块体理论赤平解析法及其在硐室稳定分析中的应用

块体理论是近十几年来发展和完善起来的一种适合于裂隙岩体稳定性分析的行之有效的工程方法，裂隙岩体中硐室周围岩体滑落与岩体弱面分布及其力学性质密切相关，其滑移方式对于硐室维护具有重要意义。本文运用所建立的块体理论赤平解析法分析了某矿卷扬机硐室的稳定性，确定了失稳的块体，并指出可采用锚杆加固的措施。     

泥水平衡盾构开挖面稳定模型试验研究

以崇明越江隧道为背景提出了泥水平衡盾构动态开挖模型试验的可行试验方案,并通过该试验对泥水平衡盾构开挖面平衡的机理,盾构推进时沉降的分布规律进行了研究。试验结果表明,泥水平衡盾构开挖面导致的地表沉降很大程度上取决于开挖过程中泥舱压力的浮动范围。通过将试验结果与楔形体模型理论计算的极限泥浆压力进行对比,得出了更加合理的极限泥浆压力浮动范围,有利于指导将来实际工程的施工。     

诱导缝防水体系在水化热作用下的数值模拟研究

钢筋混凝土结构有效的防水设计是大型盾构隧道明挖段的重点。以珠海三通道南线工程为背景,分析混凝土等效龄期水化热的温度作用,建立三维模型,应用扩展有限单元法(XFEM)对比分析在考虑热力耦合条件下的新型反应性丁基橡胶钢板止水带和传统钢板止水带对于裂缝扩展的影响,评估不同防水体系的工作状态。结果表明:新型反应性丁基橡胶钢板止水带对于裂缝扩展的控制效果优于传统钢板止水带,考虑温度变化的作用后,结构裂缝开展宽度有明显增大,但随着结构受力逐渐趋于平衡,裂缝扩展也趋于稳定。此外,针对不同截面部分损失率下的裂缝扩展情况进行分析,裂缝开展的宽度均随着截面部分损失率的增大而增大,因此在考虑防水效果的基础上,需控制因埋设防水部材而造成的截面部分损失率。     

地面出入式盾构法隧道新技术大型模型试验与工程应用研究

地面出入式盾构法克服传统盾构法需要在两端修建始发和接收工作井的弊端,实现地表出发和地表接收的全过程盾构施工新技术。采用大型模型试验、数值仿真和工程验证手段,系统研究地面出入式盾构法隧道新技术掘进的关键问题,揭示地面出入式盾构法穿越不同阶段的地表沉降规律;依托地面出入式盾构法首次在我国南京城际快速轨道秣将区间隧道工程的示范应用,探索分析该新方法在工程中主要施工参数的合理选择和有效的控制技术;模型试验、数值仿真结果与工程实测结果获得一致的规律,可为该新方法的进一步推广应用打下坚实基础。     

盾构隧道密封垫长期防水性能预测的试验研究

为了建立盾构隧道弹性密封垫橡胶的老化系数模型,开展热氧加速老化试验. 该模型采用伸长率与应力的比值作为性能劣化指标,可以预测橡胶在不同温度和时间状态下的性能,对密封垫的长期服役状态进行预测. 通过一系列水密性试验,研究密封垫防水能力受服役时间和张开量的影响规律. 研究结果表明,橡胶的拉伸强度在老化前期受拉断伸长率变化的影响迅速下降,后期主导因素转变为拉伸模量;老化系数随着时间的增加而持续下降,但下降速度逐渐减小,最终服役百年后的老化系数为0.364;密封垫耐水压折减系数随着张开量的减小而降低,总体上小于老化系数. 基于试验结果,建立以服役时间和张开量为自变量的耐水压折减系数的预测公式.     

黏性土地层中盾构隧道开挖面支护压力计算方法探讨

 盾构隧道开挖面支护压力的确定一直是隧道工程界普遍关注的核心问题之一。对开挖面支护压力计算的6种模型进行深入的讨论,并在此基础上,针对黏性土地层的特点,修正著名的Horn筒仓模型,推导考虑土拱效应的黏性土开挖面支护压力计算公式。以钱江隧道工程为背景,详细分析开挖面支护压力7种确定方法的计算结果,论证各计算方法的工程实用性,并对计算参数的选取进行讨论,为类似工程提供重要的建议值。     

盾构侧穿邻近古建筑地表长期沉降预测与分析

 结合上海地铁11号线侧穿徐汇天主教堂的实际工程,考虑MJS桩加固及建筑物存在对地表长期沉降的影响,采用数值计算和现场实测相结合的方法,对盾构侧穿邻近古建筑地表长期沉降进行预测和分析。计算结果表明,地表长期沉降随时间逐渐增大最后渐趋稳定,而由于MJS桩加固作用及建筑物的存在,地表长期沉降槽与传统形式有很大差异,表现出明显不对称性。此外,由于MJS桩的保护,有效控制了加固区附近的长期沉降,降低了长期沉降对周围环境的影响。从数值计算结果与现场实测情况来看,两者反映的规律基本一致,可验证数值计算方法的可靠性。基于上述研究成果,讨论MJS桩加固、建筑物、扰动范围以及蠕变参数等变化对地表长期沉降的影响,可为今后类似工程提供借鉴。     

砂岩相似材料制作方法研究

利用正交试验设计法设计多组试验,并利用磁铁矿精矿粉、石英砂、石膏、水泥等组成的混合物制作岩石相似材料。对影响相似材料的四种因素,包括骨料的比例、骨料中成分间的比例、胶结物中成分间的比例以及掺水率,与其物理性质、力学性质参数之间的关系及影响程度进行了分析。结果显示,可以通过提高骨料的比例和骨料中磁铁矿精矿粉的比例来提高相似材料密度。在提高相似材料单轴抗压强度方面,可以通过提高胶结物中水泥的比例来实现。相似材料粘聚力的变化与骨料的比例的变化以及掺水率的变化呈反相关。内摩擦角的变化主要受到掺水率的影响。     

砂卵石地层土压力平衡盾构施工开挖面稳定及邻近建筑物影响模型试验研究

盾构技术在砂卵石地层中应用越来越多,砂卵石地层具有很强的不确定性特征,盾构施工的关键问题之一是保持开挖面稳定性及减小地面沉降。利用土压平衡盾构模型,研究北京砂卵石地层中不同埋深时邻近建筑物影响下的开挖面稳定性及地表沉降规律。试验中,分析柔性基础邻近建筑物及埋深对开挖面极限支护力和地表沉降的影响,揭示开挖面稳定性、土拱效应与极限支护力及地表沉降的关系。在邻近建筑物影响下,砂卵石地层中的支护压力呈非对称分布,且砂卵石地层中盾构推进引起的沉降值大于基于Peck公式的计算值,研究成果对砂卵石地层中盾构施工有重要的指导意义。     

京珠高速公路石门坳隧道施工初探

本文结合京珠高速公路石门坳隧道地处石灰岩地层的实际情况,探讨了如何在钻爆施工过程中运用技术与管理相结合的手段控制爆破,最大限度的减少超欠挖的办法;文章还对溶洞、溶沟、溶槽发育的某些特殊地质段提出了处理方案并得出：溶洞对隧道的主要影响为水害,对岩溶水的处理宜疏不宜堵的原则,宜于采取截、排、堵、防的综合措施。