盾构法联络通道T接部位受力特性测试研究

利用混凝土应变计与土压计联合测试装置实测了不同施工阶段接收端主隧道与联络通道的管片弯矩、轴力及土压力. 结果表明, 不同施工工况下的T接部位内力变化存在显著差异, 主隧道弯矩受施工过程的影响较环向轴力更为明显, 而联络通道的内力变化规律则相反; 台车就位和千斤顶顶撑作用对主隧道的内力影响较大, 而管片切削过程的影响较小.     

台阶法开挖黄土隧道围岩变形规律

黄土隧道开挖中的变形与稳定是重要的工程问题,为探索黄土隧道台阶法施工中的围岩变形规律,以巴准铁路敖包沟隧道出口段的施工为例,采用数值模拟和现场实测对敖包沟隧道台阶法施工过程进行了分析,为隧道支护与加固提供依据。研究表明,拱顶下沉与水平收敛在隧道上台阶开挖后变形较大,地表沉降槽影响范围主要集中在距隧道中线20m范围内,且地表沉降主要由上台阶开挖引起,从拱顶到地表的地层沉降规律是沉降值从拱顶到地表呈由大到小,变化为先急后缓的曲线分布态势。 更多还原     

软土地区盾构隧道掘进引起的地表沉降预测修订

在盾构隧道施工时, 地表沉降的Peck公式预测结果往往因地质条件的不同而与实测结果差异较大. 为此研究基于宁波轨道交通1号线地表沉降实测数据, 利用最小二乘和一元线性回归法, 确定了盾构隧道地表沉降槽宽度系数K和地层损失率Vl的取值范围, 并引入了地表最大沉降修订系数α和沉降槽宽度修订系数β对Peck公式进行修订. 结果表明: 宁波软土盾构隧道地表沉降槽宽度系数K范围为0.6~0.9, 建议取0.75, 地层损失率Vl范围为1%~3%, 建议取2%; 当修订系数α取1.2, β取0.8时, 能够获得比Peck公式更好的预测效果.     

联络通道机械法修建的衬砌管片排版设计与姿态预测研究

机械法联络通道是轨道交通建设中一种主流的施工工法, 在机械法盾构施工中需要提高联络通道的隧道成型质量. 针对机械法联络通道管片点位布置、施工距离以及管片尺寸等特点, 对联络通道衬砌管片排版设计与姿态预测进行了研究. 通过几何关系计算与迭代求出管片预排版设计后的姿态预测, 可解决联络通道施工掘进中管片点位选取与姿态偏差难预测的施工问题. 最后以福州5号线机械法联络通道为例, 对排版后实际姿态偏差与模拟预测姿态偏差值进行了对比, 验证了所采取的计算方法的可靠性, 该方法对联络通道掘进的生产施工与姿态偏差预测具有重要的指导意义.     

基于缩尺试验的联络通道机械法施工监测研究

机械法联络通道作为一种新兴的地下结构施工方法,开展监测技术研究对其安全施工具有重要的意义.针对目前工程中监测目标集成度不够、信息化程度不高的问题,以宁波地铁机械法联络通道项目为基础,提出了一套完整的联络通道施工安全在线智能监测系统.该系统分为应用层、传输层、感知层三个部分,并且具有采样、存储、传输、数据处理和预警功能.通过开展缩尺模型试验,测试了联络通道掘进过程中的变形及应力发展规律,并检验了监测系统的可靠性.试验结果表明该系统可实现实时监测、无线传输等目标,满足实际工程的监测需求,可进一步推广至实际工程.     

宁波轨道交通孔浦站隧道施工力学效应研究

针对孔浦站地下区间隧道为软土地区及已有人行天桥桩基的工程情况,进行二维有限元数值模拟的盾构隧道施工力学行为研究.分析了衬砌隧道施工各个阶段隧道变形、地表及桩基的沉降情况,并提出工程建议,对宁波地铁隧道的近接施工有一定的参考价值.     

盾构壁后注浆对地表沉降影响模拟研究

结合宁波轨道交通某区间隧道施工, 研究了盾构壁后注浆对地表沉降的影响, 考虑壁后注浆压力消散和浆液固结硬化过程, 采用FLAC3D有限元软件对开挖过程模拟计算, 分析了不同注浆量和不同注浆压力下的地表沉降变化规律以及浆液硬化作用对地表沉降和管片位移的影响规律, 并将地表沉降和拱顶位移的计算值和实测值进行对比分析. 结果表明: 本工程最佳注浆量4.0~5.0m3, 最佳注浆压力约0.3MPa; 硬化作用引起的地表沉降占总沉降约5%, 引起的管片位移占总位移约15%. 针对宁波土质, 合理确定注浆量和注浆压力能够有效控制地表沉降, 合理配制浆液, 实时监控注浆量、注浆压力和浆液强度, 能够有效控制管片的上浮和变形.     

邻近基坑开挖顺序对既有隧道的变形影响分析

以邻近轨道交通2号线鼓外区间隧道的宁波绿地中心项目基坑为案例, 研究了基坑开挖对隧道水平位移、结构沉降、道床沉降的影响规律, 并利用PLAXIS程序分析了基坑分坑、分块开挖顺序对隧道变形的影响. 结果表明: 对隧道变形影响较大的是基坑与隧道之间的距离以及基坑分坑面积的大小, 两者呈线性关系; 开挖面积越大, 隧道变形越大; 基坑与隧道之间的距离越大, 变形越小. 邻近轨道交通的基坑开挖时, 应先远坑后近坑, 先小坑后大坑, 并采取跳挖的施工顺序. 具体研究成果可以为类似工程提供借鉴.     

类矩形盾构隧道管片施工期内力分布规律研究

对于使用阶段的隧道管片结构,其受力特性通常可以简化为平面应变问题进行分析;而在施工阶段,由于隧道纵向荷载的差异,边界约束条件的不均匀,施工荷载的交叉影响以及盾构施工的时间空间性,导致施工阶段管片受力成为一个三维问题.本文以宁波软土地层大断面类矩形盾构隧道为背景,依据现场试验来探索类矩形盾构隧道衬砌结构在施工期受力、变形的规律.研究表明:施工阶段中衬砌弯矩、轴力整体呈上小下大、左右对称分布;脱出盾尾阶段为施工过程中的最不利工况,管片和螺栓的应力水平迅速提高,之后随推进距离增大逐渐趋于稳定,管片中柱接近纯受压构件.研究认为同步注浆和纵向、环向螺栓对管片应力变化影响均较大,建议加强对同步注浆工艺的控制,加强螺栓初期预紧力和后期复拧的管理.     

爆炸荷载作用下软土隧道动力响应数值模拟

以拟建宁波轨道交通建设工程盾构隧道为背景,在设定爆炸当量的基础上,通过数值模拟获得爆炸应力波在软土中的传播规律、隧道周围不同点压力、隧道衬砌结构速度和加速度时程曲线.进而通过分析得到爆炸时盾构隧道衬砌结构底板、顶板和左右侧帮各部位的位移、加速度和最大主应力分布状况,结构各部位所受爆炸冲击波荷载的特点及受载薄弱部位,可为隧道结构设计提供参考.     

黑翅土白蚁和黄翅大白蚁主巢土壤的物理和化学特性研究

黑翅土白蚁(Odontotermes formosanus)和黄翅大白蚁(Macrotermes barneyi)的主巢的理化特性相似。构成主巢泥土的粒径主要以小于0.05毫米为主,主巢的温度较周围土壤高,巢内的pH值小于4,有机质、氮、磷、钾含量高。但是两种白蚁主巢结构也有差别: (1)泥骨架的形态不同,黑翅土白蚁的泥骨架呈空腔状,黄翅大白蚁的泥骨架似假山状; (2)主蚁路表面泥糙程度不同,黄翅大白蚁略比黑翅土白蚁粗糙。 两种土栖白蚁及主巢在土壤形成过程中有一定意义:(1)B层土壤是白蚁筑巢的良好材料,白蚁将B层土壤搬入A层土壤筑巢;(2)白蚁与巢内菌圃形成土壤的肥力,有机质、有机碳、氮、磷、钾均高于周围土壤;(3)在铜矿区的土栖白蚁,体内含较高浓度的铜元素,有指示铜矿的作用。     

基于三维数值模拟的高填方边坡强夯效应研究

根据某拟建变电站高填方边坡地质资料建立三维数值计算模型,计算分析不同夯击能和夯击位置条件下边坡土体的竖向位移、水平位移和加速度等响应随动力时间的变化规律.不同工况下的计算结果表明:夯击主要影响表层土体,夯击能越大夯击区域表层土体位移越大,不同夯击能下土体影响区变化较小;夯击引起的土体加速度峰值随夯击能的增大而增大;夯击点离边坡面越远,夯击影响区有所增大而夯沉量有所减小,且边坡顶部和边坡面中部水平位移下降十分显著.研究结论可为类似高填方边坡工程强夯施工设计提供参考.     

冲击荷载下C型G550冷弯钢的断裂机理研究

以C型G550薄壁冷弯钢构件为研究对象, 通过材料在不同应变率下的拉伸实验和数值模拟数据得到Johnson-Cook (J-C)本构模型和Johnson-Cook失效模型参数. 通过Abaqus软件模拟了不同冲击荷载作用下C型冷弯钢构件撕裂破坏的全过程, 利用落锤装置轴向冲击试验进行对比, 其实验结果与有限元数值模拟结果有良好的一致性. 此外, 对冲击试样撕裂断口进行微观形貌分析, 得到构件的断裂机理. 结果表明: 随着冲击速度的提高, 冲击力对构件的加载时间增加, 构件需要较大的塑性变形来吸收冲击能量; 冲击速度越高, 裂纹扩展功所占吸收冲击能量的比例越大, 显示出高速下裂纹扩展的能力越好; 冲击速度较高时, 以脆性断裂为主, 断口出现解理面, 甚至在高速变形时发生了绝热剪切破坏.     

韭山列岛海域虾类群落结构与海洋环境因子的关系

根据韭山列岛海域2015年11月（秋）、2016年2月（冬）、5月（春）、8月（夏）的调查资料,运用相对重要性指数（index of relative importance, IRI）、冗余分析（redundancy analysis, RDA）、数量生物量曲线（Abundance-biomass comparison curve,简称ABC曲线）及W统计量（W-statistics）等方法,分析了该海域优势种虾类及其与环境因子的关系。结果表明,保护区共调查到暖温、暖水性虾类16种,隶属于8科12属;其中,各季节优势种（IRI > 1 000）变化明显。虾类相对资源密度呈春、秋季高,夏、冬季低的季节性分布。秋季主要优势种为安氏白虾（Exopalaemon annandalei）和葛氏长臂虾（Palaemon gravieri）,虾类群落的分布主要受底层水温影响（r² = 0.726 2,P = 0.001）;冬季优势种主要为鲜明鼓虾（Alpheus distinguendus）、葛氏长臂虾和日本鼓虾（Alpheus japonicus）,此季节虾类的分布主要受水深的影响（r² = 0.543 7,P = 0.009）;春季优势种为日本鼓虾和细巧仿对虾（Parapenaeopsis tenella）,此时物种的分布与表层环境因子关系密切;夏季优势种以哈氏仿对虾（Parapenaeopsis hardwickii）和中华管鞭虾（Solenocera crassicornis）为主,此时研究海域环境较为稳定,环境因子整体对虾类群落的分布影响显著（P = 0.008）。4个季节W统计值均小于1,其变化范围为-1.772×10^-3～-2.47×10^-4。秋、冬和春季数量优势度曲线高于生物量优势度曲线,表明虾类群落受干扰较为严重;而夏季两曲线相交,受干扰情况较另外3个季节有所好转。通过比较数量、生物量优势度曲线斜率,还可以推测虾类的体型大小：当相邻两排序物种在生物量优势度曲线上对应值连线的斜率大于数量优势度曲线上对应值连线的斜率时,该物种个体相对较大,反之较小。进而可推知：当物种数量足够多时,可通过比较某一物种在生物量优势度曲线和数量优势度曲线上对应处切线的斜率判断个体的相对大小。