锚杆支护对土质隧道围岩位移影响的数值分析

采用离散元法模拟了锚杆支护对土质隧道围岩位移的影响，分析了锚杆不同长度、不同间距时隧道上方围岩竖向位移的变化情况。结果表明：固定锚杆间距，锚杆越长在其加固范围内的隧道上方围岩竖向位移越小，但其加固范围以外的隧道上方围岩竖向位移反而略有增大；固定锚杆长度，随其间距的增大隧道上方围岩竖向位移始终有增大的趋势，且拱顶围岩竖向位移大体呈对数曲线增大的趋势；锚杆最优间距随其总长度的增加而减小。     

用水泥挤密桩加固提速铁路路基施工技术

采用水泥土挤密桩加固提速铁路路基,施工方便、经济,不影响正常行车.介绍了水泥土挤密桩的施工技术要求、施工工艺及过程,并根据京秦线的施工试验,重点介绍了技术控制要点.     

重载铁路隧道基底病害整治方案初探

长梁山隧道运营以来,部分段落沉降严重,已威胁行车安全。为有效控制基底沉降,保证行车安全,对基底下沉段病害治理方案进行了初步研究。通过调研、收集资料和计算研究出初步方案。隧道基底下沉段可通过注浆加固基底和群桩加固基底等措施,预期达到彻底整治的目的。     

夯扩挤密水泥土桩在黄土地基中的应用

为研究湿陷性黄土地区水泥土夯扩桩的复合地基作用机理和承载能力,在湿陷性黄土场地上施做了4种不同桩间距和桩长的水泥土夯扩桩.开展桩间土压实度、桩体压实度和单桩复合地基静载试验,探讨桩间距和桩长对桩间土挤密效果、桩体压实效果和复合地基承载力的影响.结果表明:在重锤冲击和水泥土挤密作用下,桩周土压实度增大、湿陷性消除、承载力增大;桩间土挤密效果主要取决于桩间距,因桩体强度限制,桩长对承载力的贡献较低;等边三角形布桩,桩间距为2.7 d时,挤密作用能够消除桩周土体的湿陷性,但压实度达不到规范要求;桩间距小至2.2 d时,挤密效果显著提高,桩间土压实度满足规范要求,单桩复合地基承载力特征值达到300 kPa.     

深埋式桩板结构桥-隧过渡段动力响应特征分析

为了解深埋式桩板结构桥-隧过渡段的动力特性及过渡性能,在沪昆高铁某工点过渡区（含隧道口、过渡段及桥台）开展现场动力响应测试,分析不同车型、车速及行车方向等工况下过渡区的动力响应分布规律;并建立考虑车辆-轨道-路基耦合振动数值模型,研究过渡区的线路平顺性及桩板结构过渡段的动应力分布. 研究结果表明:不同车型列车激励下,过渡区振动加速度及动位移有效值的最大值分别为0.85 m/s2、0.034 mm,过渡段的振动水平要比隧道及桥台的更低;过渡段动力响应有效值随车速增大而增大,其增幅比隧道与桥台的更小;行车方向对过渡段与桥台连接区域的动力响应影响较大,对其他断面影响微弱;列车以300 km/h车速经过该过渡区时,过渡区钢轨挠度最大变化率约为0.149 mm/m,车体竖向加速度最大值为0.74 m/s2;桩板结构的存在能够将列车荷载传递至深部地基,使浅层地基土体承受的动力作用降低.      

地震作用下高桩码头不同横排间距的三维动力响应分析

考虑了实际地层、桩-土动力相互作用的影响,采用瞬态动力时程分析法对不同横排间距直桩码头的水平地震荷载响应进行了分析;研究了码头结构在真实地震记录加速度作用下的位移、加速度、最大等效应力、剪应力以及桩的等效应力、弯矩变化规律.计算表明,横排间距平均每增大2 m:码头上部结构最大等效应力增大约9%~12%,码头上部结构最大剪应力增大约12%~15%,码头桩基的最大等效应力增大约8%~9%,码头桩内的弯矩增大约10%.随着桩间距的增加码头抗扭性能增加了,因此上部结构内力增量大于桩内内力的增量,而且整体码头结构跨间距增加到11 m时桩内等效应力接近屈服强度,但未出现应力集中屈服区,桩顶铰接后大大减小了地震的动力危害,可以把横间距增加到11 m.横排间距增大会使面板上产生较大剪应力,最大剪应力发生在面板与纵横梁形成的交角处,应对其采用局部加固的优化设计.研究成果可为深海码头结构的设计提供参考.     

列车荷载作用下地基动力及沉降特性分析

为分析列车荷载作用下的地基动力及沉降特性,建立了轨道-路堤-地基在列车荷载作用下的动力耦合分析数值模型,考虑列车速度、路堤高度和基床刚度的影响,研究了列车荷载作用下的地基动应力分布及地表沉降特性,并对不同地基加固形式的加固效果进行了探讨。研究结果表明:列车荷载作用下地基动应力沿水平方向和地基深度迅速减小;地基竖向动应力和地基沉降随列车速度的增大而增大,随路堤高度和基床刚度的增大而减小,路堤高度不宜小于2 m;地基沉降随加固深度和加固区刚度增大而减小,列车速度越高,影响越明显,最佳地基加固深度为3 m。     

软土地基中不同设计参数的CFG桩内力分析

为了分析CFG桩在软土地基中的应用效果，以某软弱填方路基为研究对象，利用Midas有限元软件分析了软土地基加固中CFG桩的内力变化规律。研究结果表明：桩的轴力（弯矩）由中心桩到边桩逐渐减小（增大），当桩径为0.4 m，桩距为1.6 m时桩的轴力和弯矩分别为561 kN和66 kN·m；当桩径（桩间距）相同时，桩土应力比随着桩间距（桩径）的增大而增大（减小），桩径0.4 m、桩间距2.4 m时桩土应力比最大为51；当桩径为0.6 m、桩间距为2.4 m时，桩的荷载分担比最大为63.04%，研究成果可为工程应用提供参考。     

ADINA在模拟隧道锚杆支护系统中的应用

以某隧道为研究对象,通过现场实测,得出隧道围岩的材料参数,以大型非线性有限元软件AD INA为研究工具,建立有限元模型,采用符合实际的土体模量,建立有限元计算模型,通过改变锚杆支护相关参数,进行大量模拟运算。计算数据结果表明：随着锚杆长度的增加,围岩顶点下沉量不断减小,长度增大到3.0m时,下沉量的速率开始减小;同时,边墙的收敛量也是逐渐减小的,长度增大到2.5m时,收敛量的速率开始减小。通过观察围岩的垂直方向与水平方向的位移变化,得出不同支护参数对围岩位移的影响规律。     

变桩间距高压旋喷桩联合土工格栅加固桥头黄土路基沉降监测与规律分析

黄土地区高速公路的桥头跳车问题是一个重要难题,严重影响行车安全。以山西省某高速公路路桥过渡段为例,介绍了一种变桩间距高压旋喷桩联合土工格栅加固桥头黄土路基的工程技术,分析了工程技术的效果,变桩间距和土工格栅对沉降的影响。结果表明:该工程技术可以克服桥头跳车的问题;沉降随着桩间距的增大而增大;土工格栅具有减小差异沉降的作用。     

高速铁路无碴轨道桩板结构路基模型试验研究

为了研究列车荷载作用下无碴轨道桩板结构路基的动力特性,以遂渝高速铁路为背景,对桩板结构路基进行了动力模型试验,模型几何相似比为1∶12.试验结果表明,激振1万次后,路基动力响应随振动次数的增加几乎不变;加速度响应幅值受加载频率和激振位置影响,并沿深度逐渐衰减;动应力受激振位置影响显著,而受加载频率的影响较小;桩基加深了路基的动力影响范围.     

SV波入射下衬砌尺寸对引水隧道动力响应的影响

采用波函数的Fourier-Bessel级数展开方法,得到了SV波入射时,大型引水隧道平面地震响应的解析解,并对建立的场地模型进行数值计算.计算结果表明：SV波入射时,引水隧道衬砌的径向动应力随隧道内径的增大而增大,径向动应力的最大值与隧道内径呈线性关系,SV波入射引起的引水隧道衬砌的切向动应力随隧道内径的增大而增大.当入射角小于临界角时,切向动应力受隧道内径变化的影响很大.此外,引水隧道衬砌的径向动应力随衬砌厚度的增大而增大,切向动应力则随衬砌厚度的增大而减小.     

车辆荷载作用下超大断面双层隧道衬砌结构动力响应分析

针对大断面双层隧道结构力学复杂的特点,为了掌握其在运营期车辆荷载作用下的响应规律,对建立的三维隧道模型进行研究.对不同时刻的位移云图、位移进程曲线、加速度时程曲线进行分析,分析结果表明:在车辆荷载作用下,位移变化由大到小依次为车道、衬砌、围岩;位移响应在达到峰值后开始衰减直到荷载作用周期结束,并产生位移残余;加速度响应随着隧道轴线方向距离的增加而不断衰减,仅在出口段有所增加.通过车载作用下超大断面双层隧道的模拟,研究其衬砌结构的动力响应规律,可为运营期衬砌结构健康监控提供参考.     

双侧壁导坑法隧道围岩受力变形研究

以昌景黄高铁瑶里隧道暗挖段DK90+550～DK90+610作为研究断面，建立三维数值模型，研究隧道双侧壁导坑法施工过程中隧道的变形和支护结构的内力，深入分析了双侧壁导坑法临时竖撑曲率半径和初期支护钢拱架间距的影响。研究表明，隧道施工过程中隧道拱顶处围岩竖向位移较大，隧道拱腰处围岩水平位移较大。当开挖左侧导坑中间土体和拆除临时支撑时，拱腰水平位移会显著增大。随着双侧壁导坑法临时竖撑曲率半径的增大，围岩的竖向位移逐渐减小，水平位移逐渐增大，初期支护钢拱架的应力逐渐减小，且临时竖撑曲率半径对围岩竖向位移的影响更加显著。围岩竖向位移和水平位移均随着初期支护钢拱架间距的增大而增大，且钢拱架的变化对拱顶围岩竖向位移的影响更为显著。     

深层水泥搅拌桩施工

桩基构造物两侧、箱型通道基础下部及两侧采取深层水泥搅拌桩的处理方法,是一种处理软基沉陷、桥头跳车的行之有效的施工方法。水泥搅拌桩按三角形布置。桩径0.5m,桩间距1.0～1.4m,桩间距由密到疏进行渐变,水泥掺入量为加固土质量的15%,水灰比为0.5。桩体28天无侧限抗压强度不低于1.5Mpa,90天     

不同围岩和埋深条件下隧道围岩位移和应力变化规律分析

采用FLAC3D计算了II～V级围岩在30 m、100 m、200 m、300 m、400 m和500 m埋深下的拱顶沉降和塑性压力,II和III级围岩拱顶沉降(包括开挖面拱顶沉降和最终拱顶沉降)随埋深呈线性增大,IV和V级围岩拱顶沉降随埋深呈非线性快速增大;开挖面拱顶沉降收敛比(开挖面拱顶沉降占最终拱顶沉降的百分比)随埋深增大而减小,随围岩等级降低而减小,表明深埋弱围岩中隧道要趁早支护。围岩塑性压力随埋深增加而增加、随围岩等级降低而增加,表明深埋弱围岩隧道支护结构受到的围岩压力大。最后对围岩应力集中及其影响因素进行了分析。     

基于ANSYS 8．0的挤密桩应力分析

结合大型有限元分析软件ANSYS 8．0对挤密桩挤密成孔过程进行三维有限元模拟,在土体参数一定的条件下,通过逐渐增大孔壁挤压力分析桩周土体的应力变化情况：通过非线性迭代计算,得出孔壁挤压力极限值及其对应的塑性挤密半径．从而分析桩周土体挤密效应随应力增加变化的规律。分析结果能更准确地反映挤密桩挤密成孔过程桩周土体的受力状态．为进一步研究挤密桩综合作用效应提供了一定的参考依据。     

超长密集群桩对邻近隧道影响的数值分析

采用FLAC^3D程序建立数值模型,针对高层建筑物群桩基础不同工况,对邻近已有隧道的影响问题进行了探讨．分析结果表明：群桩与隧道的净距离对隧道沉降有较大影响,工程中布置群桩基础应尽可能远离隧道;随着桩间距的增加,桩基对于邻近隧道的影响逐渐减小,且垂直于隧道轴线方向的桩间距的变化对于邻近隧道沉降的影响效果更为明显．因此,在实际工程的群桩桩位布置过程中,应尽可能考虑增加群桩重心与隧道之间的净距,以减小桩基沉降对隧道的影响;另外,增加桩长对降低隧道受到的影响较为明显,但减小沉降的效益随着桩长增加而降低,需要选择合理的桩长来控制建筑成本以及对邻近隧道的影响．研究结论为制定保护地铁隧道的相应措施提供理论依据．     

运营期地铁列车振动下软黏土的动力响应及变形研究

为研究软黏土在长期列车振动荷载下的动力响应特征及变形规律,以天津地铁6号线左江道站—梅江风景区站区间为研究背景,采用土体循环移动弹塑性本构模型,选取合理的列车荷载,建立三维有限元模型,揭示隧道周围软黏土的加速度响应和位移响应,并结合实测数据分析隧道周围峰值加速度的衰减规律。研究表明:在隧道径向上平均峰值加速度呈非线性迅速衰减,列车振动对软黏土的影响范围为2.5倍隧道直径;列车振动对隧道周围环境的影响主要以竖向振动为主,地层变形空间分布形式与加速度响应规律一致;列车振动荷载加载初期,土体的变形增速较快,随着时间的增加,振动引起的土层变形趋于稳定。研究成果可为运营期地铁隧道的环境监测和地层变形评价提供有益参考。     

地层加固技术发展的若干动向

地层加固技术的研究和推广是土木工程中一项重大课题。地层加固分为改善地层的某些物理力学性质和保护地层不致受工程荷载而破坏两大类，本文对灌浆技术，高压喷射注浆，深层搅拌，振密挤实，地层锚固，成桩工艺以及较弱围岩中修建隧道的地层支护新技术等发展动向作综合性评述。