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内外水力交互下浅埋带压盾构隧道水土压力计算模型
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作者 谢家冲 黄昕 +1 位作者 金国龙 张子新 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1685-1694,共10页
针对浅埋有压盾构隧道内外水力交互渗流下引起的松动水土压力变化,基于修正镜像法获得了考虑内水压的地层渗流场分布与水力梯度。随后基于考虑松动区内部应力分布的修正Terzaghi公式给出了考虑隧道内水压下的松动区任意位置的水土压力解... 针对浅埋有压盾构隧道内外水力交互渗流下引起的松动水土压力变化,基于修正镜像法获得了考虑内水压的地层渗流场分布与水力梯度。随后基于考虑松动区内部应力分布的修正Terzaghi公式给出了考虑隧道内水压下的松动区任意位置的水土压力解,并与数值模拟结果进行了对比验证。主要结论如下:采用圆弧拱和抛物线拱的主应力轨迹线能够有效描述隧顶松动区应力分布情况;当地层渗透系数与衬砌渗透系数比值小于1000时,内压水头大小对水土压力的影响显著;内压水头的增加将减小松动区有效应力,引起上覆土体卸载,同时引起隧顶松动区总应力增大,表明该范围内孔隙水压的增长对水土压力的变化占据主导作用;5参数正交分析结果的线性回归分析结果表明隧道埋深和半径对土压力有显著的正向影响,土体摩擦角和黏聚力均表现为负向影响。在相对低渗透地层条件下,内压水头对隧顶有效应力和总应力分别表现为显著的负向和正向影响。 展开更多
关键词 带压盾构隧道 衬砌渗漏 内水外渗 松动土压力 土拱 镜像法
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浅埋超大直径盾构近穿既有高架桩基的影响
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作者 苏稚寅 谢家冲 王子怡 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第24期10439-10448,共10页
上海北横通道工程Ⅷ标段为15.5 m超大直径盾构隧道,区间在出洞后仅54 m即近距离侧穿内环高架,最小覆土埋深比为0.5,距离桥墩桩基最近仅3.9 m。施工过程中既有桩基、地层和盾构穿越表现出显著的相互作用影响。开展了盾构施工影响区范围... 上海北横通道工程Ⅷ标段为15.5 m超大直径盾构隧道,区间在出洞后仅54 m即近距离侧穿内环高架,最小覆土埋深比为0.5,距离桥墩桩基最近仅3.9 m。施工过程中既有桩基、地层和盾构穿越表现出显著的相互作用影响。开展了盾构施工影响区范围内的地表沉降和桥墩桩基的位移监测,并基于实测结果对盾构开挖过程的三维精细化数值分析结果进行对比验证。结果表明:数值结果与实测数据吻合良好,均反映了在浅埋超大直径盾构出洞后即穿既有高架桥梁桩基下,在横断面上表现为地表中间沉降,两侧显著隆起的特点,其中部分隆起量在开挖完成后由于卸载恢复;侧穿高架过程中表现出显著的隧-土-桩相互作用:既有桩基对盾构开挖引起的地层变形存在钳制作用,导致沉降槽两侧表现为非对称隆起,地层变形同时也协同带动既有桩基的竖向隆起;在开挖的纵向响应上,沉降区间受到两侧工作井与桩基约束而扩展有限;侧穿引起桩身发生背向隧道最大值超过3 mm的水平侧向屈曲位移,同时在单桩中产生最大达到150 kN的附加轴力。 展开更多
关键词 盾构隧道 桩基穿越 既有桥梁 自动化监测 地表沉降 桩土相互作用
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无约束径向载荷下不规则砂岩强度的颗粒尺寸效应研究
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作者 郝志斌 左宇军 +4 位作者 刘镐 孙文吉斌 潘超 朱泽华 刘子琪 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4449-4462,共14页
为探究无约束径向载荷下不规则砂岩颗粒的尺寸效应,采用物理试验与数值模拟分别研究相同高度、不同高厚比及不同高度、相同高厚比时砂岩颗粒的力学参数、破坏形式和能量规律,探讨不规则砂岩颗粒尺寸效应规律及影响因素。研究结果表明:... 为探究无约束径向载荷下不规则砂岩颗粒的尺寸效应,采用物理试验与数值模拟分别研究相同高度、不同高厚比及不同高度、相同高厚比时砂岩颗粒的力学参数、破坏形式和能量规律,探讨不规则砂岩颗粒尺寸效应规律及影响因素。研究结果表明:在相同高度h、不同高厚比h/δ下,试件厚度增加,破坏形式由剪切破坏到劈裂破坏再到拉剪混合破坏,抗压强度和弹性模量增加,且当1≤h/δ≤1.25时趋于稳定;能量与厚度呈正相关;长度效应由端面摩擦主导;对不同高度相同高厚比试件而言,小尺寸砂岩颗粒峰值强度大,声发射次数多且分散;大尺寸砂岩颗粒峰值强度小,声发射次数少而集中;尺寸对砂岩颗粒破坏形式影响较小;体积效应由非均质性主导,均质度增加,体积效应减弱。 展开更多
关键词 不规则砂岩 尺寸效应 破裂力学特性 无约束径向载荷 能量
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