基于土体小应变本构模型的TRD工法成墙试验数值模拟 被引量：8

1

作者 何平 徐中华 +1 位作者 王卫东 李青 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期597-601 663,663,共6页

等厚度水泥土搅拌墙技术即TRD工法,近年来在深基坑工程中得到了广泛应用。以上海国际金融中心基坑工程开展的0.7 m厚、8 m宽、56.7 m深TRD成墙试验为背景,采用有限元方法,并基于土体小应变本构模型对其成墙过程进行了模拟,得到了土体侧... 等厚度水泥土搅拌墙技术即TRD工法,近年来在深基坑工程中得到了广泛应用。以上海国际金融中心基坑工程开展的0.7 m厚、8 m宽、56.7 m深TRD成墙试验为背景,采用有限元方法,并基于土体小应变本构模型对其成墙过程进行了模拟,得到了土体侧向位移和地表沉降曲线,并与实测数据进行了对比。结果表明,距离墙体5 m处两者的土体侧向位移曲线基本一致,而距离墙体1.4 m处的土体侧向位移在深度大于20 m后的计算结果较实测值偏小;地表沉降在靠近墙体处最大,随着距墙体的距离增大而逐渐减小。最后分析了成墙深度对地表沉降和土体侧向变形的影响,结果表明,深度越深,引起的土体侧向变形和地表沉降也越大。通过不同成墙深度引起的地表沉降归一化曲线可看出,TRD成墙引起的最大地表沉降约为0.05%H(H为成墙深度),沉降影响区域约为1.8H。 展开更多

关键词 等厚度水泥土搅拌墙 TRD工法 小应变本构模型 有限元

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软土深基坑变形及环境影响分析方法与控制技术 被引量：12

2

作者 王卫东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-25,共25页

随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安... 随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安全与经济的前提下,提出了软土深基坑环境保护等级和变形控制指标,为基坑周边不同类型环境设施的保护提供了依据。其次,系统建立了便于工程应用的基坑变形影响简化分析方法,并提出了基于土体小应变特性的基坑开挖对环境影响的计算分析方法以及确定全套小应变本构模型参数的实用方法,为复杂环境下深基坑环境影响分析提供了重要手段。同时,针对承压水降水影响难以准确量化评估的难题,提出了根据群井抽水试验反演确定关键水文地质参数并评估深层承压水降水对地层和环境变形影响的计算方法,满足了复杂地层承压水降水影响分析的工程需求。此外,还提出了包括支护结构与主体地下结构相结合、数字化微扰动搅拌桩加固、混凝土支撑主动变形控制、承压水控制超深隔渗帷幕等绿色、低碳、环境低影响的基坑变形控制新技术。成果在全国大量工程中成功应用,促进了软土深基坑工程全过程变形影响精细化分析和系统化控制技术的发展,为大规模地下空间的开发利用提供了技术支撑。 展开更多

关键词 软土 深基坑 变形控制 环境影响 承压水降水 小应变本构模型 支护结构与主体结构相结合 超深隔水帷幕

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天津软土地区盾构掘进对上方建筑物影响分析 被引量：21

3

作者 姜晓婷 路平 +2 位作者 郑刚 崔玉娇 崔涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期535-542,共8页

以天津地铁2号线下穿多层建筑物的盾构隧道为例,建立了盾构下穿空旷场地以及下穿建筑物的有限元模型,计算结果与现场实测数据进行了对比验证。在此基础上分析了在天津软土地区盾构隧道施工对地表沉降及多层砌体结构建筑物差异沉降的影响... 以天津地铁2号线下穿多层建筑物的盾构隧道为例,建立了盾构下穿空旷场地以及下穿建筑物的有限元模型,计算结果与现场实测数据进行了对比验证。在此基础上分析了在天津软土地区盾构隧道施工对地表沉降及多层砌体结构建筑物差异沉降的影响,并对采用小应变土体本构模型与硬化土本构模型的计算结果进行比较。结果表明,采用小应变本构模型的地表最大沉降和横向沉降槽宽度与实测数据吻合良好。盾构斜下穿砌体结构房屋时,建筑物有偏向隧道轴线方向的倾斜,采用小应变土体本构模型的计算结果可以更好地反映建筑物的倾斜斜率的变化。因此,研究软土地区盾构掘进对上方建筑物沉降影响的精细化分析时应考虑土体小应变的影响。 展开更多

关键词 小应变本构 隧道施工 砌体结构 差异沉降 现场实测

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盾构隧道开挖及补偿注浆对地层扰动影响的室内试验及数值模拟研究 被引量：38

4

作者 郑刚 张扶正 +1 位作者 张天奇 查万理 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1741-1753,共13页

针对盾构法施工过程中产生的土体损失,补偿注浆是一种应用广泛的沉降控制措施。通过模型试验及数值模拟,研究了盾构隧道开挖及补偿注浆对周围土体的扰动影响。将开挖和补偿注浆连续考虑,重点研究了既有土体损失情况下补偿注浆对地表沉... 针对盾构法施工过程中产生的土体损失,补偿注浆是一种应用广泛的沉降控制措施。通过模型试验及数值模拟,研究了盾构隧道开挖及补偿注浆对周围土体的扰动影响。将开挖和补偿注浆连续考虑,重点研究了既有土体损失情况下补偿注浆对地表沉降和周围土体应力的影响规律,研究结果表明,盾构隧道开挖过程中,地表沉降可以用Peck公式有效预测,且沉降最大值与土体损失率呈线性关系,隧道周围土体按照应力变化情况分为正拱区、卸荷区、塑性区。补偿注浆过程中,土体按应力变化情况分为抬升挤压区和正拱补偿区。应用小应变本构模型(HSS)进行数值模拟,模拟结果与试验规律对应良好,进一步验证了模型试验揭示的隧道开挖和补偿注浆对土体的扰动机理。 展开更多

关键词 盾构隧道 模型试验 地表沉降 土体应力变化 小应变本构 砂土

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软土地区隧道盾构法施工下穿既有隧道影响数值模拟

5

作者 曲勰 《山西建筑》 2018年第30期155-156,共2页

通过岩土专业有限元PLAXIS3D软件,选取能够反映软土真实力学特性的小应变土体本构模型,采用精细化建模方式,模拟盾构法施工中盾构机重力,土仓压力、盾尾注浆压力及盾构机推进产生的摩阻力等因素影响下,被穿越隧道的变形发展过程。

关键词 盾构法施工 隧道 小应变土体本构

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非对称荷载下内撑式基坑受力变形分析 被引量：13

6

作者 孙志浩 雷菲菲 +4 位作者 薛文静 范润东 侯世磊 梁禄钜 徐长节 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第24期10222-10228,共7页

以某坑边荷载距离不同的综合管廊基坑为例建立了二维有限元模型,土体采用基于硬化土模型的小应变本构模型,模型计算结果与实测数据吻合良好,从而验证了模型的有效性。在此模型基础上,通过改变基坑一侧荷载距离建立多组模型,研究了两侧... 以某坑边荷载距离不同的综合管廊基坑为例建立了二维有限元模型,土体采用基于硬化土模型的小应变本构模型,模型计算结果与实测数据吻合良好,从而验证了模型的有效性。在此模型基础上,通过改变基坑一侧荷载距离建立多组模型,研究了两侧荷载距离不同对支撑轴力及坑外地表沉降的影响。结果表明:下道支撑轴力对荷载距离的改变较为敏感,当左侧堆土离坑边距离D 1由0.1 m增加至2.0 h(h为基坑开挖深度)时,下道支撑轴力减小24%;当改变基坑左侧荷载距离时,基坑右侧坑外地表沉降值也会发生较大变化;当D 1由0.1 m增加至2.0 h时,右侧坑外地表沉降最大值增大33%。得到的结论可供类似工程参考借鉴。 展开更多

关键词 基坑工程 小应变本构 非对称荷载 有限元 荷载距离

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不同荷载距离下内撑式不平衡基坑受力变形分析 被引量：4

7

作者 孙志浩 张兴周 +3 位作者 葛佳佳 徐长节 孔跃跃 范晓真 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期735-743,共9页

以某坑边荷载距离不同的综合管廊基坑为例建立二维有限元模型,土体采用小应变本构模型,计算结果与实测数据吻合良好,验证了模型的有效性.在此模型基础上,通过改变基坑一侧荷载的距离建立多组模型,研究两侧荷载距离不同对支护结构变形受... 以某坑边荷载距离不同的综合管廊基坑为例建立二维有限元模型,土体采用小应变本构模型,计算结果与实测数据吻合良好,验证了模型的有效性.在此模型基础上,通过改变基坑一侧荷载的距离建立多组模型,研究两侧荷载距离不同对支护结构变形受力、支撑位移以及坑底隆起的影响.结果表明,当非紧邻侧荷载离坑边距离超过0.2倍开挖深度时,荷载距离较远侧支护桩发生桩顶逆向位移,两侧支护桩弯矩最大值差异率>10%,两侧支护桩配筋应按两侧荷载情况分别考虑;当非紧邻侧荷载距离坑边超过1.0倍开挖深度时,内支撑会随支护结构变形发生向荷载距离较远侧的整体偏移;两侧荷载距离非对称情况下,坑底隆起曲线呈非对称分布. 展开更多

关键词 基坑工程 小应变本构 不平衡基坑 有限元分析 荷载距离 非对称荷载

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地面堆载对既有隧道影响离心试验和数值分析 被引量：3

8

作者 刘谨豪 严远忠 +3 位作者 张琪 卞荣 贺雷 叶冠林 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期886-896,共11页

地面堆载对地下既有隧道的安全稳定影响显著,软黏土地区相关规范对堆载引起的隧道位移限制十分严格.为了准确评估软黏土地区地面堆载对隧道位移的影响,首先通过离心模型试验研究了地面堆载对隧道位移和土体变形的影响规律,然后基于离心... 地面堆载对地下既有隧道的安全稳定影响显著,软黏土地区相关规范对堆载引起的隧道位移限制十分严格.为了准确评估软黏土地区地面堆载对隧道位移的影响,首先通过离心模型试验研究了地面堆载对隧道位移和土体变形的影响规律,然后基于离心模型试验建立了相应的有限元模型,通过室内土工试验确定了土体本构模型的参数取值,从土体应变和剪切刚度等方面对比分析了HS模型和HSS模型在研究软黏土地层地面堆载问题中的适用性.在此基础上,综合考虑堆载规模和隧道位置等参数,进一步探讨了地面堆载对软黏土地层变形和隧道位移的影响,相关研究成果可以为工程设计提供参考. 展开更多

关键词 地面堆载 离心模型试验 小应变本构模型 数值模拟

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地面超载对地下管道影响的HSS模型数值模拟 被引量：3

9

作者 刘谨豪 严远忠 张琪 《徐州工程学院学报（自然科学版）》 CAS 2021年第1期38-45,共8页

为研究黏土地区地面超载对地下管道的影响,利用Plaxis软件,对比土体硬化模型(HS模型)和小应变土体硬化模型(HSS模型)计算差异,分析小应变刚度在超载问题中的适用性,并进一步基于HSS模型探究管道埋深、超载范围、距离、循环荷载等因素对... 为研究黏土地区地面超载对地下管道的影响,利用Plaxis软件,对比土体硬化模型(HS模型)和小应变土体硬化模型(HSS模型)计算差异,分析小应变刚度在超载问题中的适用性,并进一步基于HSS模型探究管道埋深、超载范围、距离、循环荷载等因素对管道位移的影响规律.研究结果表明小应变刚度的HSS模型能够更好反映地面超载引起的隧道位移. 展开更多

关键词 地面超载 HS模型 HSS模型 小应变本构 循环荷载

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桩基施工对邻近顶管隧道的扰动影响 被引量：10

10

作者 卞荣 龙月 +2 位作者 贺雷 闫斌 张琪 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第18期7551-7557,共7页

预制桩静压施工会对桩周土体产生一定的扰动,进而对邻近既有顶管电缆隧道产生影响。顶管电缆隧道对管节的偏转和变形要求十分严格,一旦变形过大就会产生严重影响。为了确保顶管电缆隧道的正常使用,通过数值方法计算了预制桩静压施工对... 预制桩静压施工会对桩周土体产生一定的扰动,进而对邻近既有顶管电缆隧道产生影响。顶管电缆隧道对管节的偏转和变形要求十分严格,一旦变形过大就会产生严重影响。为了确保顶管电缆隧道的正常使用,通过数值方法计算了预制桩静压施工对邻近顶管电缆隧道的影响,通过K0固结不排水剪切试验确定了软土小应变范围的参数取值,分析了桩长、桩-隧间距以及桩基挤土量对于隧道变形的影响。参考相关规范,以5 mm和15 mm变形扰动值为依据分别划分了预制桩静压施工对隧道变形强、弱影响区,为既有顶管电缆隧道周围的桩基施工提供相应的参考。 展开更多

关键词 顶管电缆隧道 影响范围 数值计算 邻近桩基施工 硬化土小应变(HSS)本构模型

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软土地区地面堆载对盾构隧道变形的影响分析 被引量：6

11

作者 陆培毅 王美苓 杨建民 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2019年第S02期999-1003,共5页

针对上海小涞港河道填土工程,建立三维有限元模型来分析地面堆载对盾构隧道的影响,并将有限元计算结果与实测值对比。发现与采用MC本构模型相比,土体采用HSS本构模型时有限元计算结果与实测值吻合地更好,隧道的沉降曲线与实测基本一致... 针对上海小涞港河道填土工程,建立三维有限元模型来分析地面堆载对盾构隧道的影响,并将有限元计算结果与实测值对比。发现与采用MC本构模型相比,土体采用HSS本构模型时有限元计算结果与实测值吻合地更好,隧道的沉降曲线与实测基本一致。依托天津滨海地铁Z2线工程,分析堆载作用下不同因素对隧道变形的影响。结果表明当堆载中心不在隧道正上方时,隧道除竖向变形外,还会产生与堆载远离的水平位移;隧道埋深越浅,堆载中心与隧道轴线间的距离越近,地面堆载对既有隧道的影响越为显著;提高隧道周围土体刚度能显著降低堆载下盾构隧道的变形,因此软土地区通过加固土体可以有效减小地面堆载对既有隧道的影响。 展开更多

关键词 堆载 盾构隧道 小应变本构

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