管棚-箱涵工法中管棚合理间距分析

郑开快速通道采用管棚-箱涵工法施工,在箱涵土体开挖过程中,为了防止局部超挖引起的管棚上部土体向下挤出或者滑移,需要合理地控制管棚间距.文中首先分析管棚上部土体的"微拱效应",建立了微拱分析模型,通过对微拱模型的受力分析,给出了基于土体极限平衡条件的管棚容许间距计算方法,并以郑开线为实例进行验证,同时分析了土层参数、管棚直径等因素对管棚容许间距的影响,最后用有限元对"微拱效应"进行了模拟.     

南京地铁软流塑地层浅埋暗挖法施工技术的探讨

针对南京地铁鼓楼–玄武门区间隧道穿过软流塑地层的特点,采用土工离心机对地表有相对硬壳层和地表无相对硬壳层中隧道开挖之后地层的变形机理进行模拟。模拟发现,地表有相对硬壳层时,隧道以两侧挤压变形为主,地表无相对硬壳层时,隧道以竖向压缩变形为主,为工程措施的选择提供了依据;同时根据管棚格栅的支护体系和应力分布的特点,建立了隧道挤土变形的计算公式,提出了管棚间土体形成的“微拱”效应,论证了通过注浆可提高土体的强度和变形模量,从而强化“微拱”,并大大减少挤土变形量。以南京地铁试验段的实测为基础,分析了软流塑地层中隧道施工引起的各部分变形情况,进而提出了相应的工程措施。     

人行过街地道工程开挖掌子面稳定性分析

对应于管棚支护下的开挖掌子面,分析掌子面上方管棚的荷载传递特性。通过管棚荷载传递计算,研究开挖过程中释放荷载通过管棚作用传递到支护结构及未开挖段土体上的过程,传递荷载大小及影响范围与开挖进尺、地基反力有关。利用建立掌子面稳定性的3D解析式对某人行过街地道工程掌子面的稳定性进行计算分析。结果表明,暗挖隧道大断面的掌子面稳定性不能满足要求,分导洞开挖后,导洞的掌子面稳定性大于规范规定,能满足要求。     

软弱围岩隧道超前支护加固形式研究

以某软弱围岩隧道为背景,通过数值模拟分析不同超前支护加固形式对隧道结构和掌子面稳定性的影响,并对不同的加固形式进行对比分析。分析结果表明：地表注浆加固距离隧道拱顶接近1.2 m时,对隧道拱顶沉降的控制效果显著提升;管棚支护加固区厚度越大,对隧道拱顶沉降的控制效果越好;采用地表注浆加固、管棚支护加固和联合支护时,掌子面的挤出变形趋势基本一致,中部的挤出变形值最大;采用联合支护时,掌子面中部的竖向挤出变形值最小,相比未支护、地表注浆加固和管棚支护加固竖向挤出变形值分别减小了约38.5%、27.3%和9.1%;在同一水平线上,掌子面的横向挤出变形值基本相同,隧道开挖断面距掌子面3 m处,掌子面中部的横向挤出稳定变形值长度较长,而隧道开挖断面距掌子面6 m处,掌子面中部的横向挤出稳定变形值长度较短。相关研究成果可对软弱围岩隧道支护提供借鉴。     

暗挖隧道掌子面稳定条件分析

浅埋暗挖隧道掌子面稳定是隧道施工的前提,暗挖隧道掌子面拱部因开挖土体会向隧道内挤压移动造成土层变形,土层中应力重新分布而形成纵向土拱可承担上部土体的荷载,保持顶部掌子面稳定。隧道掌子面未开挖土体受竖向力及土层深处水平力作用形成滑裂面的基本特征是倾斜的滑动平面。研究非粘性土层、粘性土层隧道核心土作用和不同性质土层,确定隧道最大开挖高度。     

基于筒仓理论的近接断层掌子面稳定分析模型

断层破碎带、地下水是掌子面稳定性分析中不可忽略的因素,研究断层及地下水影响下掌子面稳定具有重要的工程指导意义。在筒仓理论的基础上,建立隧道掌子面破坏模型,提出了考虑地下水渗透力、断层影响下掌子面稳定的解析方法,并结合实际模型推导了水下隧道断层破碎带掌子面的安全系数的计算公式,以及基于破坏模型的支护力计算方法,为该类隧道的设计和支护提供理论依据。通过算例分析,获得富水地层断层破碎带隧道掌子面安全系数;探讨不同支护理论下的支护力取值。结果表明:位于高水位的水下隧道,地下水渗透力占据支护反力数值的相当大部分,断层对掌子面稳定性具有显著的不利影响,且通过对比分析认为我国传统的支护理论普遍偏于保守,且取值范围较大,不利于工程设计。研究成果将为现场掌子面稳定性预测及支护措施的实施提供依据。     

考虑微拱效应的隧道管棚受力机制分析与支护效果评价

考虑管间微拱效应、初期支护滞后效应、应力释放时空效应和基床系数变化特性，将管棚在轴向上划分为不同受力区段，建立深浅埋隧道管棚的力学理论模型，进而通过参数分析揭示管棚力学响应受影响规律。研究表明：(1)管棚在环向上表现为微拱效应，具有承载减跨效果，管棚外载为管间微拱转移的岩土压力；(2)管棚轴向上体现为长梁效应，发挥荷载传递作用，将超前围岩荷载传递至后方初支；(3)基于Pasternak弹塑性地基梁理论，推导了管棚挠度和内力的理论解，较既有理论解更贴近实测结果；(4)提出了围岩/初期支护承载比和管棚挠曲变形以量化评价管棚支护效果，为合理控制管棚变形并有效传递围岩荷载，软岩大跨隧道开挖进尺不得大于2m，拱顶附近30°范围内的管间距较其他部位应缩短5～10 cm。     

浅埋下穿高速公路黄土隧道管棚变形监测及受力机制分析

 依托郑西客运专线阌乡隧道,开展浅埋大跨黄土隧道长大管棚受力机制的研究。对隧道进入下穿高速公路前的管棚纵向变形进行监测,根据实测结果分析长大管棚在隧道开挖过程中的受力特性与作用机制;建立浅埋暗挖黄土隧道管棚受力的双参数地基梁模型,对长大管棚受力机制进行分析。计算结果与实测结果有较好的一致性。研究结果表明：掌子面前方约15 m处管棚开始受力,掌子面过后约15 m处管棚的受力趋于稳定,管棚的纵向变形总体上呈凹槽形分布,掌子面处管棚受力最大;同时,管棚变形与开挖面位置、开挖进尺、管棚及岩体物性指标等因素有密切关系。研究结果为隧道下穿段管棚工法及施工方案的优化设计提供理论依据,并在下穿段沉降监测中得到验证。     

浅埋隧道变基床系数下管棚的力学机制分析

针对管棚法施工中常基床系数下管棚弹性地基梁模型的缺陷,分析了掌子面前方岩土体基床系数分布规律,建立了变基床系数下管棚的地基梁模型,该模型可考虑掌子面水平位移的影响。并用有限差分法对该模型进行了计算,深入分析了开挖过程中管棚的受力和变形。结果表明:考虑掌子面水平位移影响是非常必要的,做好掌子面加固工作对减小管棚的变形较为有效。同时,管棚力学行为与开挖面位置、开挖进尺及岩体泊松比等因素有很密切的关系,可为管棚的优化设计及施工方案的合理选择提供一定的理论基础。     

大跨扁平隧道超长管棚法下穿交通干线技术研究

浅埋隧道下穿重要基础设施时地下结构的稳定性及周边环境变形控制是工程的重点和难点，管棚法是一项提高岩土稳定的重要技术措施。结合福建某大跨扁平超浅埋隧道采用超长管棚法下穿铁路干线的工程实践，分析棚架体系工作原理，总结出超浅埋暗挖隧道超长管棚的施工方法及技术要点。基于Winkler弹性地基梁理论，考虑三步掘进预留核心土施工过程，分析地表沉降规律及隧道支护结构内力分布特性，优化现场支护参数及支护措施设置，结合实测结果验证了计算结果及支护措施的合理性，并结合施工过程及环境特点对地表变形原理进行详细探讨。最后基于实测地表沉降，对超长管棚施做引起的沉降特点及影响因素进行系统分析，结合实际工程特点提出轨道变形控制措施，并从管棚施工技术要点提出地表沉降控制方法。     

H型钢开坯轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC SuperForm2 0 0 2对H型钢开坯轧制进行了模拟。分析了金属变形特点和轧件充满情况。研究表明 ,箱形孔中轧件腹板的变形与宽展较小 ,异形孔中轧件腹板与翼缘的的变形很不一致 ,腹板出变形区后厚度存在反弹增加现象。异形孔中轧件不能很好地充满孔型 ,异形孔中轧制压力较大。     

建筑物纠偏常用方法及其应用

根据以往的一些建筑纠偏的工程经验 ,本文总结了建筑物倾斜原因及对几种常用的建筑物纠偏方法进行了分析和探讨 ,并列举了相应实例 ,以供有关设计人员参考。     

关于浓差能本质及浓差能理论转换效率的再研究

浓差能是一种具有许多独特优点而表现形式较为抽象的新型能源,目前已日益引起人们的兴趣和重视。本文在文献(3)基础上,对浓差能本质及浓差能理论转换效率作了进一步的研究,内容包括两方面:1)对浓差能与机械能在本质上完全一致的观点提出了较严格的证明;2)推导出以膜法为基础的浓差能理论转换效率公式,指出任何理想转换机器在其最大功率输出点处的转换效率均不可能超过η=K/(1 K),这里K是与渗透过程有关的参数。     

脆性岩石扩容起始应力预测——以花岗岩和闪长岩为例

 采用TAW–2000电液伺服岩石三轴试验机,通过32组花岗岩和闪长岩的物性及单轴压缩试验测试,获得岩石的特征物理力学参数。在此基础上,揭示岩石扩容起始应力与弹性模量、泊松比和孔隙度的关系,建立花岗岩和闪长岩的扩容起始应力预测方程。研究结果表明：(1) 弹性模量作为岩石的弹性基质刚度的反映,包括颗粒间的接触刚度和颗粒间基质的刚度,孔隙度作为岩石内部孔洞空间的体积测量指标,是岩石内初始的微裂纹、微孔洞及张开裂纹的综合反映,一定程度上可以反映初始损伤的程度,二者与岩石的扩容起始应力密切相关;(2) 扩容起始应力与弹性模量呈正相关,而与孔隙度呈负相关,当弹性模量最小而孔隙度最大时对应最小的扩容应力值,反之调整;(3) 通过逐步数据拟合分析得出扩容应力的预测模型,通过与试验结果的对比分析,证明预测模型的可靠性。在弹性模量、孔隙度和泊松比已知的前提下,可以先验地对扩容起始应力进行预测,为扩容起始应力的求解提供一条新的思路。     

节点法一些具体问题的处理

本文阐述城市煤气管网水力计算节点法的基本原理以及在实际应用中一些具体问题的处理方法。     

某图书馆圆形楼盖设计

本文介绍了黑龙江省铁力市第一中学图书馆圆形预应力井式梁板楼(屋)盖应用SAP2 0 0 0软件及有关规范的设计过程。给出了该预应力井式梁板结构的材料选择、预应力工艺选择、预应力筋的线型选择、荷载取值与内力计算、预应力筋与非预应力筋的选配等设计计算的思路和方法,可供建造同类工程时参考。     

基础大体积混凝土粗骨料的选择

骨料的粒径大小和骨料的品种不同,对基础大体积混凝土的抗裂性影响较大,骨料的粒径增大,将影响到混凝土的极限拉伸能力,骨料品种的热胀系数过大,也将影响到基础大体积混凝土的抗裂性,为提高基础大体积混凝土极限抗拉能力应选择合适骨料粒径和骨料品种,并进行最佳级配。     

中科院图书馆、档案馆工程钢结构连廊吊装方案的选择

通过对中科院图书馆、档案馆工程钢结构连廊吊装方案的讨论 ,针对在市区钢结构施工中受到的外部环境的制约因素 ,探索了一种在市区进行大跨度钢结构施工的方案 ,并提出了建议 ,可为类似工程提供参考。     

倾斜撑杆式索穹顶结构节点及张拉模拟

分析了索穹顶结构节点的特点,设计了适合倾斜撑杆式索穹顶的节点形式。另外对倾斜撑杆式索穹顶结构的施工张拉方法进行了探讨和研究。利用有限元分析软件对3类施工张拉方案进行模拟,分析内力变化规律,评价各种张拉方案的施工可行性,并给出了建议张拉方案。     

求解边坡矢量和安全系数的三维条分法

 将潜在滑体划分成条柱,在对各条柱间力及条柱底滑面抗滑力合理假定的基础上,对条柱及滑体进行静力平衡分析,求解出各条柱的抗滑力和作用在底滑面的法向力,运用矢量和安全系数的定义,提出一种求解边坡实际受力状态的矢量和安全系数的三维条分法。算例分析表明,对于单一平面滑面或对称滑面矢量和安全系数三维条分法与相应于条间力假定的强度折减的三维极限平衡方法计算结果一致。当边坡的滑面为一般情况时,矢量和安全系数比相应于条间力假定的强度折减法的结果都要略小。