地铁换乘站基坑变形流固耦合数值分析研究

地铁换乘站基坑在施工过程中要严格控制其变形及对周边环境产生的影响。尽管流固耦合与非流固耦合分析结果有一定差异,但现有地铁换乘站基坑开挖变形计算中较少考虑流固耦合作用。本文针对济南长途汽车站地铁换乘站进行基坑变形分析,建立了考虑流固耦合的三维有限元模型,根据模拟结果,确定出地连墙最大侧向位移及地面沉降最大值发生的位置,并对地铁换乘站基坑变形规律进行了总结和分析。本文研究成果可以为类似地下工程基坑分析计算和施工设计提供有益参考与借鉴。     

地铁双隧道施工引起地表沉降及变形的随机预测方法

地铁施工引起地表沉降及变形的预测和控制是一个有待于深入研究的重要课题。地铁区间隧道大多为近距离的双孔平行隧道,两隧道开挖引起的地表沉降及变形往往相互叠加,导致沉降及变形预测更加困难。以随机介质理论为基础,对预测公式进行了改进,实现了双孔平行隧道施工引起的地表沉降、水平位移、水平变形、倾斜、曲率预测,研发了城市隧道开挖引起的地表沉降及变形预测系统。对多处双孔平行隧道工程进行了理论预测与验证,实测沉降证明了理论方法与预测系统的科学性和有效性。     

裂隙蠕变的稳定性准则

介绍了最小耗能原理及其建立材料强度准则的一般步骤,在强度准则通常为能量蓄积程度表达式这一前提下,从最小耗能原理出发,利用线粘弹性断裂理论推导了裂纹蠕变的稳定性准则。为对比起见,将线弹性断裂理论的应变能密度因子断裂判据直接推广到粘弹性状态,得到了与最小耗能原理相同的稳定性准则表达式,并分析了几种流变材料中裂纹蠕变的长期稳定性。     

岩石粘弹性非定常蠕变方程的参数辨识

近年来,由于力学试验手段和技术的迅速发展,岩石的流变试验的研究也取得了极大的进展。在此基础上,不少学者开始着手探索基于试验结果分析来建立非线性的粘弹性本构模型。作者在页岩蠕变试验数据的基础上,分析了岩石粘弹性变形随应力水平不同和时间发展的变化规律。从元件型本构方程出发验证引入非定常参数的必要性。建立了一维情况下非定常粘弹性模型的蠕变方程,通过理论计算结果与试验结果的对比,发现非定常粘弹性模型比定常粘弹性模型更为准确的反映了岩石的粘弹性变形性能。     

宁晋石盐田水平连通井堵塞成因分析与认识

经过20多年的发展,定向水平井连通法开采技术虽已日渐成熟,被广泛应用到采卤、采碱等水溶开采领域,但在开采生产过程中经常出现由各种原因引起的井堵现象。宁晋石盐田4对卤井,自连通投产后多次发生堵塞,经过修治后运行一段时间再次出现井堵,频繁井堵致使卤井采卤周期短、经济效益差。针对该区采卤井频繁堵塞情况,结合钻修井过程遇到的各种事故和采卤车间提供的相关数据,经过认真分析总结,主要从盐层蠕变挤破套管、夹石岩粉等杂物沉淀和盐结晶堵塞通道3个方面,阐述了宁晋石盐田的井堵原因及预防措施,可为以后卤井修井及新建卤井提供参考。     

爆炸挤淤筑堤沉降的Verhulst预测

沉降观测是爆炸挤淤筑堤质量检测的一个重要手段,目前其监测方法较多还是按传统的观测法,需要较长的观测时间,耗时耗力。通过分析灰色Verhulst模型的特点,根据实际观测资料运用灰色Verhulst模型预测了堤身各时刻的沉降量,与实际观测具有较好的符合性,并预测了堤身的最终沉降量和所需时间。结合实例预测表明,这一模型具有较好的适用性,可以在类似工程中推广应用。     

塑料板排水法加固软基技术

阐述了塑料板排水法加固地基的原理，并对抗剪强度的增长计算和地基沉降的机理进行了分析，对其今后发展方向作了展望。     

板式基础托换法沉降规律的试验研究

板式基础托换法是利用拟建地下室的部分顶板和底板交替支撑既有建筑物完成开挖土方和施工地下室的方法。托换过程引起地基的不均匀沉降会在上部结构中产生附加内力,从而影响到结构的安全。为了研究板式基础托换法沉降规律,将托换过程分为顶板托换、托换顶板四周的土方开挖、接长坑内立柱、底板托换、托换顶板下方土体开挖等5个工况,进行1:10模型试验,用百分表测量立杆底部位置各工况沉降的变化值并计算出沉降差。从试验的结果可以看出,顶板托换、顶板四周的土方开挖和立柱接长3工况出现了中间大、四周小的“盆式”沉降;而底板托换和顶板下方土体开挖工况出现了中间小、四周大沉降规律。最大不均匀沉降出现在立柱接长工况,底板托换工况之后沉降差减少。因此,立柱接长工况成为引起上部结构最大附加内力的最不利工况。     

缓慢复活型滑坡滑带土的蠕变性质与特征强度试验研究

锁儿头滑坡是甘肃省舟曲县城附近、体积约72.85×106 m3的一个巨型老滑坡。20世纪70年代末滑坡开始复活,至今一直处于缓慢活动之中,显示滑坡活动具有典型的蠕动特点。滑带力学特性是控制滑坡活动机制的关键因素之一,为了弄清该滑坡滑带物质的蠕变性质以及控制滑坡活动的强度指标,通过滑带土残余状态下的直剪蠕变试验,研究了滑坡滑带土的蠕变特性,比较了滑带长期强度和残余强度的关系。研究发现,滑带土蠕变特性与应力状态相关,滑带进入加速蠕变的临界剪应力和剪切速率均与正应力线性正相关。该滑坡应力状态指示其已具备进入加速蠕变的条件。残余状态下该滑坡滑带土的长期与残余强度基本等价,前者略大于后者,且增大量值与正应力有负相关关系。     

舟曲泄流坡滑坡变形特征及其形成机理

以甘肃舟曲泄流坡滑坡的野外详细调查和变形监测资料为基础,探讨泄流坡滑坡蠕滑变形特征和形成机理。研究表明,舟曲泄流坡滑坡发育于坪定—化马断裂内,属典型的巨型断裂带滑坡。该滑坡由多个次级滑坡组成,表现为蠕滑变形特点,且一直处于不稳定状态。该滑坡是在内外动力耦合作用下形成的,断裂破碎带是泄流坡滑坡发生的充分条件,断裂活动导致坡体发生塑性流动变形;而降雨是滑坡发生大规模下滑的主要诱发因素;地震、坡脚开挖等对滑坡的发展、演化起到促进作用。因此,进一步研究断裂带滑坡的形成机理和成灾模式,对此类滑坡的防治预警有重要意义。