光纤光栅传感技术在GFRP抗浮锚杆现场拉拔试验中的应用

光纤测试技术是将光纤布拉格光栅（FBG）传感器用光纤连成一串,通过构建多点光栅测试系统实现传感,它具有精度高、抗干扰能力强、空间分辨率高和连续数据采集等特点。将光纤光栅传感技术应用到原型玻璃纤维增强复合材料（GFRP）抗浮锚杆受力测试中,同步测试了锚杆杆体-锚固体界面、锚固体-周围岩土体界面以及锚固体内的应变,实现GFRP抗浮锚杆多界面全长受力测试。测试结果表明,光纤光栅传感技术能准确记录拉拔过程中GFRP抗浮锚杆各界面的应变变化,揭示锚杆杆体-锚固体界面、锚固体内、锚固体-周围岩土体界面的轴向应力和剪应力分别随荷载水平和锚固深度变化的分布规律,但不同界面处荷载的传递深度和剪应力沿深度的影响范围有所差异。该测试技术和传感器埋设工艺有众多优势,在岩土工程科学研究与工程应用领域具有广阔的前景。     

地裂缝场地地铁隧道地震动力响应的振动台试验研究

以西安轨道交通3号线地铁隧道近距离通过地裂缝场地为工程背景,采用几何比1:30的大型振动台模型试验,研究不同地震波作用下通过地裂缝带上盘场地地铁隧道的地震动力响应。试验结果表明:地裂缝场地上盘加速度响应表现出明显的放大效应;浅埋地铁隧道对地震波在土层中的传播具有一定阻碍作用,而隧道两侧拱腰位置围岩土层加速度放大效应最强;隧道特征部位PGA放大系数拱腰最大,拱底次之,拱顶最小,其中靠近地裂缝侧拱腰的PGA放大系数大于远离一侧;地裂缝附近动土压力增量明显增加,而靠近隧道附近,动土压力增量明显降低;地震作用下隧道通过地裂缝场地上下盘出现差异沉降,地表出现多条与地裂缝近似平行和正交的裂缝;隧道环向受剪切作用在靠近地裂缝一侧的拱肩部位环向应变最大,而隧道轴向受挤压作用在左右拱腰处应变出现最大值。研究结果可为地裂缝场地地铁隧道结构抗震设计与防灾减灾提供重要科学参考与借鉴。      

大连地铁5号线跨海隧道设计关键技术

大连地铁5号线跨海隧道是我国首条岩溶区的跨海大直径盾构隧道,隧道跨海段长度约2.3 km,采用单洞双线的盾构隧道形式,盾构结构为双层衬砌结构,外径为11.8 m。隧道穿越区域工程地质及水文条件复杂,局部地段岩溶及地下水发育,周边控制性因素较多,设计过程中遇到诸多难点。对地铁跨海隧道单洞双线和单洞单线断面形式进行了综合对比,对岩石破碎、地下水发育条件下的大直径盾构进行选型,通过对比及数值模拟,分析了复杂地质条件下盾构隧道双层衬砌的优势,并结合衬砌形式对防排水方案进行优化,提出了完整的盾构穿越岩溶发育区的处理措施。分析结果表明,岩溶发育区地铁盾构隧道在需要设置排烟风道时采用单洞双线盾构隧道方案更优,采用双层衬砌方案,可以显著提高衬砌结构的耐久性。相关研究成果可供类似工程参考。     

昆明泥炭质土地铁盾构等代层压缩模量试验研究

在城市地铁盾构施工过程中,地表沉降是重要的工程问题之一,不但影响地铁隧道的安全建设,更直接关系到周边紧临建筑物的正常运营。等代层压缩模量是控制地表沉降的关键参数,特别是软弱土层中的地铁盾构。等代层注浆材料与土体的混合比例关系、注浆后的养护时间是直接影响其压缩模量的重要因素。本文依托昆明地铁3号线石咀段泥炭质土层盾构工程,进行注浆材料与泥炭质土的不同比例关系及不同养护时间条件下的压缩模量试验研究。探索泥炭质土层中盾构等代层中浆体与土体的合理比例关系,并提出注浆后何时能达到预期的等代层压缩模量,为泥炭质土地区地铁盾构施工提供参考。     

复杂地质条件下紧邻地铁隧道基坑工程支护方案研究

为了解决高岩面地质条件下基坑支护方案的选型及邻近地铁隧道保护措施的问题,本文提出了基于地层稳定性分析结果的基坑支护方案选型方法。通过一实际工程,介绍了地层稳定性分析的具体应用过程,并结合三维有限元分析方法,研究了采用吊脚桩支护下的基坑工程开挖对周边地铁隧道的影响问题。最后利用基坑施工过程中的监测数据及邻近地铁隧道监测数据,验证了本文所提出的地层稳定分析方法的可行性和高岩面地质条件下吊脚桩基坑支护方案对邻近地铁隧道保护的有效性。     

紧邻地铁基坑支护设计的优化方法

与既有地铁结构临近深大基坑的支护设计因受到各种因素的影响,极易出现支护设计过于冒进或过于保守两种情况。本文探讨的与地铁临近深大基坑支护设计的优化方法,在阐述基坑支护设计优化方案的同时,根据拟建基坑与紧邻地铁结构在空间上的位置关系,将此类型基坑又细分为拟建基坑位于地铁隧道上方、拟开挖基坑位于地铁结构一侧开挖深度小于地铁结构基础埋深及基坑开挖深度大于地铁埋深三种类型。明确了设计优化阶段的划分及流程,并通过案例介绍,指出通过对多个单项工程优化经验的积累,可进一步提高该类型基坑支护设计的整体水平。     

长沙地铁,穿越两江一井,还有古城

如此,自2009年9月开始修建的贯穿南北的地铁1号线、今年11月开始动工贯穿东西的2号线、2013年预备启动辐射整个长沙市区的3号线以及2015年开始修建的4号线地铁,将会让古城长沙焕发更多的精彩,增添更多的现代气息。不过,我们现在要解决和探讨的问题是,我们对长沙的地质条件了解多少?施工方对于古文化遗址和遗物,以及特殊的地质路段将会采取什么样的施工方式呢?     

地震作用下地铁车站结构的动力变形响应研究

研究地铁车站结构在地震作用下的变形,对地铁的建设和安全运营有着重要的现实意义。本文进行了北京地区土层中典型地铁车站结构的振动台试验,并使用FLAC2D对试验进行模拟分析,得到了在地震作用下地铁车站结构的变形响应规律。结果表明：地铁结构的变形峰值随地震强度的增加而增加;结构中柱的峰值应变和峰值挠度曲线曲率,两端大、中间小;侧墙峰值挠度曲线的各点曲率为常数,这是因为侧墙与顶底板组成的箱形结构整体刚度大,难以发生破坏;中柱底端应变呈正负循环变化,侧墙的应变曲线与受冲击荷载的变形曲线相似。     

相对位置的地上结构对地铁地下结构地震反应的影响

应用有限元方法和粘弹性人工边界,建立了土-结构动力相互作用体系。对比分析了相对位置上不同的地上结构对地铁地下结构地震反应的影响。分析过程采用平面应变条件下的二维动力时程分析,选择的输入地震时程为Kobe时程。结果表明,地上结构的存在对地铁地下结构的层间相对位移、节点内力等地震反应指标产生了不可忽视的影响;且随着两者相对位置的改变,呈规律性变化。     

地铁隧道结构稳定性自动化监测系统的研究与应用

随着城市轨道交通的快速发展,目前我国的地铁营运线路长度已近300 km,如何实时监测地铁结构的稳定性,保障地铁营运安全,受到各地政府的高度重视。本文基于高精度全站仪构建开发了地铁隧道结构安全自动化监测系统,利用VT检验法对基准点进行了稳定性判定,实现了远程无线控制全站仪对地铁结构进行自动化监测,通过三维一体化、高精度系统快速对地铁隧道进行了水平位移、垂直位移、隧道直径收敛等诸多变形量的监测,并通过试验对该系统的稳定性和监测成果精度进行了统计分析。结果表明,该系统能够满足地铁结构监测毫米级的精度要求,并具有较好的稳定性。