- 张煜;王大永;张壮壮;王星凡;李晨;张学杰;陈宇;吕杨;
采用ABAQUS软件建立天津滨海软土场地地铁4号线盾构隧道与地表框架结构模型，通过计算盾构隧道开挖过程中地表沉降、框架结构基础沉降、框架柱和框架梁水平位移及内力等，分析软土场地地铁盾构隧道施工对地表框架结构的影响。研究结果表明，当土体上部存在建筑物时，地表沉降不再呈对称分布，在建筑物存在的位置有明显变化；随着盾构机的掘进，基础沉降和框架结构横向相对水平位移表现为先小幅度变化后增大最后趋于平稳的趋势；随着盾构机的掘进，框架柱轴力首先小幅度变化，然后发生较大变化，最后逐渐趋于稳定；随着盾构机的掘进，框架梁剪力和梁端弯矩表现为先减小后增大最后逐渐趋于稳定的趋势。
2022年21期 v.51;No.616 11-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1131K] [下载次数：422 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 张煜;王大永;张壮壮;李晨;王星凡;张学杰;吕杨;
以天津滨海软土场地地铁4号线盾构隧道区间为例，考虑地下水的影响，采用ABAQUS软件建立盾构隧道精细化有限元模型，模拟软土场地地铁盾构隧道掘进过程，研究隧道埋深、掌子面压力、注浆层弹性模量对地表沉降的影响，并分析衬砌围岩周边节点沉降、土体超孔隙水压变化规律。研究结果表明，隧道施工过程中，开挖面前方土体在掌子面压力作用下发生隆起，隧道上方及开挖面后方土体发生沉降；隧道施工过程中，随着隧道埋深的增大，拱顶地表沉降逐渐减小；随着掌子面压力的增大，地表最大沉降减小；随着注浆层弹性模量的增大，地表沉降逐渐减小；隧道开挖过程中，以拱腰为界，拱腰上方土体发生沉降，下方土体发生隆起；随着盾构机掘进至开挖面，土体超孔隙水压逐渐增至最大值，随后拱腰、拱底超孔隙水压先减小后增大并趋于稳定，而拱顶超孔隙水压先增大后减小并趋于稳定。为防止地表过度沉降，施工过程中应严格控制注浆层弹性模量，并做好同步注浆、二次注浆及后墙注浆工作。
2022年21期 v.51;No.616 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1125K] [下载次数：616 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 王锦华;
岩土体的空间变异性是被广泛接受的，以土体参数空间变异性为切入点，依托广州白云国际机场三期改扩建工程3号通道下穿机场跑道工程，采用基于高斯型自相关函数和K-L级数展开法的随机场理论研究，建立多层土体弹性模量随机分布的盾构下穿机场跑道随机有限元模型，系统分析盾构下穿时隧道施工参数和岩土体参数对机场跑道的影响规律。研究结果表明，土体参数的空间变异性不会改变盾构下穿时跑道变形趋势和规律；相比于确定性分析，考虑道面下卧土体参数变异性的随机分析可充分表征跑道变形趋势和范围，其结果更具参考价值；多层土体弹性模量水平波动距离和竖向波动距离均对随机计算结果的影响较小，表明土体弹性模量波动距离不是影响计算结果的决定性因素，基于弹性模量波动距离变化建立的随机有限元模型是稳健的；确定性分析和随机分析得到的跑道最大沉降均随着地层损失率的增大而线性增大，但基于随机分析得到的不同地层损失率下跑道最大沉降均值略大于确定性分析结果。
2022年21期 v.51;No.616 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K] [下载次数：482 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 曹校勇;刘永强;孙海东;李铎;
为研究水下隧道泥水盾构开挖面稳定性，依托中宁穿黄隧道工程，选取盾构区间隧道覆土厚度最小、覆土厚度最大、百年一遇洪水情况作为计算工况，采用有限差分软件FLAC 3D进行流固耦合模拟分析，研究不同工况、泥浆支护压力比下地层孔隙水压力、地层竖向应力、地表位移变化规律。研究结果表明，当泥浆支护压力比为1.0时，监测点位置的地层孔隙水压力和开挖面中心上方地表纵向位移更接近原始状态；当泥浆支护压力比为0.9时，监测点位置的地层竖向应力更接近原始状态；不同泥浆支护压力比下，随着距开挖面距离的增大，监测点位置的地层孔隙水压力、竖向应力均逐渐恢复到原始状态；开挖面中心上方地表纵向位移与泥浆支护压力比基本呈线性关系。
2022年21期 v.51;No.616 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K] [下载次数：537 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 王万平;李建斐;白浪峰;
依托在建薄层炭质板岩隧道，分析极高地应力作用下支护结构钢架扭曲、结构侵限等大变形问题原因，通过工程类比及施工经验总结，提出预应力长、短锚索组合的柔性支护设计方案。采用数值模拟研究高地应力作用下软弱层状围岩变形，计算结果表明，设置锚索可有效控制围岩变形，剪胀对岩体变形的影响较大，软岩隧道考虑一定的剪胀性是符合工程实际的。当长、短锚索按环向间距1m、纵向间距0.6m交错布置时，施工工序较单一，单次开挖时无须进行锚索成孔设备转换，工效高。
2022年21期 v.51;No.616 35-39+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1280K] [下载次数：449 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 孙海东;张晓勇;陈国相;吴双;
为解决宁夏中宁县供热管网工程下穿黄河盾构隧道受限于始发井净空尺寸、无法满足整体始发掘进的难题，结合盾构整体情况及施工现场场布条件，通过对盾构后配套设备的改造布置，增加延长管路，提出在长度仅16m的竖井中分体组装推进与二次转接相结合的大坡度分体始发掘进技术。工程实践表明，泥水平衡盾构大坡度分体始发掘进技术可保证推进过程安全、有序，使地面隆沉满足要求，始发效果良好。
2022年21期 v.51;No.616 40-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K] [下载次数：377 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 张华;商学旋;雷奇;席宇;刘义;杨焜;李伟;
西安地铁2号线何家营车站采用PBA洞桩法暗挖施工，存在工序转换频繁、工期紧、洞群与风道等多种空间交叉结构施工作业等特点，潜在风险较大。基于前期变形监测验证的三维有限元力学计算模型，考虑竖井、风道施工路径效应，开展黄土区毗邻风道初期支护结构PBA洞群暗挖施工安全控制研究。研究结果表明，洞群施工诱发风道初期支护结构弯矩增量较小、轴力增量较大；自下1-C导洞施工至风道阶段开始，风道格栅拱架-喷射混凝土支护结构安全系数已不满足规范限值要求；风道格栅拱架-喷射混凝土支护结构及地表最大变形值均满足监测控制要求。为确保洞群安全施工，建议下1-C、下2-C、上2、上3导洞施工安全距离控制在距风道初期支护结构10.0m,并进行掌子面封堵，待风道二次衬砌施作后可贯通施工，其余导洞可先行施工至风道。
2022年21期 v.51;No.616 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K] [下载次数：255 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张俊苹;戴夫聪;黄强;叶家强;丁毅;李天;贾晓琳;钟杰;
极端暴雨天气后，衡阳某项目地下室防水板开裂，暴露出严重的抗浮隐患。通过审查设计图纸、模拟分析，并结合现场开裂情况进行开裂原因分析。针对防水板开裂情况，根据裂缝宽度采用不同填缝方式，如采用封口胶、改性环氧树脂等进行封闭。根据防水板破损范围，凿除原防水板混凝土，利用C35微膨胀混凝土重新浇筑。基于“抗”“疏”抗浮设计理念，在防水板及集水坑内增设直径100mm泄水孔，通过防水板下纵横盲沟及时将水疏通到邻近的集水坑内排出，实现泄水降压。将地下室周边地面以下2m范围内填土挖除后分层碾压夯实，在不同深度处设置HDPE防渗膜。在实际工程中，严格控制抗浮水位取值，严格进行抗浮设计，规范施工，注重工程品质与安全。
2022年21期 v.51;No.616 50-53+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1091K] [下载次数：417 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ]
- 黄毫春;昌郑;吴春鹏;姚嘉敏;熊勃;刘飞禹;
为研究纤维掺量和纤维长度对水泥土力学性能的影响，选取珠海淤泥为试验对象，以聚丙烯纤维和水泥为加固材料，制作试样进行直剪试验。结果研究表明，聚丙烯纤维的加入可使水泥土的破坏形式由脆性破坏转变为塑性破坏；当纤维长度为9mm时，纤维掺量为0.4%,0.8%的水泥土平均抗剪强度较素水泥土分别提高了1.293,1.509倍，且纤维掺量越大，水泥土达峰值剪切应力所需的剪切位移越大；相同纤维掺量下，随着纤维长度的增加，水泥土抗剪强度呈先增大后减小的趋势，说明存在最优纤维长度使水泥土加固效果最佳；水泥土剪切位移随着纤维掺量的增加而增大，随着纤维长度的增加先增大后减小；水泥土黏聚力和内摩擦角均随着纤维掺量的增加而增大。
2022年21期 v.51;No.616 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1171K] [下载次数：369 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 杨耀辉;丛波日;郭保林;李利;姜瑞双;
基于最紧密堆积原理，利用改进的MAA模型设计了最大堆积密实度粉煤灰基矿物外加剂(SD-FA),同时设计超高性能混凝土(UHPC)基准配合比，系统研究胶凝材料组成与用量、砂组成、配合比参数(水胶比、灰砂比)、钢纤维掺量对UHPC性能的影响，并选出最佳配合比。研究结果表明，UHPC最佳配合比为水泥∶普通粉煤灰∶SD-FA∶硅灰∶钢纤维∶中砂∶细砂∶减水剂∶水=700∶100∶100∶100∶156∶700∶300∶10∶180kg/m~3,此时配制的UHPC坍落度为285mm,坍落扩展度为720mm,抗折强度为23.4MPa,抗压强度为167.2MPa,弹性模量为49 300MPa。
2022年21期 v.51;No.616 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068K] [下载次数：521 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 束文辉;赵元一;涂虎强;汤永净;
以模壳墙为研究对象，设计并制作4.7m高、1.7m宽、400mm厚模壳墙试验模型，模拟混凝土浇筑荷载，在模壳墙表面和拉结件上布设应变片，测试混凝土浇筑时模壳墙应变，对模壳墙受力进行分析。研究结果表明，随着混凝土浇筑高度的增加，模壳典型测点应变增大，位于模壳墙下部的测点应变增幅较大。当混凝土浇筑完成时，模壳表面应力沿模壳墙高度的分布规律基本为下大上小。随着混凝土浇筑高度的增加，拉结件应变增大。混凝土浇筑完成时，拉结件应力随模壳墙高度的变化线性规律不强。
2022年21期 v.51;No.616 66-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1029K] [下载次数：324 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 任刚;王琼;张宗军;王长军;唐云刚;卢乐乐;
为深入研究缺陷对半灌浆套筒试件受力性能的影响，采用有限元软件ABAQUS建立半灌浆套筒三维模型，并对单调拉伸试验进行数值模拟，验证模型可靠性后进一步分析端部缺陷和中部缺陷对套筒力学性能的影响。研究结果表明，灌浆饱满的半灌浆套筒试件单向受拉极限荷载模拟值略大于试验值；当缺陷长度相同时，中部缺陷连接件位移和荷载较端部缺陷连接件减小幅度大；当缺陷类型相同时，缺陷长度越大，中部缺陷和端部缺陷连接件延性越低，承载力越早开始显著下降。
2022年21期 v.51;No.616 70-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K] [下载次数：321 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 贾飞;李丽宁;杜森;汤建华;赵翔;杜君;
二次衬砌钢筋混凝土结构是隧道防水工程的重要组成部分。为研究大掺量粉煤灰对隧道二次衬砌混凝土抗渗性的影响，将混凝土中粉煤灰掺量提高至60%,对大掺量粉煤灰混凝土进行力学强度、吸水性和氯离子渗透性测试，分析大掺量粉煤灰混凝土用于隧道二次衬砌结构的可行性。研究结果表明，掺入大掺量粉煤灰的混凝土养护至28d后，其抗压强度和劈裂抗拉强度可分别达42.5,3.4MPa,与普通水泥混凝土接近。在强度满足要求的条件下，与普通水泥混凝土相比，大掺量粉煤灰混凝土吸水率和水饱和度均降低，氯离子扩散系数降低了83%。掺入粉煤灰可降低混凝土中自由氯离子含量，进而提高混凝土对氯离子渗透的抵抗能力。综合考虑混凝土强度、吸水性和氯离子渗透性试验结果，将大掺量粉煤灰掺入混凝土用于隧道二次衬砌结构中是可行的。
2022年21期 v.51;No.616 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K] [下载次数：540 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]