三轴压缩试验大理岩的破坏形态的角度探讨了不同围压级别对大理岩力学特性的劣化影响机制.
深基坑开挖必将引起周围土体中孔隙水压力和土压力场的改变,导致周围土体变形,从而对其周围环境产生较大影响,严重的还会导致桥梁桩基倾斜、开裂甚至破坏.目前U型槽基坑对邻近桥梁桩基变形影响理论发展尚不完善,有必要大量积累这方面数据研究.基于宁波软土地区U型槽基坑邻近鄞县大桥施工的工程实例,采用MIDAS GTS NX三维有限元数值模拟,结合现场监测分析,研究了U型槽基坑对邻近桥梁桩基的变形影响.研究表明,采用MJS工法桩内插H型钢十一道混凝土内支撑的支护方案在软土深基坑变形控制方面起了良好效果.在土体本构模型选
红黏土中有机质含量是影响水泥土力学特性的重要因素.通过开展不同有机质含量下水泥改良红黏土的强度试验,探究了水泥红黏土中有机质对其变形及力学特性的影响效应;此外,结合SEM与XRD微观测试试验,探析了水泥改良红黏土中有机质的内在影响机理.结果显示,在一定含量范围内试样的粘聚力随有机质含量的增加有所提升,而试样的无侧限抗压强度与内摩擦角均持续减小直至接近影响临界值;在微观层面上,有机质通过抑制试样中水化产物的生成以及诱导其结构形态的转变,进而影响水泥红黏土的宏观力学特性.
现行加筋土结构设计规范中一般以筋材抗拉强度作为设计指标.实际上,影响地基加固效果的因素有多种,除拉伸强度外,还需关注格栅生产工艺、网孔形状、大小、肋条形状等物理性质和结构特点对加固效果的影响.通过原位浅层平板载荷试验,研究了四种不同类型土工格栅加固地基的承载力和变形性能.试验表明,土工格栅加固地基后其BCR值可提高至1.19～1.43,总沉降减少率至少达50％以上,但不同格栅加固效果并不与格栅强度成正比,更与格栅类型、网格尺寸和结构完整性等有关.地基加固效果依次为拉伸型三向格栅＞拉伸型双向格栅＞焊接型双向
以某滨河路沿河路堤工程为例,采用现场地质调查分析及有限元数值模拟方法,对因强降雨致使洪水位变化下沿河路堤滑坡失稳机理进行了研究,结果表明该滑坡失稳模式属于圆弧滑动,降雨、河流侵蚀及洪水快速降落是导致失稳的主要原因;洪水位下降速度较快时对边坡稳定不利,为洪水区路堤滑坡机理的研究提供了理论参考.所得结论对于诸多沿河路堤滑坡失稳机理具有重要的参考和借鉴价值.
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