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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:盾构隧道施工过程中支护压力不足会引起开挖面失稳.针对浅埋盾构隧道,采用大比尺物理模型试验对盾构开挖面稳定进行研究.试验通过控制支护板移动速度来模拟开挖面失稳变形过程,并对支护压力和地表变形进行监测,发现了支护力和地表变形发展的3个阶段.与此同时,采用数码摄像技术对失稳土体实时观测,并利用颗粒图像技术对图像进行处理得到失稳土体的位移增量场.对比发现,位移增量场的变化规律与支护力和地表变形的3个阶段相对应....
摘要:为研究不同加固条件下黏土隧道开挖面失稳发展过程及地表变形规律,采用轴对称半隧道模型,进行了无加固、管棚加固和“管棚十水泥土”加固条件下的三组试验,研究了开挖面支护力、地表沉降规律和开挖面失稳发展过程.研究发现,管棚加固后的土样地表沉降明显减小,而水泥土加固对地表沉降的减小作用有限.随着支护板位移增大,支护力出现快速下降阶段、稳定阶段和丧失阶段.开挖面失稳过程中,土体变形出现主要变形区域、次要变形区域和变形延伸区域.管棚加固或“管棚十水泥土”加固能延缓变形向地表发展,“管棚十水泥土”加固还能降低开挖面附近土体变形大小和范围以及支护力的大小....
摘要:为了研究开挖面支护力、地层变形规律和开挖面失稳发展过程,利用对称性,采用半隧道模型,进行不同支护板后退速率下的4组试验.结果表明,支护板后退速率影响支护力和地层变形数值,而不影响其发展规律.随着支护板位移增大,支护力快速下降到最小值,接着上升到稳定值.相应地,开挖面失稳发展依次经历局部剪切带、闭合剪切带、贯穿剪切带3个阶段.与理论模型的对比发现,机动场模型处于闭合剪切带阶段,得到的支护力更接近于最小支护力;楔形体模型处于贯穿剪切带阶段,得到的支护力更接近于稳定支护力....
摘要:盾构隧道施工过程中支护压力不足会引起开挖面失稳。针对浅埋盾构隧道,采用大比尺物理模型试验对盾构开挖面稳定进行研究。试验通过控制支护板移动速度来模拟开挖面失稳变形过程,并对支护压力和地表变形进行监测,发现了支护力和地表变形发展的三个阶段。与此同时,采用数码摄像技术对失稳土体实时观测,并利用颗粒图像技术对图像进行处理得到失稳土体的位移增量场。对比发现,位移增量场的变化规律与支护力和地表变形的三个阶段相对应。
[专利] 实用新型 CN201520890890.8
浙江大学 2016-06-01
摘要:本实用新型公开了一种排水并且增设桩身斜支撑的预制裙式管桩。桩身开孔的预制裙式管桩桩身侧壁上沿桩轴向间隔开有多圈矩形通孔结构,多圈矩形通孔结构包括沿桩身周向间隔均布的矩形通孔,矩形通孔顶部铰接安装有预制混凝土块,预制裙式管桩外部套有土工织物。本实用新型该桩通过排水增大桩周摩阻力,展开混凝土块提供侧向支撑力,可大大提高竖向承载力,有效减小桩体沉降量,可适用于复杂地质条件下的地基处理,二次压打后可作为工程桩,施工无噪音和泥浆污染并且对地面扰动小。
[专利] 发明专利 CN201510761682.2
浙江大学 2016-01-20
摘要:本发明公开了一种排水并且增设桩身斜支撑的预制裙式管桩及其施工方法。桩身开孔的预制裙式管桩桩身侧壁上沿桩轴向间隔开有多圈矩形通孔结构,多圈矩形通孔结构包括沿桩身周向间隔均布的矩形通孔,矩形通孔顶部铰接安装有预制混凝土块,预制裙式管桩外部套有土工织物。将管桩静压植入土体中;桩周土中水经过土工织物和间隙渗透进入内管后排出;将预制混凝土块向外展开角度,二次压打使得张角扩大;灌入碎石等填料并压实,待平整后可回填碎石垫层及格栅或设置桩承台。本发明该桩通过排水增大桩周摩阻力,展开混凝土块提供侧向支撑力,可大大提高竖向承载力,有效减小桩体沉降量,可适用于复杂地质条件下的地基处理,二次压打后可作为工程桩,施工无噪音和泥浆污染并且对地面扰动小。
[专利] 发明专利 CN201510150002.3
浙江大学 2015-08-19
摘要:本发明公开了一种能排水并增大摩阻力的预制管桩及其施工方法。预制管桩的侧表面上开有小孔,小孔呈错位任意分布。将预制管桩上套上土工织物,植入土中;桩周土中的水经过土工织物由预制管桩侧表面分布的小孔渗透进入内管后进行排水;待排水固结后,将土工织物刺破,桩周土经预制管桩侧表面的小孔进入内管;从预制管桩顶部向内管继续灌入桩周土,待平整后回填碎石垫层及格栅,回填后顶层格栅的高度与设计标高相同。本发明可用低压桩力施工获得高承载力桩,实现了有效提高桩基承载力以及施工效率的目的;增加了桩的侧摩阻力,施工无噪音、泥浆污染且对地面扰动小;结构简单、施工速度快周期短,在抢险工程中可以达到高效、快速的结果。
[硕士论文] 李姣阳
岩土工程 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,盾构隧道施工中往往面临着更为复杂的地质条件,相应的风险和事故也不断增多,其中支护力不足而导致的开挖面失稳事故时有发生,因此研究盾构隧道开挖面失稳问题很有现实意义。本文通过模型试验和理论分析方法,分别研究了砂土和黏土地层开挖面失稳相关问题,得到开挖面支护力三阶段规律;基于地层内部位移和剪切增量场,发现不同支护力阶段对应不同失稳区域;开挖面前方沉降范围远大于开挖面后方;相同支护板位移下,黏土的纵向沉降槽范围要远大于砂土的纵向沉降槽范围;基于极限支护力时失稳区域形状分别提出了砂土和黏土的修正楔形体模型,进而计算极限支护力。主要研究工作如下:
  (1)开展砂土模型试验,研究了浅埋盾构隧道在四组不同的开挖面后退速度下的失稳过程。发现支护板后退速率并不影响支护力的发展三阶段规律,极限支护力对应的支护板后退位移约为0.3%D。支护板后退速率越大,地表沉降越敏感,横向沉降槽越高瘦。借助PIV得到了地层内部位移增量场、剪切增量场发展规律,对应于支护力三阶段规律进行了失稳区域和失稳阶段划分。
  (2)开展黏土模型试验,研究了隧道失稳过程中开挖面支护力、地表纵向沉降槽发展规律,并与砂土试验结果进行对比分析。发现支护力第一阶段结束时面板位移同样约为0.3%D;不同的是第二阶段黏土支护力缓慢减小,而砂土支护力则缓慢增大。借助PIV处理得到位移增量云图,结合支护力变化规律,进行了失稳区域和失稳阶段划分,并与砂土失稳区域进行对比。
  (3)针对砂土和黏土地层,分别对开挖面失稳发展过程中失稳区域形状的发展进行总结分析,分析了开挖面极限支护力时的地层内部失稳滑块形状规律。根据砂土和黏土地层失稳区域上部滑块形状的不同,基于楔形体模型,分别提出了楔形体.四棱体和楔形体-倒四棱台模型来计算极限支护力。发现修正模型计算结果与试验和理论结果具有较好的一致性。
[专利] 实用新型 CN201520550497.4
浙江大学 2015-12-09
摘要:本实用新型涉及浅埋暗挖隧道地层变形试验系统领域,旨在提供浅埋暗挖隧道超前加固下的地层变形试验系统。该浅埋暗挖隧道超前加固下的地层变形试验系统包括模型槽内部系统、驱动系统、外部监测系统,模型槽内部系统包括模型槽、隧道模型,隧道模型的主体用于布置在模型槽内,且模型槽内部的剩余空间用于分层填充土样,驱动系统采用电机实现,外部监测系统包括数字摄影相机、LVDT位移传感器。本实用新型能通过移动面板的后退模拟浅埋暗挖一个进尺下应力释放,通过地表沉降监测、轴力变化、后退速度和注浆管棚不同组合超前加固的设置来研究地表沉降规律和开挖面应力释放规律,进而优化开挖方式和加固参数,实现指导设计和施工。
[专利] 发明专利 CN201510445899.2
浙江大学 2015-11-04
摘要:本发明涉及浅埋暗挖隧道地层变形试验系统领域,旨在提供一种浅埋暗挖隧道超前加固下的地层变形试验系统。该种浅埋暗挖隧道超前加固下的地层变形试验系统包括模型槽内部系统、驱动系统、外部监测系统,模型槽内部系统包括模型槽、隧道模型,隧道模型的主体用于布置在模型槽内,且模型槽内部的剩余空间用于分层填充土样,驱动系统采用电机实现,外部监测系统包括数字摄影相机、LVDT位移传感器。本发明能通过移动面板的后退模拟浅埋暗挖一个进尺下应力释放,通过地表沉降监测、轴力变化、后退速度和注浆管棚不同组合超前加固的设置来研究地表沉降规律和开挖面应力释放规律,进而优化开挖方式和加固参数,实现指导设计和施工。
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