沉降史反演的现状与应用

在总结前人资料的基础上，综述目前的研究现状，提出沉降史的反演是构造地质学与沉积学在盆地研究中具有结合点和生长点的作用，归纳了沉降曲线应用和对地质学进展的贡献以及在计算沉降量和解释沉降曲线应注意的问题，并展望其发展方向。     

隧道下穿既有结构物引起的地表沉降控制标准研究

解决好隧道下穿既有结构物引起的地表沉降问题,对城市地下交通和高速铁路的建设具有重要的意义.在调研国内大量隧道下穿开挖引起的地表沉降控制标准和方法的基础上,根据隧道下穿公路、铁路、隧道和建筑物时引起的地表沉降的不同特点,结合隧道的施工、开挖面积、埋深和工程地质条件等因素,对隧道下穿不同的结构物提出不同的控制沉降措施和建议...     

地铁暗挖法施工中降水引起地面沉降问题的探讨

近年来,地铁暗挖施工中辅助降水措施取得了很大成功,但由降水引起的地面沉降,其成因、危害性、如何避免和控制是十分重要的问题。本文结合北京地铁7号线双井站工程实际经验,对降水沉降问题进行探讨和总结。车站主体暗挖施工过程中,监测降水沉降值仅4.0mm,证明双井站降水方案和沉降控制措施是合理的。     

一种地基沉降的高效表达方法研究

目前地基沉降影响评估一般只在沉降云图或沉降等值线上手动标出最大沉降和差异沉降,而不详细说明地基基础重点部位的沉降情况,不仅影响成果表达的丰富性和准确性,还不利于了解基础其他部位的沉降情况。提出一种对建筑地基基础各重点部位沉降及差异沉降的高效表达方法,并将该方法应用于实际工程。结果证明,该方法能读取PLAXIS3D软件的数值计算结果,不仅可快速绘制沉降云图、沉降等值线、地基基础重点部位沉降及差异沉降等图件,还可通过将上述图件叠加显示,大大提高成果表达的丰富性和准确性。     

用单桩沉降估算群桩沉降的计算方法

由于群桩沉降计算时参数的选取不易把握,而单桩沉降较易得到,找到一种用单桩沉降来代替群桩沉降的方法无疑会使得问题变得简单。单桩沉降由桩身压缩和桩端沉降组成。采用桩身线弹性的假定计算单桩桩身压缩,利用分层总和法计算单桩桩端沉降。同时在群桩沉降计算时考虑桩身压缩对沉降的贡献,并用承台下的平均附加应力乘以桩端荷载传递系数后作为桩端的附加应力。根据单桩和群桩沉降计算时的异同,提出了一种用单桩的沉降估算群桩沉降的方法,使得在群桩沉降计算时,参数选取较为容易,且计算较为简单。最后介绍了该方法在桥梁工程桩基础沉降计算中的应用。     

软土地基上大面积水池的沉降

本文主要介绍软上地基上大面积水池的沉降观测,根据水池各部位不同沉降情况提出分析意见,包括对软土地基上水池沉降计算一系列问题的考虑。     

垃圾填埋场的沉降分析、计算及灰色模型预测

城市垃圾填埋场的沉降问题一直是长期困扰从事垃圾填埋研究工作者的一个非常重大的问题，它的解决对于提高垃圾场的潜在处理能力、增加填埋场的有效存贮容量有着十分重大的意义。本文首先分析了垃圾场的沉降原理，并给出了计算方法；而后应用灰色系统理论，对沉降实际数据进行处理，建立灰色动态GM模型，作出对填埋过程中和封顶后的沉降预测，取得了较好的效果。     

结构性软土的损伤及其对地基沉降的影响

通过室内试验,研究了软粘土的结构性及其在受力过程中的损伤特性,并讨论结构损伤对地基瞬时沉降和固结沉降的影响。计算结果表明,常规方法低估地基的瞬时沉降,夸大地基的固结沉降。     

上海浦东机场一跑道地基沉降规律

目前,软土地基沉降计算理论尚不完善,计算精度还较低。上海浦东机场一跑道地基为典型的软土地基,从道面竣工开始就进行了道面沉降观测,已积累了11a的沉降观测资料。这些资料对于认识软土地基沉降变形规律具有重要意义。本文通过对上海浦东机场一跑道道面沉降观测资料的分析,论证了一跑道地基沉降变形规律、建立了地基沉降模型。一跑道地基沉降以静载沉降为主,同时,飞机动载沉降、水位变动沉降也不可忽视。飞机动载沉降可以从跑道横断面实测沉降资料中分离出来,动载沉降多发生在通航2～3a内,之后,动载沉降增加缓慢。与飞机动载沉降相比,地下水位下降引起的地基沉降更大。不同时间,地基沉降组成不同,截止2009年4月,一跑道中心线附近地基平均沉降约为54cm,其中,静载沉降约为33cm、动载沉降约为5cm、地下水位下降引起的地基沉降约为16cm。     

断层对采空区地表沉降影响的模拟

断层是影响采空区地表沉降的重要因素。针对这一问题,采用数值模拟的方法,建立矿山地层、断层和采空区的三维地质模型,对比有无断层时,采空区地表沉降的变化规律,并详细分析了断层倾角、断层与采空区相对位置关系、断层摩擦强度等因素对沉降规律的影响。研究表明：断层不仅对采空区沉降起放大作用,同时对地表沉降变形起隔断作用。断层的存在使地表塌陷盆地中心向断层方向偏移。断层倾角在40°~50°时,地表沉降量出现最大值;断层倾角在35°~40°时,采空区顶板下沉量出现最大值。随着断层抗剪强度的减弱,采空区地表沉降量增大;但当断层的内摩擦角大于或等于周围地层的内摩擦角时,断层内摩擦角的增大对地表沉降量的影响不明显。     

苏州轨道交通盾构隧道施工与运营期BOFDA监测技术研究

盾构隧道越来越广泛的应用于地下交通工程及地下管道构筑物中,其结构健康监测是保障隧道长期健康服役和反馈隧道安全隐患的重要课题。布里渊光频域分析技术（Brillouin Optical Frequency Domain Analyzer,BOFDA）是近年来国际上发展起来的分布式光纤传感新技术,并开始应用于岩土体内部变形的监测。本文依托苏州轨道交通盾构隧道结构健康监测项目,将基于BOFDA的分布式光纤感测技术应用于盾构隧道施工和运营期的结构安全健康监测。作者设计了可行的监测方案,研发了合理的光纤传感器及配套夹具,对隧道环向收敛、纵向沉降以及伸缩缝的变形进行了监测,取得了一批反映盾构隧道施工和运营期的结构安全健康监测数据,并对隧道的健康状态进行了分析。监测结果表明：BOFDA技术可有效地对隧道结构变形异常点、渗漏点和管片错动处等准确定位和监测,具有分布式、长距离、耐腐蚀、成活率高等技术优势,是地铁盾构隧道施工和运营期结构健康监测的一种十分有效的新手段。     

隧道施工时地表沉降监测控制标准探讨

地表沉降是判断浅埋隧道地层稳定的一个重要指标。在分析地表沉降监测重要性和隧道埋深的关系基础上,阐述了地表沉降控制标准确定的原则;针对隧道无邻近结构物段,从地层围岩稳定、经验公式和相关规范的角度探讨地表沉降控制标准,并以武广客运专线浏阳河隧道为例子进行验证。结果表明,城市隧道变形控制标准要比山岭隧道更严格,浅埋隧道要比深埋隧道控制标准更严格;围岩越坚硬、跨度越小、边墙高度越小,则允许的位移越小,反之则越大;允许的变形控制标准主要影响因素是围岩自身条件,其次是隧道的跨度     

交错既有隧道次生力学效应三维模型试验

为分析交错新建隧道施工对既有隧道的影响,采用公路隧道结构与围岩综合试验系统对交错隧道进行三维物理模型试验。测试的内容包括新建隧道开挖引起既有隧道围岩内部压应力、围岩内部位移及支护结构内力的变化规律。试验结果表明,既有隧道拱顶径向压应力和拱腰切向压应力具有增加趋势,拱顶切向压应力和拱腰径向压应力具有减小趋势;拱顶围岩内部位移表现为压缩变形,拱腰围岩内部位移为拉伸变形;既有隧道支护结构的轴力和弯矩全为增加,右拱腰的弯矩受到的影响最大;新建隧道施工对既有隧道L8截面的影响较小,对L1和L4截面的影响非常明显,当间距小于L8截面情况时应采取加固措施。     

水域静力触探设备的研制和应用

为详细了解崇明越江通道南港隧道段地层情况 ,设计要求提供长江水域静探资料。简介了我院水域静力触探设备的研制和应用情况     

Q2饱和黄土隧洞围岩变形特征研究

Q₂饱和黄土含水率高,强度低、变形大。饱和黄土隧洞围岩变形破坏一直是工程界关心和亟待解决的问题。利用隧洞围岩收敛变形、二次应力场监控量测与数值分析,获取隧洞围岩动态综合信息,研究在一次支护条件下,隧洞围岩的收敛变形和应力变化特征。结果显示,隧洞围岩收敛变形和应力在最初的10~15天呈线性快速增长趋势。后期,收敛变形随时间呈非线性增加,受一次衬砌的限制,其变形在隧洞开挖30~40天后渐趋于稳定,但应力持续增加,反映Q₂饱和黄土隧洞围岩具有显著的时效特性。为避免隧洞围岩压力过大,造成隧洞围岩及支护破坏,建议在开挖后30~40天施作二次衬砌。     

深埋隧道外水压力计算的解析-数值法

在高水头富水区,抗水压衬砌设计的关键在于外水压力的计算。深埋隧道排水时,沿轴线方向上流入隧道的水量来自于隧道掌子面的前方,当隧道施工足够长度后,可以认为已施工断面的地下水只从隧道两侧向断面内运动,此时可将三维问题处理为二维。对于深埋隧道,当其断面远小于水头时,可处理为一个点井;隧道全断面排水时,隧道断面线可处理为定流量边界。首先建立隧道排水的水文地质概念模型,采用经验解析法预测隧道的涌水量,然后将涌水量代入隧道围岩渗流的剖面二维模型,模拟隧道排水时围岩渗流场的分布,再采用作用系数的方法计算出隧道衬砌的外水压力。     

层析成像在齐峦山隧道勘探中的应用

阐述了CT成像及其反演算法的基本原理 ,结合齐峦山隧道勘探的实例可以看出SIRT反演算法得出的成像剖面精度很高 ,从而使其在判断岩溶、裂隙及岩石破碎发育带方面具有独特的优势。     

岩体粘弹塑性-损伤本构模型及其有限元分析

本文将损伤力学的原理引入岩体流变学的研究,建议了一个损伤演化方程以描述岩体力学性质随时间不断弱化的现象。系统地推导了有限元计算公式。地下巷道位移的实测验算表明,本文的本构模型是合理而有效的。     

穿越不同密实度饱和砂土地层的盾构隧道地震响应三维数值分析

地震液化对隧道结构有重大威胁,且位于不同抗液化能力地层交界处的盾构隧道段更易发生严重的地震破坏。采用三维数值方法研究穿越不同密实度状态饱和砂土地层的盾构隧道的地震响应规律。饱和砂土用一种描述不同密实度砂土液化行为的边界面模型进行模拟,首先通过隧道液化上浮的振动台试验结果验证该本构模型的合理性。其次,应用多自由度连接弹簧表征管片环间相互作用,采用文献中的拼装管片的逐级加载试验结果验证该方法的可行性。最后,建立穿越两种不同密实度饱和砂土地层的盾构隧道三维数值模型,研究相对密实度、输入加速度峰值和交界面倾角对砂土地层-盾构隧道系统动力响应的影响。结果表明,可液化地层中隧道结构位移模式是水平地震激励下产生的水平位移与由于液化上浮效应产生的竖向位移的耦合作用,加之隧道在不同土层中变形存在差异,从而导致隧道呈现扭转的变形形态。在靠近交界面处,隧道整体上浮量急剧变化且该处结构上浮量随着交界面倾角增大而增大,同时管片结构弯矩出现突变,接头螺栓的环间剪切和拉伸位移也显著增加。分析结果进一步印证地震作用下盾构隧道在不同性质饱和砂土地层交界面处更易破坏,在设计阶段应予以重点关注。     

地质雷达在探测隧道中小煤窑中的应用

地质雷达是一种具有高效率、高分辨率及无损伤等特点的物理探测技术,在探测地下空洞等方面取得很好的效果。隧道下采煤脱空区可能引起隧道路面下沉、衬砌开裂和顶板坍塌等灾害,影响隧道安全。对隧道下脱空区进行精确定位有助于采取应对措施,确保隧道安全。本文结合狮子山隧道底部中小煤窑的探测过程,介绍了地质雷达在探测隧道中小煤窑分布中的应用。