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岩土工程学报 2020年第S02期42卷 244-249页

作者：张治成林思王金昌钱晖刘敬亮浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 杭州市城市建设发展集团有限公司浙江杭州310020

顶管施工引起的地层移动造成邻近管线产生不均匀沉降甚至破坏,而以往研究顶管、土体与邻近管线相互作用的有限元方法大多借鉴盾构的模拟方式,未考虑土体变形受到掘进机约束以及顶推的持续扰动作用的影响,造成计算结果不准确。基于Plaxis... 详细信息

顶管施工引起的地层移动造成邻近管线产生不均匀沉降甚至破坏,而以往研究顶管、土体与邻近管线相互作用的有限元方法大多借鉴盾构的模拟方式,未考虑土体变形受到掘进机约束以及顶推的持续扰动作用的影响,造成计算结果不准确。基于Plaxis 3D平台建立管廊、土体及邻近管线相互作用的三维有限元模型,通过土体收缩率模拟地层损失带来的影响,并结合实测数据提出了适用于顶管施工特点的土体收缩率的确定方法。在此基础上,对顶管掘进参数进行敏感性分析,总结出施工的最优掘进参数。结果表明,基于土体收缩率模拟顶管施工的计算结果与实测数据吻合良好,模拟可靠。与既有研究相比,考虑了顶管施工过程中掘进机约束作用以及顶推持续扰动的作用,这与实际工程更加接近。

关键词：顶管施工地层损失三维有限元土体收缩小应变土体硬化模型地下管线

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邻近地铁砂层基坑微变形动态控制及监测研究

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铁道工程学报 2021年第12期38卷 29-34页

作者：于廷新中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

研究目的:深厚砂层基坑开挖及降水极易造成邻近地铁位移超标,鲜见敏感高级模型数值分析及动态调整研究依托武汉某紧邻地铁的深厚砂层基坑,采用敏感环境下小应变土体硬化高级模型进行三维数值模拟,创新性地提出支撑动态调整,通过研究及... 详细信息

研究目的:深厚砂层基坑开挖及降水极易造成邻近地铁位移超标,鲜见敏感高级模型数值分析及动态调整研究依托武汉某紧邻地铁的深厚砂层基坑,采用敏感环境下小应变土体硬化高级模型进行三维数值模拟,创新性地提出支撑动态调整,通过研究及监测得出土体、桥墩和桩基变形特性以及微变形控制对策研究结论:(1)结合栈桥设计加强支撑布置及刚度,可有效减小桥墩位移的40%,由8.8 mm减为5.3 mm,降至控制标准内;(2)桥墩顶相对桩基顶因转角而位移放大明显,达1.5倍,故应严控桩基变形,桩基变形在基坑底存在显著转折点;(3)桥墩最大位移处与支撑平面计算最大位移处位置相同,数值分析与实际监测基本一致;(4)应在基坑与桥墩间设嵌入隔水层的超长止水帷幕,推荐采用TRD;(5)应采取检测、抽水试验、动态监测等多重措施确保止水帷幕质量;(6)本研究成果可供富水砂层地区地铁旁类似基坑借鉴。

关键词：小应变土体硬化模型深厚砂层基坑地铁桥墩对策数值分析降水

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紧邻铁路深厚淤泥层基坑支护对策及影响研究

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铁道标准设计 2021年第4期65卷 52-56页

作者：于廷新中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

沿海地区淤泥层深厚,大量基坑造成紧邻铁路位移超标,严重影响安全运营。目前类似基坑支护及影响研究尚不成熟、亟待研究。依托紧邻铁路的深厚淤泥层基坑实例,采用小应变土体硬化高级模型(HSS)进行三维数值分析,并对各施工阶段现场监测,... 详细信息

沿海地区淤泥层深厚,大量基坑造成紧邻铁路位移超标,严重影响安全运营。目前类似基坑支护及影响研究尚不成熟、亟待研究。依托紧邻铁路的深厚淤泥层基坑实例,采用小应变土体硬化高级模型(HSS)进行三维数值分析,并对各施工阶段现场监测,通过理论计算、数值分析、现场监测的对比分析,得出深厚淤泥层基坑对土体及铁路影响规律、保护铁路的被动区加固等对策。结果表明:数值分析法与实际监测基本吻合,结果可靠,弹性地基梁法结果偏小;铁路沉降及垂直铁路方向位移较大,两者基本相等,由基坑中部向两侧逐渐减小,沿铁路方向位移较小;桩深层水平位移最大值位于基坑底附近,坑外地表沉降最大值位于距坑边1.5倍基坑深度附近,基坑影响范围达5倍基坑深度;对铁路侧被动区采用搅拌桩裙边加固,其他侧被动区采用搅拌桩墩式加固,减少了铁路位移及工程造价。

关键词：小应变土体硬化模型淤泥基坑铁路影响有限元法

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两种模型在偏压基坑有限元分析中的应用与对比

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建筑结构 2012年第1期42卷 124-127页

作者：熊健中铁第四勘察设计院集团有限公司城地院结构所武汉430063

研究了土体硬化模型(HS模型)与小应变土体硬化模型(HSS模型)的理论依据,并以偏压基坑的工程实例为基础,对比分析两种本构模型在基坑有限元计算中的适用性,得到HSS本构模型相对HS本构模型在偏压基坑有限元分析计算中与实际监测数据更接... 详细信息

研究了土体硬化模型(HS模型)与小应变土体硬化模型(HSS模型)的理论依据,并以偏压基坑的工程实例为基础,对比分析两种本构模型在基坑有限元计算中的适用性,得到HSS本构模型相对HS本构模型在偏压基坑有限元分析计算中与实际监测数据更接近的结论。

关键词：本构模型偏压基坑土体硬化模型小应变土体硬化模型

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矩形管廊顶管施工对邻近地下管线的变形影响及控制研究

矩形管廊顶管施工对邻近地下管线的变形影响及控制研究

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作者：林思浙江大学

学位级别：硕士

近年来,为了保障城市有序运行,大型矩形综合管廊开始被大力推行建设,但是随着城市交通的发展,综合管廊的建设正面临越来越复杂的施工环境,这大大增加了施工的难度。本文以杭州德胜综合管廊顶管施工段为背景,采用试验分析和数值反演分析... 详细信息

近年来,为了保障城市有序运行,大型矩形综合管廊开始被大力推行建设,但是随着城市交通的发展,综合管廊的建设正面临越来越复杂的施工环境,这大大增加了施工的难度。本文以杭州德胜综合管廊顶管施工段为背景,采用试验分析和数值反演分析相结合的方式对管廊顶管施工对邻近结构影响进行预测评估,并提出相应控制措施。本文主要研究内容如下:(1)通过对不同的有限元法模拟方法以及土体本构模型的比较分析,确定适用于模拟大型矩形综合管廊顶管施工的仿真分析方法以及土体本构模型,并通过室内土工试验对土体参数进行标定。(2)基于Plaxis3D有限元分析软件,建立了考虑土体收缩率和开挖面支撑力的三维有限元模型,仿真分析了德胜综合管廊顶管施工对邻近地下管线的变形影响,并通过现场实测数据的比对,验证了有限元模型仿真分析的可靠性。(3)在总结归纳地下管线安全控制标准基础上,基于ABAQUS有限元软件计算了PCCP污水管的容许极限弯矩,探讨了确保PCCP污水管安全的容许变形标准;并以此为标准对德胜管廊在顶管掘进过程中的土体收缩率和开挖面支撑力两个重要参数进行了优化分析,提出了针对性的控制措施。(4)结合有限元分析结果以及现场实测结果,给出Peck公式中土体损失参数的取值方法;结果表明在大型综合管廊顶管施工仿真分析中通过掘进机与管片之间的管径差来确定土体收缩率的方法是可行的,且变形分析精度较高。

关键词：矩形综合管廊顶管施工地下管线有限元模型小应变土体硬化模型 Peck公式

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深厚软土基坑放坡开挖结合SMW工法桩支护的数值分析

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中国港湾建设 2023年第3期43卷 8-13页

作者：刘树明何洪涛左新卫李建宇中交第四航务工程勘察设计院有限公司广东广州510230 中核勘察设计研究有限公司河南郑州450000

以广东中山某城市综合开发项目二层地下室基坑工程为例,开展了大面积放坡开挖结合悬臂式SMW工法桩支护形式在深厚软土基坑的应用研究。基于小应变土体硬化模型(HSS),利用三维有限元软件模拟和预测基坑的变形发展规律,研究放坡高度、被... 详细信息

以广东中山某城市综合开发项目二层地下室基坑工程为例,开展了大面积放坡开挖结合悬臂式SMW工法桩支护形式在深厚软土基坑的应用研究。基于小应变土体硬化模型(HSS),利用三维有限元软件模拟和预测基坑的变形发展规律,研究放坡高度、被动区加固、支护桩型钢间距对基坑变形的影响,同时将现场监测结果与数值模拟结果进行对比分析。研究表明,本项目深厚软土基坑采用大面积放坡开挖结合悬臂式SMW工法桩支护的变形及内力均在合理控制范围内;基于小应变土体硬化模型(HSS)的数值模型可有效模拟和预测基坑开挖的变形,数值计算结果和现场实测结果具有较好的一致性;上部放坡开挖高度对基坑影响较大,被动区加固对基坑支护桩变形有一定影响,型钢间距从1.2 m至0.6 m对基坑变形影响较小。

关键词：深厚软土基坑放坡开挖 SMW工法桩三维数值分析小应变土体硬化模型

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邻高铁及站房富水砂层基坑变形控制对策研究

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铁道建筑技术 2022年第8期 195-199页

作者：于廷新中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

后期施工的配套工程基坑支护及降水设计薄弱,极易造成站房及高铁变形超标,而相关高精度分析及方案动态调整研究较少。依托某紧邻高铁及站房站前广场富水砂层基坑,采用小应变土体硬化模型进行三维数值分析、围护方案动态调整、降水影响分... 详细信息

后期施工的配套工程基坑支护及降水设计薄弱,极易造成站房及高铁变形超标,而相关高精度分析及方案动态调整研究较少。依托某紧邻高铁及站房站前广场富水砂层基坑,采用小应变土体硬化模型进行三维数值分析、围护方案动态调整、降水影响分析,并结合现场监测数据,得出基坑开挖及降水对土体、站房桩基和高铁路基影响规律,并提出减小高铁及站房变形控制对策。结果表明:仅靠双排桩易导致基坑及站房桩基变形超标,需增设支撑;仅站房侧设止水帷幕时,降水影响半径达110 m,站房及高铁沉降均超出要求,故需封闭止水;站房侧应采用双排三轴搅拌桩止水;应减少降水井数量、深度并严控含砂量,站房及高铁处设回灌井;应通过群井抽水、检测等措施确保搅拌桩质量并动态联动监测水位。

关键词：富水砂层基坑高铁站房小应变土体硬化模型数值模拟变形控制对策降水

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矩形管廊顶管施工对邻近管线的影响研究

矩形管廊顶管施工对邻近管线的影响研究

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第八届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会暨第九届全国岩土工程物理模拟学术研讨会

作者：张治成林思王金昌钱晖刘敬亮浙江大学建筑工程学院浙江杭州 310058 杭州市城市建设发展集团有限公司浙江杭州 310020

顶管施工引起的地层移动造成邻近管线产生不均匀沉降甚至破坏，而以往研究顶管、土体与邻近管线相互作用的有限元方法大多借鉴盾构的模拟方式，未考虑土体变形受到掘进机约束以及顶推的持续扰动作用的影响，造成计算结果不准确。基于Pla... 详细信息

顶管施工引起的地层移动造成邻近管线产生不均匀沉降甚至破坏，而以往研究顶管、土体与邻近管线相互作用的有限元方法大多借鉴盾构的模拟方式，未考虑土体变形受到掘进机约束以及顶推的持续扰动作用的影响，造成计算结果不准确。基于Plaxis 3D平台建立管廊、土体及邻近管线相互作用的三维有限元模型，通过土体收缩率模拟地层损失带来的影响，并结合实测数据提出了适用于顶管施工特点的土体收缩率的确定方法。在此基础上，对顶管掘进参数进行敏感性分析，总结出施工的最优掘进参数。结果表明，基于土体收缩率模拟顶管施工的计算结果与实测数据吻合良好，模拟可靠。与既有研究相比，考虑了顶管施工过程中掘进机约束作用以及顶推持续扰动的作用，这与实际工程更加接近。

关键词：顶管施工地层损失三维有限元土体收缩小应变土体硬化模型地下管线

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均质边坡在开挖过程中的变形规律研究

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港工技术 2016年第3期53卷 37-40页

作者：魏芸中交第一航务工程勘察设计院有限公司天津300222

针对实际工作中发现有的边坡位移远远超出设计预警但仍然稳定,而有的边坡变形很小却突然失稳的现象,运用Plaxis2D软件对均质土坡作了一般性规律研究,其结论可为类似工程提供参考。

关键词：均质土坡变形 Plaxis2D 小应变土体硬化模型

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刚性桩复合地基沉箱挡土结构数值模拟分析

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水利与建筑工程学报 2018年第5期16卷 194-197,201页

作者：田利勇张雨剑鄢亚军上海市水利工程设计研究院有限公司上海200063

基于上海市某圈围工程,提出了一种适用于软土地区的刚性桩复合地基沉箱挡土结构,并采用有限元计算软件PLAXIS和小应变硬化土体(HSS)模型对该结构进行了数值模拟分析以论证其安全性。分析结果显示:该结构沉箱最大沉降量、不均匀沉降量及... 详细信息

基于上海市某圈围工程,提出了一种适用于软土地区的刚性桩复合地基沉箱挡土结构,并采用有限元计算软件PLAXIS和小应变硬化土体(HSS)模型对该结构进行了数值模拟分析以论证其安全性。分析结果显示:该结构沉箱最大沉降量、不均匀沉降量及倾斜度均可满足正常使用要求;桩基最大正、负弯矩分别产生在末排、首排桩基,且均满足承载力要求。该结构在受力及变形方面安全可行,为软土地区深水圈围工程提供了一种新的型式。

关键词：沉箱复合地基小应变土体硬化模型

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