土钉基坑支护的空间效应研究

利用三维弹塑性模型研究了土钉基坑支护的空间效应,着重对深基坑工程中的阴角、阳角及分段分层开挖等问题进行了计算分析。结果表明,基坑的阴角能大大降低基坑位移和土钉轴力,其影响范围大于开挖深度,直立开挖面的阴角效应比放坡开挖面时的要大;阳角处的位移及土钉轴力明显增大,其影响范围延伸至3倍基坑开挖深度;分段分层开挖支护能充分利用土钉支护的空间效应,其影响范围接近于基坑开挖深度。     

北京某基坑阳角部位土钉支护的冗余度设计研究

以北京某基坑阳角土钉支护工程为背景,采用Midas/GTS软件建立了该基坑阳角开挖模型,以土钉轴力和土体变形为标准,计算支护体系的冗余度,并分析了腰梁加固和阳角参数对基坑支护体系冗余度影响特征。结果表明:①与无腰梁体系相比,土钉一腰梁共同工作的整体能够很好控制阳角危险位置处的位移,同时增加支护体系的传力路径,提高支护体系冗余度。腰梁的设置提高了支护体系变形冗余度。②土钉一腰梁支护体系能够降低阳角附近土钉轴力,保护危险构件,提高支护体系承载力冗余度。③基坑阳角凸出长度增大,支护体系冗余度降低;基坑阳角角度减小,支护体系冗余度相应降低。     

杆系有限元法求解复合土钉支护结构的位移

复合土钉支护位移计算尚未有成熟的分析方法。本文采用杆系有限单元法,结合支护土钉滞后的施工动态分析,来求解施工超前桩墙的复合土钉支护结构的水平位移。坑外侧主动土压力,由于受到密集土钉作用和坡角的影响,考虑折减计算。本分析方法简便,易于计算机编程。通过工程实例计算和分析,结果表明水平位移计算值与实测值较为接近。      

基于Midas对长春市某基坑工程的坑角效应分析

利用Midas GTS有限元软件对长春市某基坑工程桩锚支护体系进行数值模拟，通过对坑角处的支护桩桩顶水平位移进行分析，发现阴角效应与阳角效应的影响范围与基坑的开挖深度存在倍数关系，且当阳角臂长发生改变时，该条臂上的支护桩桩顶变形呈现出两种不同的变化趋势。     

四医大口腔医疗楼基坑支护设计与施工

根据基坑的复杂程度,不同的支护目的,采用不同的支护形式.通过实例分析了复合土钉墙支护基坑变形的特征,得出复合土钉墙的最大水平位移变化规律.杆系有限元法用于基坑支护简单、实用.     

基坑开挖与土钉支护的数值模拟

运用FLAC程序对深基坑土钉墙支护设计进行了数值模拟,分析了边壁土体的变形大小和土钉应力分布,并与现场实测结果对比,得出基坑顶的水平位移值与实测值相差不大,并对差值进行了分析。在应力方面,改善了土体内应力集中的现象,从而制约了土体的变形。剪应力在支护结构和坡角处有集中现象,在坡角处较为严重。     

二次注浆复合土钉墙在超深基坑支护中的应用

结合无锡地区典型的软土深基坑土钉墙支护工程实例,简要介绍了超深基坑中二次注浆复合土钉支护技术的应用及施工控制;并通过具体试验及监测结果,就二次注浆土钉的承载力情况及二次注浆土钉墙施工过程中支护结构的沉降、水平位移情况进行了分析总结,对其经济性进行了分析评价。     

复合土钉墙工作性状的有限元模拟与分析

针对软土地区复合土钉墙（CSNW）的应用特点及施工方法,采用非线性有限元方法建立简单土钉墙及复合土钉墙受力变形的计算模型。对两种计算模型的土钉轴力分布、超前桩的受力以及土体的位移模式等进行研究,以明确复合土钉支护在加入搅拌桩以后其与简单土钉支护工作性状的差异,为复合土钉支护设计计算方法的改进提供依据。     

土钉墙变形规律及其相关性的实测研究

根据基坑坡顶水平位移与沉降的实测数据,讨论了土钉墙坡顶水平位移和沉降以及水平位移与沉降之比的规律,并利用统计方法对其相关性进行了分析,根据实际施工工况与实测数据对比,指出影响土钉墙变形的关键因素及控制土钉墙变形的有效措施。实测数据分析结果表明：基坑坡顶变形的空间效应明显;采用放坡或坡顶卸载可以有效地控制土钉墙的变形;在基坑上部设置预应力锚杆对基坑变形控制具有明显的效果;基坑坡顶的沉降随其水平位移呈非线性增加,沉降与水平位移比与其水平位移基本呈线性增加;土钉基坑发生破坏时的坡顶水平位移的警戒值为0.8 %～1.0 %H。     

北京朝阳广场深基坑支护技术

北京朝阳广场深基坑支护设计尝试采用上部复合土钉墙，下部桩加预应力锚杆的支护形式。上部复合土钉墙较桩锚支护节约成本。土钉墙设计中第三道土钉替换为预应力土钉，有效地限制了土钉墙顶部位移。土钉墙顶面及桩顶连梁上布置变形监测点，采用量距法及经纬仪挑直线的测量方法进行变形监测，实测变形的数据均在规范允许范围内。     

坡面形态对边坡动力变形破坏影响的模型试验研究

采用自主制作的单向振动试验台,对不同坡面形态土质边坡进行了失稳破坏过程的模型试验研究。试验设计了凹面坡、凸面坡和凹凸面组合型3类边坡共8个模型,通过单向振动试验台施加初始位移,触发模型边坡失稳破坏,利用摄像机对模型边坡破坏过程进行跟踪记录,并对变形破坏特征进行分析。试验表明：凹面坡主要由坡面上形成的横向裂隙带动整个坡体发生破坏,而凸面坡则是由于坡顶上形成的横向裂隙带动整个坡体发生变形破坏,凹凸面组合型边坡的破坏则是受坡面凸起部位所控制;进一步研究发现,凹凸程度越强的边坡越容易发生变形破坏,其变形破坏的程度越大。研究成果有助于了解不同形态坡面边坡的破坏特征,为工程边坡设计提供借鉴意义。     

Compatible algorithm for integrations on a block domain of any shape for three-dimensional discontinuous deformation analysis

This work calculates the integrations of convex and concave polyhedrons in three-dimensional discontinuous deformation analysis (3D DDA) using a novel method. With this novel method, mathematical topology is applied to the integration, and the numerical mesh used by the Finite Element Method (FEM) is not needed to subdivide polyhedrons into tetrahedrons or hexahedrons. Examples demonstrate the accuracy of the proposed method for integrating convex and concave polyhedrons with planar boundaries.     

三峡库区香溪河段典型滑坡变形特征分析

本文从坡形采集入手,对三峡库区香溪河段蓄水后发生变形的滑坡进行归纳统计。统计表明,近水库岸坡为凸形的滑坡更容易发生变形。对香溪河段典型滑坡进行了长期地表位移监测,获得八字门滑坡和白家包滑坡的变形曲线为台阶状,耿家坪滑坡的变形曲线为脉动形。近库水微地貌为凸岸,滑体物质为老滑坡堆积物的滑坡变形曲线为台阶状,变形具积累性;近库水微地貌为凹岸,滑体物质为崩塌堆积物的滑坡变形曲线为脉动形,变形具“弹性”。     

三维构造恢复中原位归属问题的方法技术

针对目前复杂构造三维恢复过程中地质体产生空间位置变化的不确定性,采用三维原位恢复方法,以巴楚断隆S1 构造为例,通过对比S1 构造恢复过程中所选取的标准区域与样本区域在构造变形前后的空间位置变化,分析构造变化过程中S1 构造整体模型的位置变化规律; 并据此将构造复原后的模型整体变化至初始位置,消除S1 构造因去掉石炭系顶面断距带来西南方向的位移,也消除了因去掉石炭系褶皱所带来西南方向的位移。研究表明,运用三维原位恢复技术,能够确保地质模型在构造复原前后空间位置不变,进而保证研究主体在构造恢复过程中空间位置的相对稳定,为分析构造变形带来的影响奠定空间比较基础。     

明渠弯道水流平均运动规律试验研究

利用高频粒子图像测速PIV(Particle Image Velocimetry)系统对明渠弯道水流进行了测量,在两种不同试验方式的配合下,不仅提供了大量高精度的平面二维流场数据,还成功重构了弯道水流的三维平均流速场,为深入研究弯道水流复杂的时均流动结构提供了试验依据。试验结果表明,由于弯道曲率不连续,水流主流区在弯道入口位于凸岸附近,随后在离心力的作用下逐渐转移至凹岸,并一直维持至弯道出口;凹岸顶托及环流运动导致不同横向位置处的纵向流速剖面近床面区域速度梯度及最大流速的位置沿程发生改变;弯道曲率越大,最大水深平均纵向流速转移至靠近凹岸一侧的位置离弯道入口越远;受上游直段二次流的影响,环流运动在弯道入口断面呈三涡结构,随后快速衰减为双涡结构;弯道主环流的强度沿程先增加后减小,涡核位置沿程往复摆动。     

空隙岩体与溶洞充填混凝土竖向变形特性对比试验研究

岩溶区空隙岩基和溶洞充填混凝土的变形特性直接影响索塔和锚碇的内部应力与安全使用。澧水特大悬索桥进行的30次岩基载荷试验结果表明,未注浆岩体在加压段,压力p与沉降s曲线呈直线型、上凸型、镰刀型和上凹型,以上凹型为主;注浆岩体在加压段,p-s曲线呈镰刀型和上凹型,以镰刀型为主;空隙岩体回弹段,卸压后到最后1～2级,变形几乎没有恢复,压力全部卸除后,变形才会明显减小;空隙岩体的再压缩曲线均为上凹形,总是处于压缩曲线的下方,具有记忆效应,再回弹曲线总是处于回弹曲线的下方,与回弹曲线近似平行;溶洞充填混凝土的压缩曲线呈镰刀型,再压缩曲线呈上凹型,回弹和再回弹曲线在压力全部卸除前近似平行且水平,再压缩、再回弹曲线的变形残余率较小;水泥浆液能有效充填较大空隙和溶洞,不能进入岩体闭合微裂隙中;现行规范关于终载压力的前级荷载的1/3作为空隙岩基承载力是可行的,对应于p-s曲线上起始直线段的终点为比例界限的规定可能不适应于空隙岩体;不同压力作用下的空隙岩体变形模量是变化的。研究结果可为评价注浆效果、设计优化和施工监控提供依据     

加卸载作用下加筋垫层变形特征试验研究

加筋垫层由于具有诸多优点而被广泛应用于反复加卸载作用下公路、铁路路基等工程构筑物中。为研究加卸载作用下加筋垫层结构的变形特征,针对加筋与未加筋垫层2组模型,开展了单次加卸载静力试验。测试并获得了不同荷载作用下垫层竖向变形、筋材应变变化规律,对比分析了加筋与未加筋垫层的变形特征,并从能量角度对加筋垫层工作机制进行了探讨。结果表明：与未加筋情况相比,荷载作用下加筋垫层（加载板处）的沉降变形和残余变形更小。加筋后垫层表面（加载板范围外）的竖向变形及其受影响范围均增大,且在卸载过程中垫层表面竖向变形的水平分布曲线特征由“凹”型变为“凸”型,其加卸载曲线呈“∞”型。格宾网筋材应变沿横向呈现非均匀分布特点,其最大应变小于0.06%,筋材始终处于弹性变形状态。加筋垫层中筋材具有储存、释放及横向传递应变能效应,这使得加筋后垫层具有更好的承载能力与弹性性能,进而可降低循环加卸载作用下垫层的塑性变形或累计变形。     

Flexural response of the oceanic lithosphere at an arc—arc junction: implication for the subduction of aseismic ridges

The deformation of the oceanic lithosphere subducting at the junction of two trenches is studied by means of a three-dimensional finite-element analysis. Results show that the existence of a junction (i.e. a change in trend of the trench axis) yields a specific shape of the outer topographic rise. In a convex junction area—such as the Japan and Kuril trenches, the topographic bulge presents a “dome”, whereas in a concave junction area—such as the Java and Sumatra trenches, this bulge is less pronounced. These theoretical results are confirmed by the bathymetry seaward of the junctions of the Japan and Kuril trenches and of the Peru-Chile trench. Moreover, the existence of the abnormal topographic dome in front of a convex junction contributes to the creation of normal faults which help the subduction of seamounts or of other bathymetric features in such areas.     

Strain distribution within arcuate diapiric ridges of silicone putty

Twenty crescent-shaped diapiric models of silicone putty were made in two high-capacity centrifuges. The strain distribution within the models was studied by means of coloured rectangular elements, a method which led to large errors at random locations. Most elements affected by large errors could be identified in repeated experiments.The deformation pattern within the central segment of the diapiric ridges is dominated by two large regions of contrasting principal strain normal to the radial symmetry plane (axial plane of the crescents). This principal strain is tensile near the concave boundary of a ridge and compressive near the convex boundary of a ridge.Within the radial symmetry plane, the orientation pattern of long axes of the total-strain ellipses resembles an open fan which diverges toward the crest of the diapiric ridge. In the high-amplitude models, there is a narrow crestal region in which the long axes are subhorizontal. A similar region has been noted in comparable models of cylindrical diapiric ridges.In one of our models (WMS 20), the arcuate hinge line has pronounced culminations at both ends of the diapiric ridge. This results in a strong crestal depression at the radial symmetry plane where the strain analysis was performed. Accordingly, the characteristic region of tensile normal strain occupies most of the radial section.     

济阳坳陷临南洼陷油气运聚方向与分布规律

构造应力场、流体势、断面形态特征及其与输导层产状的匹配关系对油气运聚有显著影响。研究结果表明：济阳坳陷临南洼陷油气优势运移方向表现为自生油洼陷向周边,以近SN向运移为主,至临商、夏口断裂带,则上盘的断裂凹面处、断面的凸脊、下盘的断裂凸面处及输导层与断面形成的构造脊是油气运移和汇聚的优势通道和方向;油气藏分布整体表现为沿着油气优势运移通道与方向“顺藤结果”、“沿枝开花”的格局;断裂的侧向封堵性导致临南地区不同位置的含油性差异,构造样式的差异性导致不同盆地结构单元的成藏模式不同。