地铁深基坑开挖效应土体小应变参数敏感性分析——以厦门地区为例

小应变硬化模型（HSS）可以同时考虑土体剪切硬化和压缩硬化,以及土体剪切模量在微小应变范围内随应变衰减的行为,因此在深基坑开挖数值分析中具有很好的适用性。为研究厦门地区土层HSS模型刚度参数E₅₀ref,G₀ref和γ_0.7对深基坑数值分析结果的敏感性,基于敏感性分析和正交试验原理,选择厦门地区典型土层残积砂质黏性土、粉质黏土和淤泥质土,以坑外地表沉降值及围护墙的最大弯矩值作为控制指标,分别进行了单一控制土层的参数敏感性研究。结果表明:要在深基坑数值分析中精确计算地表沉降和围护墙弯矩,最重要是控制好土层G₀ref的取值,其次是E₅₀ref,而γ_0.7的影响相对小一些;随开挖深度加深,G₀ref对地表沉降的影响逐渐降低,E₅₀ref和γ_0.7的影响有所提高;E₅₀ref对围护墙弯矩的影响随开挖进行有所降低,G₀ref和γ_0.7的影响则有增大趋势,其中G₀ref相对较明显。土体小应变行为对于基坑施工效应有重要影响,在相关设计和施工中应予以重视。分析结果可为深基坑有限元分析中获得更合理的地层变形和结构内力响应提供有益参考。     

厦门地区孤石分布规律及对地铁工程的影响

厦门地区的花岗岩地层中发育了大量的球状风化体（俗称孤石）,对地铁工程的建设产生了不利的影响。通过对厦门地铁一号线、二号线进行钻探及室内试验研究,根据揭示的孤石进行统计分析,并分析对地铁工程的影响。研究表明：厦门地区花岗岩孤石埋深主要集中在0~20m之间;89%的孤石厚度不超过4m;近半数孤石分布于强风化层;其饱和抗压强度主要集中在40~45MPa和90~100MPa,天然抗压强度集中在45~50MPa和100~110MPa;地铁施工时孤石可能会导致盾构机损坏和姿态失控。     

高真空击密法在平潭综合实验区吹填软基处理效果评价

福建平潭综合实验区金井湾片区吹填场地面积大、工期紧,选用6.9×104m2具有代表性的区域采用高真空击密法进行加固试验研究。在软土地基处理前、处理施工结束后和处理施工结束5个月后,分别对地基土进行检测,并在施工结束后对表层吹填砂进行平板载荷试验,对淤泥层进行物理力学特性试验。研究表明:经过处理后,淤泥层锥尖阻力q_c的标准值提高52.6%,侧壁摩阻力f_s的标准值提高58.7%,不排水抗剪强度的标准值提高约60.3%,且深度6～7m的范围内的处理效果较为明显;土体物理力学特性有了不同程度的改善,干密度ρ_d的标准值提高了6.08%,孔隙比e的标准值减小了8.96%,压缩系数a_1-2的标准值减小了10.53%,压缩模量的标准值Es_1-2提高了12.18%,直接快剪的黏聚力c的标准值提高了8.91%,内摩擦角φ的标准值提高了41.01%,三轴（UU）试验的黏聚力c的标准值提高了33.04%;地基承载力由处理前的不足50kPa提高到大于120kPa,砂土层的液化特性被消除,满足地基处理要求。以上结论有助于该工法在平潭地区的推广和应用,具有一定的工程参考价值。     

海底盾构隧道掘进过程数值模拟研究

为精确模拟海底盾构隧道掘进过程的施工力学效应,以厦门地铁2号线海底盾构段工程为依托,建立盾构机-注浆体-围岩-海水相互作用的三维数值模型,全面考虑施工影响因素,如开挖面泥水压力、千斤顶推力、盾构机超挖、机身与土体相互作用、注浆压力、海水压力、壁后注浆的时空变化性质等,通过计算结果与实测的验证后,对开挖面支护压力、地层损失率、注浆压力和千斤顶力等4种因素进行参数变化分析。结果表明:初期管片水土压力受到的施工扰动较为强烈,之后先大幅快速下降,降幅在100kPa左右,再缓慢降低,降幅在20kPa左右,最后趋于稳定;开挖面支护压力设为320kPa左右最为合理,增大支护压力,仅对开挖面前方一定范围内土体变形有影响,由于埋深较大,对地表竖向位移基本没有影响;地层损失率对地层沉降、管片上浮及管片内力的影响较大,随着地层损失率增大1%,地表沉降增大241.3%,管片上浮量降低38.2%,弯矩减少23.9%;注浆压力对管片上浮和管片内力有较大影响,注浆压力增大10%,管片上浮量增大32.1%,弯矩增大24.3%;千斤顶力主要对沿隧道轴向的管片轴力有一定影响,对管片上浮和管片弯矩影响很小。研究成果可为管片结构设计及海底盾构施工参数控制提供更加合理的参考建议。