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不同坑底加固方式对管廊基坑变形影响研究
1
作者 宋许根 甄洁 +5 位作者 朱孟君 王志勇 衣凡 雷华阳 郑刚 程雪松 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期179-190,共12页
基于PLAXIS 3D有限元软件,针对广州南沙某管廊基坑工程,系统分析了抽条加固、格栅状加固、裙边加固与满堂加固的面积置换率、加固宽度d、加固深度h等加固参数对基坑变形(围护结构侧移、地表沉降和坑底隆起)的影响,得到了加固参数的限值... 基于PLAXIS 3D有限元软件,针对广州南沙某管廊基坑工程,系统分析了抽条加固、格栅状加固、裙边加固与满堂加固的面积置换率、加固宽度d、加固深度h等加固参数对基坑变形(围护结构侧移、地表沉降和坑底隆起)的影响,得到了加固参数的限值。结果表明:不同加固形式和加固参数对基坑变形的控制效果不同;4种加固方式均存在加固深度限值,抽条加固的加固深度限值为0.8H(H为基坑开挖深度),格栅状加固与满堂加固控制围护结构变形与地表沉降的加固深度限值为0.6H,控制坑底隆起的加固深度限值为0.8H,裙边加固深度大于0.6H时,控制效果显著;抽条加固、裙边加固不存在加固宽度限值,抽条加固宽度对基坑变形无影响,裙边加固增大加固宽度,对围护结构侧移与地表沉降的控制效果呈线性增加,加固宽度大于0.39B(B为基坑宽度)后对坑底隆起的控制效果显著,但裙边加固会使坑底中央隆起凸出,且加固宽度一般不超过0.3B,因此不建议在软土基坑工程中使用裙边加固;抽条加固、格栅状加固存在加固面积置换率限值,抽条加固控制基坑各项变形的面积置换率限值为66.67%,格栅状加固纵向面积置换率为64.29%时,中轴线存在加固区,隆起曲线呈“M”形,加固效果较好;加固面积相同时,加固效果从大到小依次为抽条加固、格栅状加固、裙边加固,加固体积相同时,加固效果从大到小依次为满堂加固、抽条加固、格栅状加固。 展开更多
关键词 软土区 管廊基坑 有限元模拟 坑底加固形式 基坑变形
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局部超挖或超载作用下桩锚支护基坑连续垮塌试验研究 被引量：1
2
作者 程雪松 张润泽 +4 位作者 郑刚 王若展 张勇 涂杰 马运康 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2078-2088,共11页
超挖或超载导致的基坑垮塌事故时有发生,然而局部超挖超载情况下基坑连续垮塌的全过程演化机理仍缺乏深入研究,限制了对此类基坑事故的针对性预防和控制。依托两起基坑垮塌案例,设计了桩锚支护基坑连续破坏模型试验,研究了局部超挖或超... 超挖或超载导致的基坑垮塌事故时有发生,然而局部超挖超载情况下基坑连续垮塌的全过程演化机理仍缺乏深入研究,限制了对此类基坑事故的针对性预防和控制。依托两起基坑垮塌案例,设计了桩锚支护基坑连续破坏模型试验,研究了局部超挖或超载对单道锚杆支护结构变形、土压力、锚杆轴力、支护桩及冠梁内力等的影响。结果表明,基坑局部超挖后,基坑外产生的土拱效应和冠梁荷载传递效应将导致邻近区域支护桩和锚杆内力大幅上升,此情况下超挖区内锚杆局部失效将进一步加剧这两个效应,引发邻近未失效锚杆连续破坏。支护桩嵌固深度较小时,锚杆失效后桩身弯矩始终减小,最终由于桩顶缺少约束而发生倾覆破坏;相反,当嵌固深度较大时,被动区土体对支护桩约束作用较强,最终支护桩的弯矩绝对值将显著提高,更可能发生弯曲破坏导致基坑垮塌。基坑正常开挖深度越大,超挖及锚杆失效产生的土拱效应越强,触发锚杆连续破坏所需的初始破坏锚杆越少,抗连续破坏能力越弱,应考虑局部加强锚杆,将局部破坏限制在一定范围。基坑顶部超载量过大将导致锚杆自超载范围中心向远端依次失效,进而引发基坑垮塌。锚杆设置高度不同,触发锚杆连续破坏的超载量不同,连续破坏路径和为应对潜在的超载风险需重点验算的构件也可能不同。锚杆设置在腰梁上时,超载情况下,锚杆的荷载传递系数大于支护桩,需优先考虑对锚杆进行局部加强设计;锚杆设置冠梁上时,触发锚杆连续破坏所需的超载量较腰梁工况更大,超载情况下,支护桩的荷载传递系数大于锚杆,应优先对支护桩考虑附加荷载作用进行设计。 展开更多
关键词 模型试验 桩锚支护基坑 局部超挖 超载 连续破坏
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盾构法联络通道T接头局部冻结加固效果及影响因素研究 被引量：1
3
作者 程雪松 徐连坤 +4 位作者 耿佳 李晓凡 宋彦杰 逯建栋 王书雄 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期90-99,共10页
为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温... 为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温度场的分布规律进行分析。研究结果表明:1)对于沿洞门处的土体,联络通道顶底部冻结效果差于联络通道侧面;主隧道钢管片向主隧道底部比向顶部延伸的更长,因而联络通道底半环冻结效果略差于顶半环。2)影响局部冻结时间的主要因素为主隧道管片材料和洞门间隙注浆体的热导率。3)主隧道部分采用钢管片工况,钢管片起到通道壁后远近土体导热“桥梁”的作用;当洞门间隙注浆体的热导率较低(如0.93 W/(m·K))时,注浆体不能及时地向主隧道钢管片输送冷量,联络通道壁后近处土体中大量冻结冷量沿钢管片传递至远处土体,使通道壁后较近处土体温度较高,因而比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况冻结时间长。4)随着洞门间隙注浆体热导率的增大,其向主隧道管片输送冷量的效率得到提升,主隧道附近土体的冻结效果得到改善,冻结时长有所缩短;间隙注浆体热导率由0.93 W/(m·K)提升至1.8 W/(m·K)时,可以将主隧道部分采用钢管片工况冻结时间由17 d缩短至12 d,所需冻结时长相比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况反而缩短1 d,即主隧道部分采用钢管片工况的冻结时间对洞门间隙注浆体热导率的改变更为敏感。 展开更多
关键词 局部冻结 盾构法联络通道 T接头 温度场 有限元分析
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软土地层三线小角度叠交盾构隧道施工影响规律及位移控制
4
作者 程雪松 盛鲁腾 +5 位作者 郑刚 王瑞坤 张雨明 付瑞心 仲志武 杜一鸣 《铁道建筑》 北大核心 2024年第5期123-128,共6页
天津地铁6号线入出段线盾构隧道上穿既有隧道,通过现场实测和数值模拟对既有隧道结构变形规律、变形影响因素、不同变形控制措施的效果进行了研究。结果表明:盾构上穿过程中既有隧道竖向位移整体呈现出隆起-沉降-隆起的变化规律;刀盘距... 天津地铁6号线入出段线盾构隧道上穿既有隧道,通过现场实测和数值模拟对既有隧道结构变形规律、变形影响因素、不同变形控制措施的效果进行了研究。结果表明:盾构上穿过程中既有隧道竖向位移整体呈现出隆起-沉降-隆起的变化规律;刀盘距叠交部位断面距离L=2.0D(D为隧道直径)时,叠交部位断面轴力达到最大值,L=0~2.0D时,叠交部位断面弯矩逐渐由L≤0时的横8字形转变为L≥2.0D时的三叶草形;新建隧道与既有隧道的叠交角度在15°~60°、竖向净距小于1.0D时,既有隧道竖向位移受新建隧道影响较大,实际工程中应使叠交角度大于60°,竖向净距大于1.0D;设置支撑台车后,支撑台车影响范围约为2倍台车长度,在影响范围内横断面位移得到控制,但随着支撑台车离开,原来位置处对位移的控制效果逐渐消失;与不注浆相比,深孔注浆加固后既有隧道竖向位移最大值和水平位移最大值分别减小了67.4%、76.0%。 展开更多
关键词 地铁隧道 三线小角度叠交 现场实测 数值模拟 变形规律 控制措施 支撑台车 深孔注浆
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SAP联合双液浆对软土地区隧道漏水漏砂封堵效果试验研究
5
作者 程雪松 崔肇琳 +4 位作者 郭景琢 马运康 周强 张勇 郑刚 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4187-4200,共14页
在高承压水软土地区盾构隧道修建过程中经常出现漏水漏砂险情,注浆封堵是常用的抢险方法之一。而在承压水层或者地层出现空腔情况下注浆时,传统的双液浆在注入后抗冲刷能力差,浆液留存率较低,严重影响抢险效率,难以在抢险的黄金时期控... 在高承压水软土地区盾构隧道修建过程中经常出现漏水漏砂险情,注浆封堵是常用的抢险方法之一。而在承压水层或者地层出现空腔情况下注浆时,传统的双液浆在注入后抗冲刷能力差,浆液留存率较低,严重影响抢险效率,难以在抢险的黄金时期控制住险情。因此,提出一种隧道漏水漏砂抢险的新型注浆方式,即高分子吸水树脂(SAP)与双液浆联合注浆,并通过室内模型试验研究了此方法的有效性,分析SAP注入方式、SAP种类、双液浆水灰比、渗漏流速等对注浆封堵效果的影响,并探究最优的注浆方式与封堵机理。研究结果表明,SAP吸水后,颗粒大、动水留存率高、吸水速度不受温度影响,能够填充地层侵蚀空腔,封堵渗漏或者减小渗漏水流速。本文试验条件下,以水泥浆液为载体注入SAP为最优注入方式,水灰比0.6的水泥浆液与吸水后的B类SAP均匀混合后,与水玻璃进行双液注浆,能避免跑浆,实现地层空腔与渗漏水的完全封堵。本文提出的新型注浆方式能够大幅增加双液浆的动水留存率,同时弥补SAP强度较低的缺陷,保证注浆体的整体性和地层支撑性,实现基坑与隧道等地下工程漏水漏砂灾害的快速有效控制。 展开更多
关键词 盾构隧道 动水注浆 渗漏封堵 高分子吸水树脂 双液浆
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多道撑式深基坑垮塌事故连续破坏机理研究
6
作者 程雪松 裴昊田 +5 位作者 衣凡 赵璟璋 俞丹瑶 刘晓敏 贾建伟 焦莹 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期102-109,共8页
随着城市地铁建设不断发展,多道撑式深基坑应用日益广泛,然而目前对于内撑式深基坑局部破坏引发连续破坏在空间上的传递规律仍缺乏系统研究。文章依托新加坡地铁Nicoll Highway基坑事故,建立三维有限差分模型,提出内支撑荷载传递百分比S... 随着城市地铁建设不断发展,多道撑式深基坑应用日益广泛,然而目前对于内撑式深基坑局部破坏引发连续破坏在空间上的传递规律仍缺乏系统研究。文章依托新加坡地铁Nicoll Highway基坑事故,建立三维有限差分模型,提出内支撑荷载传递百分比S1,i和荷载增量承担百分比S2,i两种支撑荷载(轴力)传递评价指标。对比分析了单位厚度平面应变模型与三维模型的模拟结果,探究了不同初始破坏支撑数量在不同位置发生初始破坏所引发的荷载重分布规律,同时还研究了围护结构体系刚度和强度对于连续破坏发展的影响。结果表明,三维模型可以避免平面应变模型传力路径单一的局限性,更好地反映出连续破坏在三维空间中的传递现象;初始破坏支撑所释放的荷载主要作用在紧邻层支撑;当失效荷载存在向下的传递路径时,紧邻初始破坏的上层和同层支撑承担的荷载增量明显减少;底层支撑的安全系数提高会减缓连续破坏在水平方向的发展;支撑刚度越大,在初始破坏后所承担的荷载增量越多;当墙体间无有效连接时,支撑连续破坏沿竖直方向发展的趋势更加显著。 展开更多
关键词 深基坑 内支撑 有限差分模型 连续破坏 荷载传递
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碱激发地聚物固化海相淤泥质软土抗压强度及固化机制研究 被引量：6
7
作者 刘景锦 罗昊鹏 +2 位作者 雷华阳 郑刚 程雪松 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2745-2754,共10页
海相淤泥质软土富含各类可溶性盐和有机质,使用水泥进行固化时易出现劣化效应。为了解决传统硅酸盐水泥固化常出现加固失效的工程问题,以NaOH为碱激发剂,使用地聚物-水泥联合固化海相淤泥质软土,研究水泥与地聚物掺量比、碱激发剂含量... 海相淤泥质软土富含各类可溶性盐和有机质,使用水泥进行固化时易出现劣化效应。为了解决传统硅酸盐水泥固化常出现加固失效的工程问题,以NaOH为碱激发剂,使用地聚物-水泥联合固化海相淤泥质软土,研究水泥与地聚物掺量比、碱激发剂含量和养护龄期对固化土无侧限抗压强度的影响,并采用扫描电镜和X射线衍射试验分析碱激发地聚物固化海相淤泥质软土的微观形态和水化产物,进一步揭示其固化机制。研究结果表明:单独加入NaOH对水泥土强度的提升并不明显,水泥土强度并不会随着碱激发剂含量的增加而显著提高。同时不同钙系地聚物的固化效果差异显著:矿渣地聚物固化土早期强度增长迅速,后期强度增长缓慢,其无侧限抗压强度随NaOH含量的增加先增加后降低,随矿渣的掺量增加而提高。粉煤灰地聚物固化土强度增长较慢,NaOH含量越高其无侧限抗压强度越大,且强度随粉煤灰的掺量增加而降低。将1/2的水泥以矿渣替代,固化土28 d强度最高可达6.19 MPa,相较于水泥土提升了107.5%。而使用同样比例的粉煤灰替代,其28 d强度最高仅为3.012 MPa。微观试验分析表明碱激发剂和地聚物的加入,可促进可溶盐水化结晶和有机质碱性环境降解,有效增加有效水化产物,增强颗粒间的凝聚力使得土体结构更加紧密,宏观上表现为固化土强度的提升。研究结果可为解决水泥加固海相淤泥软土所引起的实际技术问题提供理论指导。 展开更多
关键词 海相淤泥质软土 地聚物 碱激发 无侧限抗压强度 固化机制
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软土地区基坑前排倾斜双排桩支护现场试验及工作机理 被引量：9
8
作者 郑刚 王玉萍 +3 位作者 程雪松 余地华 黄晓程 李昕昊 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第6期98-105,113,共9页
基坑倾斜桩支护大幅提高了无支撑支护结构的适用深度,具有造价低、施工便捷、绿色低碳、变形控制好等特点,然而目前研究多集中在单排倾斜桩,对前排倾斜双排桩支护的试验、理论与应用的研究均较少。针对前排倾斜双排桩支护基坑开展了现... 基坑倾斜桩支护大幅提高了无支撑支护结构的适用深度,具有造价低、施工便捷、绿色低碳、变形控制好等特点,然而目前研究多集中在单排倾斜桩,对前排倾斜双排桩支护的试验、理论与应用的研究均较少。针对前排倾斜双排桩支护基坑开展了现场试验,同时采用有限元方法分别从前排斜桩、桩顶连梁及桩间土体作用3个方面深入探究了前排倾斜双排桩支护的工作机理,进一步分析了直斜桩长度和排距对前排倾斜双排桩支护结构受力变形性能的影响。结果表明,相比传统竖直双排桩,前排倾斜双排桩支护结构的支护性能显著提升,前排斜桩主要发挥“斜撑”作用,连梁主要起到将直斜桩及冠梁连接成一个空间刚架的作用,桩间土体能够提高桩土摩阻力,进而有效减小前排倾斜双排桩变形。研究成果有助于前排倾斜双排桩的推广和应用。 展开更多
关键词 基坑 前排倾斜双排桩 现场试验 工作机理 软土地区
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基坑开挖引起地铁结构隆起的堆载控制研究 被引量：1
9
作者 邓旭 甄洁 +5 位作者 林森斌 裴鸿斌 黄军华 李晨恺 高深 程雪松 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2417-2429,共13页
基坑开挖引起邻近的地铁车站及区间隧道产生附加变形。为有效控制地铁结构的隆起,以天津地区已运营地铁结构两侧贴建的某基坑项目为依托,通过对基坑开挖过程中的实测数据进行整理,分析地铁站体及区间隧道的竖向变形规律,在此基础上利用... 基坑开挖引起邻近的地铁车站及区间隧道产生附加变形。为有效控制地铁结构的隆起,以天津地区已运营地铁结构两侧贴建的某基坑项目为依托,通过对基坑开挖过程中的实测数据进行整理,分析地铁站体及区间隧道的竖向变形规律,在此基础上利用数值模拟方法对工程实测进行拟合,进而评估地铁结构上方不同堆载强度、不均匀堆载、不同堆载时机以及不同堆载分级等方案对于地铁结构的隆起控制效果及规律。研究结果表明:两侧基坑开挖引起地铁结构的最大隆起变形发生在车站与隧道连接位置附近;随着堆载强度增加,地铁结构的隆起量随之减小,当超过一定强度后区间隧道部分区段将产生沉降;堆载对区间隧道的控制效果比地铁站体更好,但需要提前评估堆载引起隧道变形的安全性;基坑深度增加对相邻隧道变形的限制能力减弱,导致相同堆载强度下隧道的变形幅度更大;不均匀堆载方案可以更精确控制地铁结构变形,有效减缓地铁结构之间的差异变形,但与均匀堆载相比需适当提高加载曲线的最大强度值;在总堆载强度不变情况下,提前进行堆载反压,并且采用分级加载的方式,可以更有效地控制地铁结构的隆起变形。在此基础上提出一些施工建议,使研究成果为今后类似工程的地铁结构隆起变形控制措施提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 地铁结构 基坑开挖 隆起变形 堆载 控制措施
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软土地区盾构小角度下穿箱形隧道的变形与控制 被引量：1
10
作者 于全胜 刘颖 +5 位作者 马小龙 冀叶涛 孟灵波 盛鲁腾 何运清 程雪松 《铁道建筑》 北大核心 2024年第8期100-105,共6页
以天津地铁4号线盾构隧道小角度、近距离下穿运营的地铁1号线明挖箱形隧道为工程背景,分析了下穿施工阶段既有隧道的竖向位移、水平位移变化情况,并对控制措施进行了研究。结果表明:盾构隧道左线、右线先后下穿引起的既有隧道纵向沉降... 以天津地铁4号线盾构隧道小角度、近距离下穿运营的地铁1号线明挖箱形隧道为工程背景,分析了下穿施工阶段既有隧道的竖向位移、水平位移变化情况,并对控制措施进行了研究。结果表明:盾构隧道左线、右线先后下穿引起的既有隧道纵向沉降曲线分别呈V形、U形,右线下穿引起的既有隧道沉降较左线引起的大;与双洞盾构隧道正交下穿既有隧道工程相比,小角度下穿引起的既有隧道纵向沉降曲线的沉降槽宽度显著增大;随着盾构掘进,既有隧道水平位移的方向由逆着盾构掘进方向转变为朝着盾构掘进方向;二次注浆对于控制既有隧道竖向位移、水平位移效果较好。 展开更多
关键词 地铁 盾构隧道 小角度下穿 现场监测 竖向位移 沉降槽 水平位移 二次注浆
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天津地区盾构施工同步注浆浆液地层适配性 被引量：1
11
作者 冀叶涛 孟灵波 +4 位作者 刘颖 马小龙 何运清 赵林嵩 程雪松 《铁道建筑》 北大核心 2024年第10期100-105,共6页
针对天津地区典型软土地层盾构隧道工程,对同步注浆的单液活性浆液配比进行分析,通过层次分析法、熵值法分析得到浆液性能指标权重。结果表明:水胶比、膨水比对浆液稠度影响较大;水胶比、胶砂比对浆液凝结时间影响较大;水胶比、膨水比... 针对天津地区典型软土地层盾构隧道工程,对同步注浆的单液活性浆液配比进行分析,通过层次分析法、熵值法分析得到浆液性能指标权重。结果表明:水胶比、膨水比对浆液稠度影响较大;水胶比、胶砂比对浆液凝结时间影响较大;水胶比、膨水比对浆液泌水率影响较大;水胶比对浆液抗压强度影响较大;水胶比和胶砂比对浆液固结收缩率影响较大。通过博弈论组合权重法分析发现浆液凝结时间、抗压强度的权重最高,密度权重最低。通过优劣解距离法对浆液进行筛选,得到了适用于天津软土地层的同步注浆浆液配比。为天津地区盾构隧道同步注浆浆液配比提供借鉴。 展开更多
关键词 盾构隧道 同步注浆 浆液配比 权重确定 天津地区 软土地层 地层适配性
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软土地区超深地铁基坑引发邻近重要建筑沉降的注浆主动控制方案 被引量：1
12
作者 曾乾礼 王若展 +4 位作者 周强 宋建正 程雪松 高洁 张润泽 《国防交通工程与技术》 2024年第6期5-11,共7页
地铁车站往往位于环境复杂和交通繁忙的位置,施工扰动会引起地层位移,导致地表沉降。以天津地铁某超深车站基坑邻近某医院重要建筑开挖为背景,重要建筑物对沉降要求更加严格,通过在超深地铁基坑与建筑物之间进行注浆,减小建筑沉降。提... 地铁车站往往位于环境复杂和交通繁忙的位置,施工扰动会引起地层位移,导致地表沉降。以天津地铁某超深车站基坑邻近某医院重要建筑开挖为背景,重要建筑物对沉降要求更加严格,通过在超深地铁基坑与建筑物之间进行注浆,减小建筑沉降。提出两种注浆方法:一种是按需分段注浆,将注浆位置的土体推回到未受扰动的位置恢复建筑沉降,在注浆范围内布置若干段小的注浆体分别进行注浆;另一种是通长均匀注浆,注浆范围内应变值相同,当建筑沉降刚好达到目标值的应变为注浆应变。数值模拟结果表明:两种注浆方式均能使建筑沉降最大值达到控制目标,按需分段注浆之后的建筑沉降分布更加均匀,通长均匀注浆会使建筑一侧产生隆起而增大差异沉降。通长均匀注浆对车站结构的不利影响更大。对注浆方式的研究可为实际工程中选用控制建筑沉降的措施提供参考。 展开更多
关键词 超深基坑 邻近建筑 地表沉降 按需分段注浆 通长均匀注浆
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注浆控制土体变形原位试验与隧道竖向变形数值模拟研究 被引量：1
13
作者 王均山 赵林嵩 +2 位作者 张宗俊 郑刚 程雪松 《地基处理》 2024年第1期47-59,共13页
基坑开挖过程会在一定程度上引起邻近隧道竖向变形,然而目前针对注浆控制隧道变形的理论研究较为缺乏。为了深入研究注浆引起的土体与隧道变形规律,探究更合理的变形控制措施,本文通过现场试验进行了注浆引起土体变形的研究,并对注浆对... 基坑开挖过程会在一定程度上引起邻近隧道竖向变形,然而目前针对注浆控制隧道变形的理论研究较为缺乏。为了深入研究注浆引起的土体与隧道变形规律,探究更合理的变形控制措施,本文通过现场试验进行了注浆引起土体变形的研究,并对注浆对土体与隧道的影响进行了数值模拟和参数分析。原位试验结果表明,在刚结束注浆时,注浆产生的土体水平变形及超静孔隙水压力均是最大的,初期变形及超静孔隙水压力减小较快。分段注浆时,下方注浆完成之后,浆液更容易向上流动,使上方土体产生较大变形。距离注浆体位置较近的土体竖向位移衰减得较快。数值模拟结果表明,在相同的位置注等量浆液,由于隧道的刚度相较于土体更大,土体变形远大于隧道变形。注浆后浆液大部分向上流动,难以对下方的土体/隧道产生变形影响。 展开更多
关键词 注浆 隧道变形 土体变形 原位试验 数值模拟
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富水地层坑趾宽度对坑中坑支护结构变形影响研究
14
作者 黄展军 曾超峰 +4 位作者 周鹏 张慧鹏 程雪松 姚元 丁海滨 《建材技术与应用》 2024年第4期9-14,共6页
随着地下空间的不断开发,坑中坑在工程中越来越常见,但目前对坑中坑的研究尚不全面。以南昌艾溪湖隧道坑中坑工程为研究背景,利用Midas GTS/NX有限元软件,研究在富水地层中坑趾宽度对基坑围护结构变形规律的影响。通过将模拟计算结果与... 随着地下空间的不断开发,坑中坑在工程中越来越常见,但目前对坑中坑的研究尚不全面。以南昌艾溪湖隧道坑中坑工程为研究背景,利用Midas GTS/NX有限元软件,研究在富水地层中坑趾宽度对基坑围护结构变形规律的影响。通过将模拟计算结果与实测对比,证明了模型的正确性及考虑渗流条件的必要性。结果表明:增大坑趾宽度能有效减小外坑围护结构水平位移,且最大水平位移所在位置会逐渐上升;坑趾宽度的增加对减小内坑排桩水平位移有显著效果,该工程中坑趾宽度由2 m增大到12 m,最大水平位移减小了76%;随坑趾宽度的增大,地表沉降会逐渐减小。在工程场地条件允许的前提下,应该尽量增大坑趾宽度,以减小内外坑围护结构变形。 展开更多
关键词 富水地层 坑中坑 变形 HSS模型
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聚丙烯纤维加固土融沉特性的离散元数值模拟研究
15
作者 戴轩 李朝 +2 位作者 程雪松 李涛 曹一凡 《力学与实践》 2024年第2期382-392,共11页
针对掺入纤维对土体冻融特性的影响进行离散元数值模拟,首先自研了过程感知融化固结系统,基于融沉试验,提出了微观参数折减法模拟融化过程,分析了纤维掺量、纤维长度、土样高度的影响规律。结果表明:离散元方法可对融沉过程进行较为有... 针对掺入纤维对土体冻融特性的影响进行离散元数值模拟,首先自研了过程感知融化固结系统,基于融沉试验,提出了微观参数折减法模拟融化过程,分析了纤维掺量、纤维长度、土样高度的影响规律。结果表明:离散元方法可对融沉过程进行较为有效的模拟,并可得到最优纤维掺量,对于模拟工况,最优纤维掺量为0.1%;从融化压缩模量看,纤维长度与掺量为敏感影响因素,土样高度为次要因素;掺入纤维对土体强度与融沉特性的提升效果具有一致性。 展开更多
关键词 纤维改良土 融沉系数 融化压缩 离散元 微观参数折减
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四线盾构隧道下穿既有桥涵施工影响与变形控制措施研究 被引量：1
16
作者 杨磊 张雨明 +5 位作者 付瑞心 周强 程争荣 司晓丽 盛鲁腾 程雪松 《施工技术(中英文)》 2024年第23期1-10,共10页
盾构隧道施工会引起附近地层中既有结构产生应力和变形,进而影响既有结构的安全。以天津地铁6号线四线隧道穿越桥涵工程为背景,根据现场实测数据和Plaxis3D有限元软件研究不同情况下的桥面沉降规律和桥桩变形规律。研究表明:盾构机先到... 盾构隧道施工会引起附近地层中既有结构产生应力和变形,进而影响既有结构的安全。以天津地铁6号线四线隧道穿越桥涵工程为背景,根据现场实测数据和Plaxis3D有限元软件研究不同情况下的桥面沉降规律和桥桩变形规律。研究表明:盾构机先到达一侧的桥面竖向变形明显大于另一侧的竖向变形。四线隧道贯通后,中间一列桩的整体变形较小,四角处桩的水平位移和桩基沉降均较大,应重点关注四角处桩的位移。四线隧道穿越过程中,第1条隧道通过后引起垂直于盾构方向的桩基水平位移最大;第4条隧道通过后,沿盾构方向的水平变形达到最大;各列桩的最大沉降均发生在桩顶位置,埋深较小的隧道下穿时,容易引起桥面较大隆起变形和桩基沉降。桩体水平位移随隧道间距较小,而沉降受影响较大,应尽可能采用先下后上的施工顺序。 展开更多
关键词 隧道 监测 数值模拟 变形
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基坑悬臂排桩支护局部失效引发连续破坏机理研究 被引量：44
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作者 程雪松 郑刚 +2 位作者 邓楚涵 黄天明 聂东清 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1249-1263,共15页
虽然已有很多基坑连续倒塌破坏的工程案例,局部破坏可能导致的连续垮塌规模和造成的后果也越来越大,但是由局部破坏发展为大规模连续破坏的机理还少有研究,也缺乏针对基坑连续破坏的控制方法和设计理论。以排桩支护的长条形基坑为例,采... 虽然已有很多基坑连续倒塌破坏的工程案例,局部破坏可能导致的连续垮塌规模和造成的后果也越来越大,但是由局部破坏发展为大规模连续破坏的机理还少有研究,也缺乏针对基坑连续破坏的控制方法和设计理论。以排桩支护的长条形基坑为例,采用显式有限差分法、离散元法及模型试验对局部支护结构失效情况下的基坑进行了模拟,对基坑土压力的重分布和支护结构受力的变化规律进行了分析和相互对比验证,初步揭示了连续破坏在基坑长度方向上的传递机理,提出了荷载传递系数的概念,即临近破坏第一根桩内力的提高倍数,并发现其是决定基坑是否发生连续破坏的重要因素。土体强度越高,荷载传递系数越高。在局部破坏发生之后很短时间内,未破坏部位土压力和结构受力迅速升高达到最大值。排桩顶设置的连续冠梁可以降低传递系数,对提高基坑支护结构抗连续破坏能力有重要作用。 展开更多
关键词 基坑 排桩 连续破坏 有限差分法 离散元
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悬臂排桩支护基坑沿长度方向连续破坏的机理试验研究 被引量：21
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作者 程雪松 郑刚 +3 位作者 黄天明 邓楚涵 聂东清 刘杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1640-1649,共10页
大长度基坑发生了一些沿长度方向上由局部破坏引发数10 m至100 m以上的连续破坏事故,然而基坑连续破坏的发生及终止机理却少有研究。设计了悬臂排桩支护基坑局部支护桩破坏倒塌的模型试验,对局部破坏引发的土压力和支护结构内力变化等... 大长度基坑发生了一些沿长度方向上由局部破坏引发数10 m至100 m以上的连续破坏事故,然而基坑连续破坏的发生及终止机理却少有研究。设计了悬臂排桩支护基坑局部支护桩破坏倒塌的模型试验,对局部破坏引发的土压力和支护结构内力变化等规律等进行了研究,在此基础上进行了局部破坏引发支护桩连续破坏的试验。结果表明,基坑局部垮塌会引起邻近桩的土压力和桩身内力瞬间增大,随后坑外土体滑塌进基坑内,造成邻近支护结构主动区卸载,但此卸荷过程相对滞后。当局部垮塌引发的荷载传递系数大于邻近桩的承载力安全系数时,将会导致基坑连续破坏。连续破坏发生后,随着破坏范围增大,土体滑塌引发的卸荷使得土拱效应不足以继续导致支护桩出现破坏时,连续破坏将自然终止。试验还表明,在一定局部破坏长度范围内,局部垮塌长度越大,荷载传递系数和影响范围越大;围护桩嵌固深度越小,即支护桩抗侧移刚度越低时,荷载传递系数越小,但局部破坏影响范围较大。 展开更多
关键词 基坑 排桩 连续破坏 局部垮塌 荷载传递
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软土地区基坑坑底隆起稳定破坏滑动半径研究 被引量：5
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作者 程雪松 甄洁 +3 位作者 郑刚 王志勇 王哲 宋许根 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2021年第6期90-97,共8页
为了研究软土地区基坑坑底隆起的破坏模式并确定合理的隆起破坏滑动面大小,采用不连续布局优化法对不同围护结构插入比条件下的基坑坑底隆起失稳滑动面进行分析;通过大量计算得到可用于判断滑动面是否通过围护结构底端的不同基坑开挖深... 为了研究软土地区基坑坑底隆起的破坏模式并确定合理的隆起破坏滑动面大小,采用不连续布局优化法对不同围护结构插入比条件下的基坑坑底隆起失稳滑动面进行分析;通过大量计算得到可用于判断滑动面是否通过围护结构底端的不同基坑开挖深度下土体强度和围护结构临界插入比的幂函数关系表达式;通过分析围护结构插入比较小时归一化的坑底隆起破坏滑动半径和围护结构插入比的关系,得到修正传统圆弧滑动法滑动半径的对数表达式及其系数。最后,将修正滑动半径后计算的安全系数与数值模拟结果进行了对比,验证了滑动半径公式的可靠性。结果表明:在插入比较大(大于临界插入比)情况下,滑动面通过围护结构底端;在插入比较小情况下,滑动面不通过围护结构底端,需对传统圆弧滑动法进行修正;提出的修正方法可为软黏土层较厚的基坑坑底隆起稳定分析时滑动半径的选取提供参考,同时可以解决传统圆弧滑动法在插入比较小时安全系数变化不合理的问题。 展开更多
关键词 坑底隆起 软土 不连续布局优化法 插入比 滑动半径
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盾构周围空隙充填控沉材料配合比研究 被引量：1
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作者 程雪松 赵林嵩 +2 位作者 郑刚 索晓明 吴薪柳 《铁道建筑》 北大核心 2023年第3期99-102,共4页
通过配合比试验和正交试验分析了盾构周围空隙充填控沉材料各组分对黏度、保水率、十字板剪切强度的影响。结果表明:防水剂与缓凝剂的比例是材料成型的关键;对于黏度和保水率,增稠剂与主剂的质量比、主剂与水的质量比较重要,对于十字板... 通过配合比试验和正交试验分析了盾构周围空隙充填控沉材料各组分对黏度、保水率、十字板剪切强度的影响。结果表明:防水剂与缓凝剂的比例是材料成型的关键;对于黏度和保水率,增稠剂与主剂的质量比、主剂与水的质量比较重要,对于十字板剪切强度,水泥与主剂的质量比较重要;增稠剂与主剂的质量比对A液与成型后膏体黏度的影响比主剂与水的质量比大;随B液占比提高,成型后膏体黏度先增大,B液占比12%时黏度达到最大值,随后稍微减小;固液比在0.6~0.8时,成型后膏体黏度随固液比增大而增大。采用偏最小二乘法对实测数据进行拟合得出黏度、保水率、十字板剪切强度的拟合公式,并给出不同地层浆液配合比。实际应用时可根据地层实际情况选择浆液配合比,再通过拟合公式预测浆液性能,从而快速合理配制浆液。 展开更多
关键词 工程材料 材料配合比 试验研究 充填材料 统计分析 正交试验 偏最小二乘法 盾构法
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