地下空间与工程学报

Select

李薇,尹峰,张敏之

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 541-546.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在我国城市化的大背景下,城市人口不断膨胀,商业活动日益繁荣。在城市范围内,尤其是在人气聚集、商业繁华、用地紧张、交通拥挤的老城区核心商圈,商业空间的拓展与土地资源的匮乏之间的矛盾日益凸显。老城区地下商业街的开发和利用是拓展老城区商业发展空间、缓解交通压力、改善居民生活环境、提高人防标准的有效途径,因而日益受到重视。本文以盐城市老城区建军路地下商业街为例,对其项目概况、建筑设计、人防设计、商业策划及施工组织进行了阐述分析,明确了地下商业街在老城区立体化开发中的意义;同时,总结了老城区地下商业街开发中应注意的问题,为国内其他城市建设提供参考。

Select

基于粗糙集的地下空间岩土体属性重要性评估

黄静莉, 王清

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 547-550.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

城市地下空间的开发利用是城市可持续发展的必然途径。城市地下空间岩土体可利用性是指对城市地下空间岩土体的工程地质性质进行评价,综合考虑岩土体自身的物理力学性质、水文地质条件,以及地表以下不同深度处的工程种类对岩土体的质量需求。笔者分别探讨了长春市地下空间岩土体在地表以下0~3 m、3 m~15 m、15 m~30 m深度区域内的常见工程种类及岩土体分布特性,并分析了不同深度处的岩土体可利用性影响因素,根据粗糙集理论对长春市地下空间岩土体属性进行了重要性评估,得到具有客观性和可靠性的权重赋值,为长春市地下空间岩土体的可利用性评价奠定了基础。

Select

利用既有人防隧道改造地铁区间隧道方法探讨

魏锋,张晋毅

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 551-556.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以重庆地铁一号线小什字至燕喜洞3.2 km人防隧道改造为依托,对利用既有人防隧道改造、扩建为区间隧道的方法进行探讨,以期对类似工程有一定借鉴意义。在分析既有人防隧道测量、检测资料基础上,提出了利用既有人防隧道改建为地铁区间隧道时线路、限界的设计原则及方法,研究了毛洞段、衬砌段既有人防隧道的改造方法,重点阐述了利用既有二次衬砌存在的问题。利用既有人防隧道改造为地铁隧道可更有效地利用地下空间、减少工程投资、加快建设工期及终结既有人防隧道安全风险。

Select

PPP模式在南京地下基础设施中应用的案例分析

徐生钰,栗金金,罗慧

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 557-563.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

公私合作的投融资模式日益成为公共基础设施建设和运营的主要选择之一。地下基础设施建设成本更高、风险更大、周期更长,在理论上提倡公私合作模式的观点很受欢迎,实践中许多城市也纷纷采取公私合作模式开发地下空间。南京市地下空间开发利用走在全国前列,投融资模式多种多样,对南京市地下公共基础设施的案例分析发现:(1)包括公私合作模式在内的市场化融资是地下公共基础设施的发展方向;(2)选择公私合作模式要对地下基础设施的物品属性有明确认识;(3)项目分解、拓宽融资渠道等将有利于降低风险,推进公私合作模式在地下基础设施建设中顺利进行;(4)政府部门和建设企业的责任、义务和风险要进行明确界定,保护双方利益;(5)融资是一种主动性行为,不能强制。

Select

地铁隧道高压喷射注浆技术试验研究

邓指军,王如路

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 564-567.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

MJS工法是在旋喷机具中加入强制排浆管,通过强制排浆来保持地内压力,控制其对加固范围外土体的影响。但其外管直径较大,开孔会破坏管片主筋,无法直接应用到盾构地铁隧道内。因此,利用其强制排浆的特点,开发管径较小、对周围土体扰动小、可以在地铁盾构隧道内施工的旋喷设备。为验证改造后设备的效果,利用改造后的设备对特定的土层进行旋喷加固试验,在试验过程中使用单点位移计监测上覆土层隆沉情况,使用测斜孔监测试验过程中对周围土体的扰动情况,并采用静力触探来探测喷浆加固效果和加固范围。通过对喷浆加固效果和加固范围以及引起上覆及周围土体变形量的分析,为隧道内不均匀沉降段下卧土层喷浆加固提供借鉴和参考。

Select

盾构隧道施工时地层沉降模型试验研究

臧宏阳,王非

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 568-572.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

随着我国经济的发展,地铁已成为改善城市交通拥堵状况的主要途径之一。但地铁隧道的施工却又不可避免地带来诸多安全隐患,例如,由于隧道施工时土层的沉降,导致管线的破裂。本文旨在通过室内大型模型试验研究地铁盾构隧道开挖时上覆土层的沉降分布特征,分别测定不同深度地层的沉降值,通过对试验数据的分析与整理,得出沉降沿地层深度的分布规律。结果表明:同一深度的地层沉降基本符合peck公式曲线;地层沉降槽的宽度值i不会随沉降量的增加而变化,只与该地层的所处深度有关;并根据试验得出沉降槽宽度i的经验公式。

Select

海底隧道二次衬砌承载力试验及安全性评价

童建军,王明年,梁东,曾佳亮,朱招庚

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 573-578.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

海底隧道长达100年的使用寿命中,由于种种原因,可能使二次衬砌承担荷载逐渐增大,最终导致其破坏。为模拟二次衬砌这一受力过程,进行了海底隧道7种二次衬砌类型的承载力模型试验。通过试验分析,在荷载增大过程中,二次衬砌裂缝发生、发展规律和位移、内力变化规律,得到二次衬砌裂缝承载力和极限承载力。将试验数据与二次衬砌内力和承担荷载的长期监测数据比较,评价二次衬砌的安全性。研究表明:二次衬砌产生裂缝的顺序依次是仰拱、墙角、边墙、拱部;7种二次衬砌类型具有较高承载力,尤其是S5d型;二次衬砌内力及承受荷载监测数据远小于试验数据,二次衬砌具有较高安全储备。

Select

顶管管路整体变形模式的原型试验研究

陈剑,石少刚,赵振华,孙鹤明

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 579-584.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

受曲率半径、地层条件等影响,顶管顶进时管道受力变形并不均匀,现有成果主要针对单节管道及接头的力学特性,对顶进过程中管路整体的力学行为研究尚显不足。采用两节1∶1比例的钢筋混凝土管进行原型试验,试验选取直线及曲线顶进两种典型工况,逐级加载到最大顶力后再逐级卸载,监测加卸载过程中两节顶管内外壁的应变值及管道接头间距。试验结果表明直线顶进时,管道轴向应变呈左右对称分布,相比曲线顶进时应变集中的趋势有所缓和。两种工况下管间接头处的钢套筒都起到了分担轴力的作用。传力衬垫受力变形特性影响顶力沿管路的传递,并最终影响管路整体的变形模式。

Select

钱江隧道植筋牛腿的耐火性能试验研究

张迪

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 585-590.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

钱江隧道顶部烟道板与下部车道板均置于采用植筋工艺施工的牛腿上,需通过试验评价牛腿植筋胶在隧道火灾工况下的耐火安全性。试验按1∶1比例制作了两个E型植筋牛腿试件,用千斤顶分别对两个试件植筋牛腿施加与烟道板及车道板相应的垂直荷载,在试验炉内按隧道最大火灾工况热释放功率50 MW规模的RABT标准升温曲线加热,测试了覆盖有防火板的牛腿的变形、牛腿内的钢筋温度、牛腿表面破环情况等。试验结果表明,设计采用的植筋胶、防火板等材料及相应的植筋技术可满足钱江隧道火灾情况下牛腿结构安全使用的要求。

Select

往复载荷作用下超大型载荷板现场试验研究

张甲峰

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 591-595.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

往复荷载作用下土体既产生弹性变形,同时又产生永久变形,这种累计的永久变形无疑是研究的重点,而关于往复荷载作用下土体变形特性的研究较少,鉴于此,笔者开展了往复载荷作用下超大型基础板沉降现场试验研究,通过对不同位置、不同深度土体中孔隙水压力、分层沉降和侧向位移的连续监测,研究土体中孔隙水压力、分层沉降和侧向位移对往复荷载的响应特征,得出了土体中孔隙水压力的增长和消散,以及分层沉降和侧向位移随载荷变化的规律,为工程设计的应用提供了依据。

Select

压实膨胀土吸湿体变特征的试验研究

张俊峰,邹维列,李志勇,刘家国

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 596-600.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

使用不同初始状态的压实膨胀土,笔者在单轴固结仪上开展了不同加载路径下的吸湿变形试验。初始状态由含水率和孔隙比控制;加载路径分为两种:①无荷状态下浸水吸湿 → 加载压缩 → 卸载回弹;②加载压缩 → 浸水吸湿 → 卸载回弹。结合膨胀土双孔隙结构模型分析,得到以下结论:(1)压实膨胀土的自由膨胀变形会明显地随着初始含水率、孔隙比的降低而增大;(2)应力状态对压实膨胀土浸水吸湿变形特征有很大影响:无荷状态下浸水吸湿表现出明显的膨胀,而当上覆荷载较大时(本文为200 kPa),则表现出明显的湿陷(压缩)变形;(3)两种加载路径下,初始含水率对膨胀土的吸湿变形都有显著的影响,初始含水率越小,浸水后变形(膨胀或压缩)量都越大;初始孔隙比对无荷状态下吸湿后膨胀土的压缩指数和回弹指数影响很小;(4)膨胀土双孔结构中,“团粒结构”的吸力(含水率)状态会对“宏观孔隙”的变形产生较大影响,吸湿过程中吸力增量越大,宏观孔隙的变形越大。

Select

管桩水泥土复合桩挤土效应现场试验

张永刚,李俊才,邓亚光,华小龙,宋爱民

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 601-606.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

管桩水泥土复合桩是适用于软土地基的一种新型复合桩。为研究该复合桩施工过程挤土效应引起的桩周应力场随时间、空间的变化规律,结合工程实例,对其进行桩侧水平应力及孔隙水压力测试。试验结果表明:水泥粉喷桩施工过程中桩周土体应力场显著变化;粉喷桩施工造成桩周土体应力释放,有效减小了管桩静压沉桩挤土效应;管桩桩端到达测点高程时产生的超孔压最大,沉桩挤土竖向影响范围约为1.83~2.67倍沉桩深度;沉桩过程中超孔压比随距桩心距离的增加而近似呈线性规律减小,挤土产生超孔压的影响范围约为8倍管桩外径。

Select

磁化水钢纤维混凝土压拉性能试验与分析

汪浩然,马芹永

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 607-611.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高钢纤维混凝土的压拉性能,将磁化水技术应用到钢纤维混凝土中。对磁化水水流速度与钢纤维体积率进行正交试验,并制作标准试块进行压拉强度试验,研究磁化水对钢纤维混凝土压拉性能的影响。试验结果表明:磁化水能有效提高钢纤维混凝土的压拉强度,当磁场强度为285 mT,水流速度为2.1 m/s,钢纤维体积率为1.8%时,磁化水钢纤维混凝土的压拉强度与素混凝土相比,28天立方体抗压强度提高23.71%,劈裂抗拉强度提高43.63%。对磁化水增强钢纤维混凝土压拉性能机理进行分析可知,磁化水能通过提高混凝土压拉强度和改善钢纤维与混凝土间的界面粘结力,增强钢纤维混凝土的压拉性能。

Select

单轴压缩下煤岩宏观破裂结构及声发射特性研究

李回贵,高保彬,李化敏

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 612-618.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了研究煤岩在单轴压缩下的宏观破裂结构特征和煤岩破裂过程中的声发射特性,对不同煤矿的煤岩进行了单轴压缩破裂实验和声发射监测实验。结果表明:单轴压缩下煤岩的宏观结构特征可以分为6类,分别为:(1)圆锥型破裂裂纹;(2)“八”字型裂纹;(3)“Y”和偏“Y”型破裂裂纹;(4)多个“I”字型裂纹;(5)“X”型破裂裂纹;(6)“S”型破裂裂纹。提出了煤岩单轴压缩下应力应变全过程可分为6个阶段:初始压密阶段、准弹性阶段、新裂隙渐生段、新裂隙速生段、裂隙扩展贯通段和残余变形段。研究表明在各个阶段声发射特征各不相同,分别为一定量、少量、明显增多、激增、最大值和微量,声发射特性能够较好地反应煤岩的破裂过程。

Select

干燥与饱水状态下炭质板岩蠕变特性研究

宋勇军,雷胜友,邹翀,张文新

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 619-625.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用分级增量循环加卸载方式,对兰渝铁路木寨岭二期隧道炭质板岩进行干燥与饱水状态下的蠕变试验。结果表明:无论干燥状态还是饱水状态,在各种应力水平作用下,岩石试件均产生了可恢复的瞬时弹性应变、不可恢复的瞬时塑性应变、可恢复的粘弹性应变以及不可恢复的粘塑性应变;水对岩石瞬时变形的影响主要表现在瞬时塑性应变方面,对瞬时弹性变形的影响不大;在蠕变变形方面,水对岩石黏弹性影响显著,对粘塑性应变的影响较小。根据岩石蠕变特点,选用Burgers模型描述炭质板岩流变特性,蠕变试验曲线与理论曲线吻合较好。

Select

基于块体和松动压力理论的隧洞围岩稳定性分析

郝杰,侍克斌

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 626-631.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

岩体中开挖隧洞的围岩失稳形式较多,尤其在埋深浅、应力低、结构面发育的地质区域经常出现顶部垮塌和边墙滑动失稳现象。笔者以某导流隧洞为工程背景,基于块体理论,运用Unwedge程序以不同隧洞走向和不同开挖断面形式条件下搜索出的关键块体重量和安全系数为研究目标,通过对比优选出适合本区域内导流洞围岩稳定的理论轴线走向和断面形式,为设计单位提供理论支撑。同时,对主次节理高度发育、围岩破碎严重、不适于用Unwedge程序进行计算的区域应用松动压力理论对围岩稳定进行计算并给出支护建议。

Select

黏塑流变本构模型力学参数辨识研究

周先齐,王洁,陈自力

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 632-641.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

伴随着各种复杂地质条件,大型地下洞室围岩流变特性与其长期稳定性密切相关,流变本构模型是认识围岩流变力学特性非常重要的一个方面。流变本构模型力学参数是流变本构模型准确应用的一个首要条件。本文主要开展了三个方面的工作:(1)研究推导了岩体黏塑流变本构模型,对其力学参数进行了理论分析;(2)对砂岩进行了不同围压下瞬时三轴压缩试验和三轴流变压缩试验,得到了砂岩相关试验数据,其可以较好的反映砂岩的瞬时力学特性和流变力学特性;(3)基于不同围压下瞬时三轴压缩试验和三轴流变压缩试验,结合改进粒子群优化算法,对流变本构模型的力学参数进行了拟合优化,得到了不同围压下整体流变力学参数。与试验数据对比发现,拟合得到的流变模型力学参数可以较好的反映岩体的流变力学特性,可以为流变本构模型实际应用提供参考。

Select

岩石三轴压缩峰后曲线与抗剪强度参数关系探讨

张骞,李术才,李利平,张乾青

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 642-646.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

对岩样在常规三轴压缩下应力

应变曲线特别是峰后强度变化曲线进行深入分析,通过分段函数和双曲函数建立峰后强度参数随软化参数变化的规律,给出了花岗岩常规三轴状态下峰后应力

应变关系式的具体求法,并发现岩石粘聚力和摩擦角可用岩石峰值强度和残余强度结合破坏角近似描述,因此,提出一种较简便的计算岩石黏聚力和摩擦角的近似方法。对多组花岗岩试样进行三轴压缩试验,利用不同围压下应力

应变曲线,求得内摩擦角φ和黏聚力c,将后者结果与前者对比可知:(1)该函数可近似的描述岩石峰后的应力应变关系和软化规律;(2)在围压的许可范围内,利用花岗岩三轴压缩强度峰后曲线求得的粘聚力和摩擦角可作为岩石的抗剪强度参数的近似值。上述方法可在一定程度上反映岩石力学三轴试验中常出现剪切破坏的物理意义,并对实际工程和试验提供借鉴。

Select

空沟对SH波隔离效果的理论解答

徐平,石明生,郭长江

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 647-651.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

借助复变函数的保角映射方法将有限长度的空沟映射变换为单位圆,根据空沟四周完全自由的边界条件,运用波动函数展开法得到了空沟对SH波隔离的理论解答。引入位移比值(屏障后某点由入射和散射弹性波产生的总位移与入射弹性波单独产生的位移之比),计算了沟宽0.4 m、沟长分别为3.0 m、4.0 m、5.0 m和6.0 m共4条空沟的位移比值,通过比较发现:随着空沟长度的增加(由3.0 m增加到5.0 m),最佳隔振效果明显提高,区域明显增大;当空沟长度超过一定值(5.0 m)后,最佳隔振效果基本不变,而有效隔振区域由中间向两侧扩展。最后对比了空沟和单排空心管桩的隔振效果,结果表明:空沟的最佳隔振效果高于单排空心管桩,空沟的最佳隔振区域在屏障后靠近屏障的一定区域内,而单排空心管桩的最佳隔振区域在屏障后远离屏障的一定区域内。

Select

考虑大气温度变化的冻土区桩基承载力预测

唐丽云,杨更社,叶万军

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 652-657.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

大气温度变暖情况下,研究冻土桩基承载力变化规律,可为设计年限内预测工程结构物的工作状况提供科学依据。根据桩端入土深度及桩土相互作用原理分别对季节性冻土地区桩基和多年冻土地区桩基进行分类,并建立相应的桩土相互作用模型。以实际桩基工程为例,首先,建立大气温度与地温之间的关系,得出冻结期和融化期地面平均温度;然后,建立冻土区季节冻结及季节融化深度和地面平均温度与多年冻土厚度的关系,得出冻土区季节冻结及季节融化深度变化和多年冻土厚度变化;进一步综合季节冻土及多年冻土桩基工作状况的不同,结合已建立的考虑温度变化的桩土相互作用模型,基于现行规范的单桩承载计算公式并考虑不同的土性物理参数的基础上,最终建立大气温度变化与桩基承载力相关方程,预测桩基承载力变化状况。以上研究方法可运用于冻土区桩基承载力初步预测。

Select

跨采巷道围岩应力集中系数解析

胡新宇,张华磊,王连国

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 658-664.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了确定上覆工作面采动对底板巷道稳定性的影响程度,首先,以海孜煤矿7煤工作面开采为例,根据其工作面支承压力分布形态,基于弹性力学理论建立了底板应力分布的力学模型,分析了采动支承压力在底板中的传递规律,并将采动支承压力与巷道围岩应力有机结合在一起,得到了上覆工作面开采过程中,底板巷道围岩的最大、最小主应力集中系数的变化规律,开采过程中围岩最大主应力集中系数的极值为1.28;其次,应用数值模拟软件FLCA3D建立了跨采巷道计算模型进行了验证,得出巷道围岩最大主应力集中系数极值为1.22,结果证明理论模型是可靠的。此模型可为底板巷道围岩控制提供基础的理论和技术支持。

Select

围限作用下半充填裂隙变形模量特征

张树勋,陈金刚,王明辉

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 665-668.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用微机控制万能材料试验机,通过轴向压缩、侧向约束的实验方式,以不同水泥砂配比样品作为充填介质,分别研究了同配比和同隙宽条件下的非全充填裂隙的变形模量。实验结果表明:在充填裂隙变形初期充填介质形态开始发生变化,随着应力的增大充填介质进入孔隙,最后直至组织密实,造成变形模量动态变化的特点;变形模量随应力的增大而增大;配制比例1∶2的充填裂隙的变形模量较大,且配制比例1∶2、1∶4、1∶6、1∶8的充填裂隙的变形模量呈现依次减小的趋势;同配置比充填裂隙的变形模量随应力的增大而增大,相同配制比例,不同充填裂隙宽度下,充填裂隙隙宽越大,充填裂隙的变形模量就越小。

Select

油页岩电加热法原位干馏温度场分布的数值仿真

薛晋霞,刘中华

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 669-672.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过建立与实际相符合的热传导数学模型,并利用有限元分析的方法,进行了一系列不同角度的数值实验,数值模拟了油页岩的原位传导加热开采过程,获得了在油页岩的原位开采过程中所需的温度变化规律。并且在实验过程中,发现了电加热法的重大缺陷,即开采过程中整个系统的能耗较大,且油页岩层整体传热缓慢。笔者还为此寻找了几种改善此缺陷的方法,如提高注热井温度,交换加热井与采油井等方法,结果都不理想。故该技术的实用性较差,成本高,不适合推广使用。笔者在文中提出了一种更为合理的开采方法——对流加热法。

Select

江边水电站地下洞室群围岩稳定性数值分析

张德永,王玉洲,方浩亮,迟鸣

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 673-679.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

利用显式有限差分快速拉格朗日分析程序FLAC3D,在进行初始地应力反演的基础上,建立了四川江边水电站地下厂房洞室群的三维非线性地质力学模型。采用基于能量耗散原理的弾脆性本构模型,对设计开挖和支护方案进行了全过程模拟分析,得到了施工过程中洞室群围岩的位移、应力和塑性区分布特点,并与现场监测情况进行比对,根据分析结果提出了加强监测的位置、加强支护的部位,并建议主厂房下游边墙和主变洞上游边墙之间区域采用预应力锚索进行重点加强,最后对支护系统和建议的合理性进行评价,对地下洞室群的设计和施工起到了一定的指导作用。

Select

外交叉锚固洞室抗爆性能数值模拟

王亚军,陈太林,郭常颖,王建军

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 680-686.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

目前,国内外针对洞室锚固结构抗爆性能的研究主要集中于爆炸波在岩土介质中的传播特性、对围岩的破坏作用、锚喷支护内加固效果分析等方面,很少涉及对外加固效果的研究。笔者为研究薄被覆层条件下外锚固结构对地下洞室抗爆性能的效果,在模型试验的基础上,利用FLAC3D建立无锚固和外交叉锚固两种三维整体式有限元模型,模拟洞室在爆炸荷载作用下的响应。结果表明:洞室加固前后侧墙破坏区域基本相同,但加固后其拱顶的位移、破坏长度和破坏面积明显减小;加固后洞室周围应力集中区域缩小,主应力明显降低,各部分动应变趋向均匀;加固后洞室压应力与反射拉应力出现的时刻延后,应力波传播速度减缓。研究结果和该有限元预测方法可为地下洞室抗爆设计提供参考。

Select

柴木铁路热棒试验断面冷却效果研究

徐舜华,王兰民,吴志坚,盛煜,陈继

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 687-694.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

柴达尔至木里铁路是青海省地方铁路,全线均有多年冻土分布,依据青藏铁路热棒应用的成功经验,其部分路段施行了热棒冷却措施。不同于青藏铁路沿线气候和冻土条件,柴木铁路热棒应用效果有待于检验。设置三个试验断面,分析了气温条件,比较研究了热棒和无热棒路基地温变化的不同,结果表明:(1)柴木铁路大风频繁、气温低、温差大的气候条件有利于热棒的应用;(2)无热棒断面路基地面深度3 m以下地温波动较小,长期稳定在-1 ℃附近;(3)在第二个冻融周期的冬季,热棒能够有效地降低路基温度;(4)热棒断面路基第二年的冬季降温效果非常显著,冻土上限最大抬升了1.5 m。热棒冷却措施能够保障柴木铁路多年冻土路基稳定,为铁路的正常运营提供保证。

Select

土壤—膨润土对金属离子的阻滞性能及机理研究

吕淑清,赵勇胜,杨光

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 695-699.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以K⁺、Ca²⁺和Fe³⁺为研究对象,考察屏障材料Soil-Bentonite (SB)对不同价态金属离子的阻截性能,并对其吸附机理、运移规律和穿透行为进行探讨,为污染场地封存材料设计提供理论依据。研究结果表明:屏障材料SB对不同价态的金属离子的吸附过程快速,且离子价态越高吸附量越大;吸附过程的拟合符合二级吸附动力学和Langmuir-Freundlich方程。K⁺、Ca²⁺和Fe³⁺在SB中渗透时,渗透系数存在极值,离子价态越高则出现极值的时间越短;各种离子在屏障材料中穿透时,离子价态越高,完全穿透屏障墙体所需时间就越短。因此,在污染场地阻截封存时,高价态金属离子的存在会严重影响屏障材料对污染物的阻截性能。

Select

长短桩组合桩基宏细观工作性状研究

陈亚东, 陈思, 于艳

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 700-605.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

利用基于数字图像的变形测量系统,结合室内模型试验,研究了长短桩组合桩基的荷载沉降特性、土体变形渐进发展规律;建立了长短桩组合桩基的颗粒流数值分析模型,对桩周土体细观结构变化情况进行了分析。研究结果表明:承台下土体在加载初期即有相当量的荷载分担,长桩的侧摩阻力在加载后期基本保持不变,而短桩的侧摩阻力仍有一定的增长,长桩和短桩的承载力有一定程度的削弱,尤以短桩削弱较多;长短桩组合桩基中土体竖向位移的影响区域扩展到长桩桩端附近,基础剪切滑动面位于承台边缘及桩端以下局部范围土体中;短桩桩端土体竖向应力较早达到极限,而长桩桩端土体竖向应力在加载后期超过短桩,长桩和短桩桩端土体竖向应力与孔隙率变化规律具有良好的一致性。研究结果为长短桩组合桩基础设计及其工程应用提供理论依据。

Select

水泥土搅拌桩止水帷幕工程特性研究

王贤昆,程群,庞建勇,王强,刘芳玲

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 706-712.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

水泥土搅拌桩作为基坑止水帷幕已经得到了广泛应用,为了更深入的理解作为止水帷幕的水泥土的工程特性,通过对不同水泥掺入量的水泥土无侧限抗压强度和渗透系数的室内试验研究,利用CBR-1承载比试验仪和TSS-2柔性壁三轴渗透仪对水泥土进行了无侧限抗压强度和渗透试验,分析了养护龄期及水泥掺入量对水泥土的无侧限抗压强度和渗透系数的影响。试验结果表明,水泥土的无侧限抗压强度随养护龄期和水泥掺入量的增大而增大,并通过曲线的拟合,得出了无侧限抗压强度的预测公式;渗透系数随养护龄期和水泥掺入量的增大而减少,通过数据对比得出28天之后水泥土渗透系数主要是受水泥掺入量的影响。

Select

富水砂卵石地层地铁盾构施工若干问题及对策

晏启祥,郑代靖,何川,耿萍,杨拯

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 713-719.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

成都地铁工程大规模穿越市域富水砂卵石地层,该地层具有地下水位高、卵漂石含量高和卵石强度高等“三高”特点。一号线前期大量出现刀盘刀具磨耗严重、换刀频繁、带压换刀失效、刀盘结泥饼等现象,严重制约了盾构的掘进效率。在回顾成都地铁一号线一期工程前期盾构选型和施工的若干问题的基础上,提出并总结了富水砂卵石地层盾构选型和配置的一些具体对策,包括:树立“排出为主,破碎为辅”的地层处治理念,调整刀盘和螺旋出土器的结构型式、刀盘开口率、刀具布置型式,改进同步注浆浆液配比,优化泡沫系统和搅拌系统,改进碴土改良系统等。成都地铁一号线一期工程中后期以及二号线一期工程的施工实践表明:以上调整是有效的,盾构换刀距离和盾构施工平均月进度都获得了显著提高。

Select

邻近建筑物对软土地基深基坑变形的影响分析

李志伟

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 720-725.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在软土地区中,邻近建筑物的存在将对深基坑变形产生较为显著的影响。结合具体深基坑工程实例,针对邻近建筑物对深基坑变形所产生的影响进行深入分析,并与实测结果进行对比验证,从而对基坑邻近建筑物对其变形所产生的影响有了较为深入的理解。邻近建筑物的存在不仅将导致邻近一侧围护结构的水平位移及坑外地表沉降增大,还将使得邻近建筑物一侧的坑外表沉降曲线分布型式由凹槽型转变为三角型分布,且最大沉降点发生在围护墙后,但建筑物的存在却减小了坑外地表沉降分布范围。

Select

某基坑支护方案对相邻地铁区间的影响分析

郭永发,杨翔,叶林,王志良

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 726-731.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

城市地下空间的发展经常会遇到基坑开挖影响地铁隧道安全的难题。本文结合工程实例,建立弹塑性土体-围护结构有限元计算模型,对两个基坑方案中邻近盾构区间隧道变形、隧道内力变化进行分析。结果表明:(1)地铁周边深基坑开挖对区间隧道影响与众多因素有关,属于较为复杂的土力学行为,因此,在设计阶段应对设计方案加以比选并进行有效地分析,以减小施工过程中对隧道的影响;(2)基坑与隧道的相对距离越大,基坑开挖对隧道影响越小。基坑支护结构水平位移最大值并不出现在坑底,而是坑底下一定范围内;(3)靠近地铁侧基坑需加强支撑,并需在基坑与隧道之间增加测斜监测。

Select

复杂周边环境深基坑支护结构设计及监测分析

宫鹤,熊智彪,宋世豪,戴文奎,王仁杰

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 732-738.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

某深基坑紧邻含有三层防空洞室的高边坡,边坡上有基础形式不明的九层建筑物,基坑周边有不规范堆载且施工期为雨季。边坡采用微型桩加洞室内支撑加固,基坑采用桩锚结构支护。在基坑开挖过程中对基坑变形发展进行监测,重点对坑顶水平位移、桩身变形及锚索拉力进行监测,根据监测结果及数据得出:桩锚支护结构可以对此类环境下的基坑变形起到良好的约束作用;施工工况及坑外堆载对锚索使用寿命及边坡变形有较大的影响;锚索反张拉、补张拉、混凝土回填等措施可有效减缓边坡变形速率;监测数据的采集及分析对于处于此类环境的基坑更为重要,可以更好的预测基坑变形的趋势,对施工进行合理的调整。

Select

深基坑桩锚支护体系变形特征研究

苏白燕, 张丹,许强

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 739-745.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究深基坑中桩锚支护体系变形特性及其空间分布特征,以北京某深基坑为例,采用三维有限差分软件,建立桩锚支护体系分析模型,并将数值分析结果与现行规范计算结果及实测成果进行对比分析。分析结果表明:(1)基坑位移随基坑开挖深度的加大而逐渐增大;(2)阳角部位产生最大变形,阳角效应明显,易发生失稳现象;(3)阴角部位对基坑变形有一定的约束能力,但影响范围很小,在基坑设计中可不考虑阴角约束作用;(4)沿基坑长度方向上,位移分布未呈现明显差别,空间部分效应较不明显;(5)基坑桩顶产生较大的水平位移,而最大水平位移产生在护坡桩桩顶以下至1/2基坑深度范围内,深基坑工程宜加强深层水平位移监测;(6)预应力锚索随空间分布的不同内力无明显差异。

Select

分层综采超大断面切眼刷扩与锚网索支护技术

杨科,何祥,赵培玉,闫书缘,马宏业

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 746-750.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

根据潘北煤矿A3煤层赋存条件和开采设计,11113综采工作面采用的分层铺网液压支架为ZZP6400/18/38。为适应支架特点及其安装要求,需要设计超大断面切眼,其高为3 m,宽为9 m。针对大断面切眼掘进及支护技术难题,提出实施了小断面导硐掘进、二次大断面刷扩成巷的掘进新方法,设计了锚网索、单体挑棚和木垛联合支护参数。现场监测结果表明,该方案应用能有效地控制大断面切眼围岩变形,保证了综采设备的顺利安装,实现了“三软”煤层复合顶板条件下大断面巷道安全快速掘进与支护。

Select

管幕冻结暗挖工法冻结止水效果分析

李剑,李志宏,胡向东

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 751-758.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

管幕冻结法是利用管幕配合冻结止水措施解决复杂建设条件下暗挖施工的一种创新性工法,该工法利用管幕顶管内冻结管路对管间土体进行冻结止水,在顶管管幕和冻结土体的超前支护下实施隧道暗挖施工。文章以港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道冻结方案为例,利用数值模拟手段对积极冻结期不同土层的冻结效果及圆形冻结管、异形冻结管开启时间进行了研究,结果表明圆形冻结管和异形冻结管宜同步开启。对维护冻结期开挖断面温度、风速进行模拟分析,结果表明开挖断面内空气温度宜控制在25 ℃,风速对冻结效果影响不大。

Select

浅埋交叉隧道地震动力响应及减震措施研究

胡建平,刘亚莲

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 759-765.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

运用ADINA软件中的Newmark直接积分法和Mohr－Coulomb弹塑性模型,计算了交叉隧道运行期,在不同地震动波和不同方向地震激励作用下,隧道顶部不同覆土厚度时动力响应规律;分析了衬砌厚度变化对隧道地震反应的影响。计算结果表明:垂直于隧道轴线方向的地震波对隧道结构影响最大,对于立体交叉隧道最大位移、最大加速度一般发生在上部隧道顶板中间位置处,而最大主压应力一般出现在隧道顶板与边墙连接处,这些部位是结构安全的关键点,设计时应重点关注;随着隧道顶部覆土厚度的增加结构相对位移、加速度和应力都有所增加,且位移和应力变化比加速度大,当覆土厚度增加到一定程度时,响应将基本趋于稳定;随着衬砌厚度的增加结构最大相对位移和应力逐渐减小,而加速度将逐渐增大,但减小和增大幅值随衬砌厚度增加而越来越小。

Select

基于安全学原理的大跨浅埋隧道施工风险辨识

柳皎,李夕兵,宫凤强,鲁金涛,贺威

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 766-774.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了有效地消除和减少隧道施工过程带来的安全隐患,基于安全系统工程理论对大跨度浅埋深隧道施工风险进行了分析。以某典型大跨度浅埋隧道作为工程背景,运用事故致因理论对该隧道进行风险分析,绘制大跨度浅埋深隧道施工潜在危害鱼刺图。分析结果表明,大跨度浅埋隧道施工过程中存在七项潜在风险,分别为:围岩失稳、塌方、滑坡、超挖、初砌破损漏水、爆破和爆炸事故以及交通运输事故。针对围岩失稳这一风险极高的事故,选取故障树分析法对诱发此类事故的因素进行深入探讨。结果表明,做好地质探测工作、加强支护以及合理的爆破方式可有效避免该类事故。采取相同方法对其余六种风险因素也进行了分析,并提出了合理的对策措施。

Select

基于模糊层次分析法的瓦斯隧道施工风险评价

邱成虎,陈寿根,谭信荣,霍晓龙

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 774-780.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

瓦斯隧道在施工过程中面临众多复杂的风险,而且施工风险源具有复杂性、随机性和模糊性,目前的研究方法难以对其进行准确定量分析。笔者结合实际工程的施工,通过深入分析影响瓦斯隧道施工的风险因素,建立了施工风险评价指标体系,采用专家调查法和层次分析法确定了各级因素的权重,分析得出影响施工的主要、次方面,并运用模糊数学的方法,建立模糊评判模型,对瓦斯隧道施工风险评价指标体系中的单因素和整体进行评价,最终根据评价结果确定了瓦斯隧道的施工风险等级。通过对计算结果分析,该方法在瓦斯隧道的施工风险评价上具有适用性和可靠性。

Select

毗邻隧道上游污染物对下游影响的研究

韩星,杨洁,张翛

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 781-787.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对隧道群中毗邻隧道间的相互影响进行模型实验及数值模拟研究。模型实验基于相似化、自模化理论通过对模型隧道内壁面加糙的方法,建立了几何比尺为1∶40的公路隧道模型,模拟值与实验值基本吻合,最大相差仅8%,验证了模拟值的可信性。并提出了减少毗邻隧道污风混入率的小范围错开理论,结果显示:对于相距13 m、50 m的毗邻隧道,上下游仅错开4 m,污风混入率便可由96.23%,80.44%减少到61.64%,44.64%,这对于减少上下游隧道间的通风窜流是十分有效的。数值模拟结果显示:当隧道距离大于400 m,上游隧道射流风速小于2 m/s时,毗邻隧道二次污染百分比小于5%。因此提出以400 m作为隧道群中毗邻隧道和连续隧道的划分依据。微风天气下(3.4 m/s),上下游隧道间距大于30 m,可以不考虑上游隧道出口污染空气对下游隧道的影响。

Select

特殊膏体材料充填对开采沉陷控制的数值分析

韩兴华,梁卫国,张建功

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 788-795.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

提高充填体接顶率和减小充填体压缩量是控制地表沉陷的关键因素。针对此因素,通过数值模拟详细比较了垮落开采和具有膨胀特性的膏体材料充填开采下地表及顶板的移动变形,并分析了不同方案下围岩的稳定性。结果表明,采空区未充填时,表征地表移动变形的各指标均超过建筑物I级破坏允许值,并且顶、底板出现严重的拉伸、剪切破坏。各充填方案中,随着膏体材料中膨润土含量的增加,充填对地表沉陷及顶、底板变形的控制效果呈现先增强后减弱的趋势。当膨润土与水泥质量之比为40%时,地表最大下沉值、倾斜值和水平变形值均最小,岩层移动和地表沉陷控制效果良好。

Select

基于FLAC3D的季节冻土路基冻融变形分析

霍晓龙,陈寿根,卫苗苗,赵玉报

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 796-802.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了研究季节冻土路基温度场及变形场的动态变化规律,利用FLAC3D软件及内嵌的FISH语言,编写了路基计算参数随温度变化的程序,对兰新二线典型冻土路基的冻融变形问题进行了更准确的模拟分析。通过建立路基计算模型,对路基温度场与实测资料进行了对比分析,验证了模拟方法的有效性与可靠性;通过模拟不同高度的路基在冬、夏季时的冻融变形情况,得出路基高度H是影响冻土地区路基热稳定性的重要因素。研究表明:路基高度H不同,路基上各点的冻融变形随时间的变化规律相同,而变形量均不相同;冻融引起的路基表面和内部沿深度方向各点的变形差别很大;最后通过比较得到既符合路基稳定性又符合工程经济性的最佳路基高度,对冻土路基的设计和施工有一定指导意义。

Select

泄滩污水处理厂不稳定斜坡地下水动力学参数反演

吴杰,刘心庭,张振华,王志俭,李耀

地下空间与工程学报. 2015, 11(3): 803-810.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

三峡水库蓄水运行后,三峡库区泄滩污水处理厂岸坡在库水位变化条件下发生较大的变形,目前,该岸坡已成为不稳定斜坡。本文基于流固耦合理论,采用有限元法、神经网络与遗传算法相结合的综合智能反演方法,依据该不稳定斜坡在一个库水位变化周期内的地下水位和变形监测资料,对该不稳定斜坡在一个库水位变化周期内的地下水动力学参数进行反演分析,获得该斜坡堆积体在库水位变化和降雨条件下的渗透系数和储水率动态变化特征,为该斜坡的稳定性评价提供依据。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容