开挖前降水引发基坑变形机制模型试验研究     

曾超峰  薛秀丽  宋伟炜  李淼坤  白宁 《岩土力学》2020,41(9):2963-2972

现有基坑相关研究主要关注土方开挖过程引起的变形,认为围护结构变形起点是土方第1次开挖。然而,一些工程实测表明,基坑开挖前降水阶段即可引起围护结构及周边地层发生厘米级的变形。显然,未考虑开挖前变形的基坑监测数据将低估基坑施工的环境效应。为了研究基坑开挖前降水引发基坑变形的机制,开展了室内模型试验,对基坑开挖前降水过程进行了缩尺精细化模拟。通过微型降水井的设置与调控,模型试验真实再现了实际基坑降水过程中井流效应对围护结构受力变形的影响。试验过程中发现,随着降水的进行,坑外降水漏斗不断扩展,围护结构悬臂式侧移及坑外拱肩式地面沉降也随之产生。另外,降水导致墙前水压力明显减小,并诱发墙前侧向总压力重分布（以减小为主）,围护结构为此发生指向坑内的悬臂式运动以寻求新的受力平衡,并通过墙后土体损失诱发坑外地层变形。  相似文献   

黄土洞室掘进深度与围岩位移变化规律研究     

时卫民  王鹏  赵尚毅 《岩土工程技术》2020,(2):70-75

应用PLAXIS 2D/3D有限元分析软件,对某黄土洞室进行了二维、三维分步掘进、三维一次掘进等工况的弹塑性有限元分析,研究分析了不同工况下洞室围岩位移的变化规律,并对掌子面的空间效应进行了分析。分析结果表明,二维与三维分步计算的最终位移基本一致,可以用二维的计算结果来估算洞室开挖的最终位移。三维分步掘进的分析表明,不同埋深的洞室其位移比的变化规律基本一致,当L/B<1时(L为掘进深度,B为洞室跨度),位移比呈线性增加;当L/B>1时,位移比呈非线性增加;当L/B>3时,其最大位移接近最终位移。掌子面的空间效应分析表明,在掌子面处的位移约为最终位移的1/3,距掌子面0.5倍跨度处的位移约为最终位移的2/3,距掌子面2.5倍跨度处的位移基本达到了最终位移。  相似文献   

基于组合权重与灰色关联度分析法的地铁深基坑开挖稳定性评价     

郎秋玲  王伟  高成梁 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(6):1823-1832

伴随着城市的快速发展,地铁深基坑工程越来越多。在开挖过程中如何对其稳定性进行评价,是当前需要重点关注的问题。以成都地铁十七号线凤溪站深基坑支护开挖工程为依托,利用层次分析确定的主观权重与利用熵值法确定的客观权重计算获得组合权重,并与灰色关联度分析法相结合,通过现场数据采集并进行综合评判,客观评价地铁深基坑开挖的稳定性。结果表明,各监测项目对基坑稳定性的重要程度从大到小依次为桩顶水平位移（0.29）、地表沉降（0.24）、建筑物沉降（0.19）、桩顶沉降（0.18）、内支撑轴力（0.10）,基坑稳定性综合评判结果等级为"非常好"。所建立的评价模型可为类似地铁深基坑开挖稳定性评价提供新的方法。  相似文献   

PARAMETER AND VARIANCE ESTIMATION IN GEOTECHNICAL BACKANALYSIS USING PRIOR INFORMATION     

A. LEDESMA  A. GENS  E. E. ALONSO 《国际地质力学数值与分析法杂志》1996,20(2):119-141

A probabilistic framework to perform inverse analysis of geotechnical problems is presented. The formulation allows the incorporation of existing prior information on the parameters in a consistent way. The method is based on the maximum likelihood approach that allows a straightforward introduction of the error structure of field measurements and prior information. The difficulty of ascribing definite values to the uncertainties associated with the various types of observations is overcome by including the corresponding variances in the set of parameters to be identified. The inverse analysis results in a minimization problem that is solved by coupling the optimization technique to the finite element method. Two examples are presented to illustrate the performance of the method. The first one corresponds to a synthetic case simulating the excavation of a tunnel. Young's modulus, K₀ value and measurements variances are identified. The second case concerns the excavation of a large underground cavern in which again Young's modulus and K₀ are identified. It is shown that introduction of prior information permits the estimation of parameters more consistent with all available informations that include not only monitored displacements but also results from in situ tests carried out during the site investigation stage.  相似文献   

川西稻城岩体岩浆混合作用：矿物学特征的证据     

张瑞刚  和文言  高雪  李萌萌 《地学前缘》2018,25(6):226-239

义敦岛弧形成于晚三叠世大规模俯冲造山作用过程中,位于松潘甘孜地体和羌塘地体之间。稻城边部岩体是义敦岛弧带内规模巨大的复式花岗质岩体,由花岗岩、花岗闪长岩和钾长花岗岩组成。大量暗色镁铁质微粒包体发育于花岗闪长岩和钾长花岗岩中,且其与寄主岩石的接触界线明显。暗色镁铁质微粒包体具有细粒结构,发育石英眼构造、针状磷灰石和具环带结构的斜长石斑晶。文中以稻城岩体寄主岩石和暗色微粒包体中斜长石、黑云母和角闪石为研究对象,开展岩相学和电子探针原位化学成分分析,厘定了矿物形成的物理化学条件,探讨了岩浆混合作用过程及其形成的构造环境。研究表明：花岗闪长岩和暗色微粒包体中的斜长石主要为中长石,其核部呈浑圆状;前者核部的An值(21~50)显著高于幔部(21~34);后者则发育典型的突变环带,An值(29~44)呈波状变化且相对集中。暗色微粒包体与寄主花岗闪长岩中斜长石的An值部分重叠表明二者形成过程中存在含量的岩浆混合作用。斜长石环带中的An值随Al2O3、FeO、MgO和CaO含量的升高而升高,但随SiO2、Na2O和K2O含量的升高而降低。寄主岩石和暗色微粒包体中角闪石富镁铁,阳离子特征为：CaB=1.56~1.75,Ti=0.08~0.13,属于钙质角闪石,具壳源特征,其结晶温度分别为697~725 ℃和680~705 ℃。花岗闪长岩中黑云母的Mg/(Mg+Fe2+)为0.37~0.45,显示出富Fe贫Ca、Mg,属于典型的岩浆成因黑云母。黑云母TiO2含量变化范围为3.54%~4.62%,Al2O3含量变化范围为13.89%~15.15%;黑云母的氧化系数为0.08~0.11,Mg#为0.39~0.46,MF值为0.36~0.44,单位分子中阳离子数AlⅥ为0.03~0.11,以单位分子中Ti和Al阳离子数计算的黑云母结晶温度为584~624 ℃,表明其结晶温度较高,具壳幔混源特征。稻城岩体是以壳源为主的壳幔混源成因的I型花岗岩,暗色微粒包体是由镁铁质岩浆与长英质岩浆不同程度的混合作用形成的。  相似文献   

降雨下边坡开挖支护离心模型试验   总被引：1，自引：1，他引：0  

万琪  岳夏冰  闫强  晏长根 《地质力学学报》2018,24(6):863-870

为研究降雨下高速公路高边坡在开挖及运营过程中的变形规律及稳定性,以柳南公路改扩建工程某处典型高边坡为原型,利用大型土工离心机及自主研发降雨装置,开展12组不同开挖-支护时序边坡模型试验,通过对边坡从变形至破坏全过程监测,分析不同支护时序条件对边坡稳定性的影响。结果表明:实时支护能有效抑制边坡在水平和竖向的变形,在边坡开挖至第1级和第6级后,坡顶水平变形分别降低33.9%和30.4%,竖向变形降低54%和11.6%;实时支护对维持降雨下边坡稳定状态非常有利,边坡开挖至第2、4、6级后遭遇降雨,其稳定系数降低了10.1%、5.4%、6.5%;相同降雨量下,无实时支护边坡的稳定系数要比实时支护至少降低50%,说明了实时支护对降雨下边坡稳定性的意义巨大。   相似文献   

老滑坡路段路堑开挖与超前支护效果     

李论基  姚青青  安玉科 《吉林大学学报(地球科学版)》2018,48(6):1767-1777

为防止老滑坡路段路堑开挖过程中出现路堑边坡失稳的问题,以在建某高速公路老滑坡段路堑失稳边坡为例,借助数值分析,进行了老滑坡路段路堑开挖与超前支护效果研究。结果表明：1）一般宽平台开挖模式能提高边坡的整体稳定性;然而,对于存在具有膨胀性质滑带土的牵引式老滑坡,坡脚采用宽平台刷坡减重不利于路堑边坡的稳定,必须要采取超前支护,如锚索、抗滑桩等,必要时要紧急采取清方卸载措施。2）锚索超前支护能够有效抑制边坡变形,需采用有效措施提高设置在坡脚处锚索的抗拉强度,如施加预应力等。3）抗滑桩超前支护应注意桩位、桩长、桩距的优化设计。建议抗滑桩采用锚拉,对桩前坡体中的滑带进行超前注浆,有必要沿老滑坡主滑方向布置多排抗滑桩,或采用h型桩体设计。  相似文献   

Response surface-based robust geotechnical design of supported excavation – spreadsheet-based solution     

Sara Khoshnevisan  Lei Wang  C. Hsein Juang 《Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards》2017,11(1):90-102

ABSTRACT

The robust geotechnical design (RGD) approach which involves optimization to obtain a design that is safe, cost-efficient, and robust in the face of uncertainties, can be computationally challenging for complex geotechnical structures. In this study, the RGD approach has become practical by introducing a response surface as a surrogate to finite element- or finite difference-based computer code that is used for analyzing the system, and developing a fast algorithm for the optimization process. For demonstration purposes, a real-world supported excavation project is designed using this modified RGD approach and it is compared with the one designed by a local expert.  相似文献   

上海规范重力式围护墙稳定性若干问题探讨     

梁发云  杨开彪  李镜培 《岩土力学》2015,36(Z1):199-203

重力式围护墙是软土地区常用的基坑支护形式,目前关于重力式围护墙的可靠度分析还不够完善,各因素对稳定性的影响机制等也存在一些疑问。以收集到的上海地区重力式围护墙实际工程为例进行可靠度分析,对水泥土重力式围护墙稳定性分析中的相关问题进行了探讨。分析结果表明,上海地区实际工程的设计安全水准通常高于规范规定值,其中水平滑动多为重力式围护工程稳定性验算的控制失效模式;通过提高插入比和墙体宽度可改善水泥土重力式围护基坑的抗倾覆、抗水平滑动稳定性的安全状态;对于整体稳定性,提高插入比较有效,墙体宽度的变化对其影响不敏感。  相似文献   

基坑挡墙变位诱发地表沉陷的模型试验研究     

张戎泽  钱建固 《岩土力学》2015,36(10):2921-2926

针对刚性挡墙不同变位模式,对基坑开挖过程中地表沉陷规律进行模型试验研究。开展的模型试验分别模拟了挡墙在平移（T模式）、绕墙趾转动（RB模式）和绕墙顶转动（RT模式）3种基本刚性变位模式下诱发的墙后地表沉陷,得到了土体沉陷曲线的分布规律。结果表明,挡墙平移时,墙后地表沉降呈勺型分布,最大沉降紧靠墙背处;挡墙绕墙趾转动时,墙后地表沉降近似呈三角形分布,最大沉降紧靠墙背处;挡墙绕墙顶转动时,墙后地表沉降近似呈抛物线分布,最大沉降位于距墙背一定距离的位置处。挡墙变位距离相同时,对于绕墙趾和绕墙顶转动模式,墙后土体沉陷的面积基本相等,两者沉陷面积之和近似等于平移模式的土体沉陷面积,另外,挡墙变位面积与墙后土体沉陷面积也近乎一致。将试验观察的沉陷曲线与既有的解析解作了对比分析,验证了二者的一致性。  相似文献