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考虑注浆结石体影响的隧道管片上浮理论解析

中国安全生产科学技术 2023年第3期19卷 93-100页

作者：朱仰凯张可能胡达肖超张云毅王玺中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 湖南城市学院城市地下基础设施结构安全与防灾湖南省工程研究中心湖南益阳413002 中建五局土木工程有限公司湖南长沙410000 湖南懿玺工程建设有限公司湖南长沙410000

为掌握隧道管片在浆液结石体包裹下的上浮变形规律,通过研究圆管抗弯刚度,将浆液结石体与隧道管片形成的圆管组合梁转变为3层叠加组合梁;基于Girhammar 2层叠加组合梁理论与微单元力学分析,推导出考虑层间滑移效应3层组合梁等效抗弯刚... 详细信息

为掌握隧道管片在浆液结石体包裹下的上浮变形规律,通过研究圆管抗弯刚度,将浆液结石体与隧道管片形成的圆管组合梁转变为3层叠加组合梁;基于Girhammar 2层叠加组合梁理论与微单元力学分析,推导出考虑层间滑移效应3层组合梁等效抗弯刚度公式,进而采用温克勒弹性地基条件建立隧道管片上浮力学模型;结合工程实例,对比力学模型理论解析、实测数据和数值计算结果,并进行参数灵敏性分析。研究结果表明:力学模型理论解析、实测数据和数值计算结果吻合度较高,表明力学模型有效;浆液结石体留存厚度的增加可以有效降低隧道结构承受的弯矩,提高隧道结构安全性能;随着隧道两端约束的传递衰减,隧道上浮跨度超过140 m后,隧道变形最大值基本达到稳定。研究结果可用于预测隧道管片的上浮变形,并为隧道变形控制提供依据,促进隧道病害的安全治理。

关键词：管片上浮浆液结石体叠加组合梁等效抗弯刚度上浮力学模型

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地铁车站新预筑法施工中顶管间距的优化设计

中国铁道科学 2011年第2期32卷 61-66页

作者：杨仙张可能李钟邓美龙中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 中建市政建设有限公司北京100061

基于土拱效应理论,建立新预筑法顶管施工中顶管土拱效应模型。根据模型中土拱轴线的受力,推导出土拱轴线支座约束反力与模型几何参数之间的关系式。将此关系式与拱顶和拱脚的强度控制条件方程联立,得到求解顶管间距的方程组。给出验算... 详细信息

基于土拱效应理论,建立新预筑法顶管施工中顶管土拱效应模型。根据模型中土拱轴线的受力,推导出土拱轴线支座约束反力与模型几何参数之间的关系式。将此关系式与拱顶和拱脚的强度控制条件方程联立,得到求解顶管间距的方程组。给出验算土拱整体稳定性的判别式,验证顶管间距计算值的合理性。以采用新预筑法施工的沈阳地铁新乐遗址站1号风道为例,采用上述方法计算得到的顶管间距为3.28 m;通过调整切管位置和钢管半径可以优化设计顶管间距,从而减少管材消耗,节省施工时间,降低地表沉降。

关键词：地铁车站隧道施工新预筑法顶管间距土拱效应优化设计

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管幕预筑法中钢管顶进对地面沉降的影响

沈阳工业大学学报 2012年第4期34卷 469-473页

作者：杨仙张可能李钟邓美龙肖尊群中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 中建市政建设有限公司技术部北京100061 中南大学土木建筑学院长沙410083

为了研究管幕预筑法中密集大直径钢管群顶进对地表沉降的影响,把平行顶管的顶管间距分为3类:大间距、中间距和小间距.明确指出了3类间距范围,总结分析了各种顶管间距情况下已建顶管对新建顶管地表沉降的影响.分析表明,大间距时已建顶管... 详细信息

为了研究管幕预筑法中密集大直径钢管群顶进对地表沉降的影响,把平行顶管的顶管间距分为3类:大间距、中间距和小间距.明确指出了3类间距范围,总结分析了各种顶管间距情况下已建顶管对新建顶管地表沉降的影响.分析表明,大间距时已建顶管对地层的扰动影响可以忽略,中间距时主要是土体扰动的影响,小间距时既有土体扰动的影响,又有先建顶管管结构的支挡影响.分析Peck公式并对其进行修正,使之可用于预测各种间距下的地面沉降.结合沈阳地铁新乐遗址站施工监测结果,比较了地表沉降监测结果与Peck公式预测值,发现两条曲线吻合情况较好.

关键词：管幕预筑法钢管顶进顶管间距土体扰动地表沉降土体变形地表沉降槽沉降预测

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考虑岩体损伤和注浆加固效应的单元稳定性

中南大学学报（自然科学版） 2012年第2期43卷 651-655页

作者：黎永索张可能湖南城市学院土木工程学院中南大学地球科学与信息物理学院

为了研究注浆对节理岩体损伤的加固效应,从微观角度出发,引入岩体修复因子的概念,构建考虑岩体损伤和注浆加固效应的单元安全系数,以判断岩体的稳定性;然后,利用FLAC3D软件建立数值计算模型,采用FISH语言二次开发单元安全系数程序,得到... 详细信息

为了研究注浆对节理岩体损伤的加固效应,从微观角度出发,引入岩体修复因子的概念,构建考虑岩体损伤和注浆加固效应的单元安全系数,以判断岩体的稳定性;然后,利用FLAC3D软件建立数值计算模型,采用FISH语言二次开发单元安全系数程序,得到隧道开挖后围岩不同部位的单元安全系数,将其与FLAC3D软件所得的的塑性区分布进行对比。研究结果表明:单元安全系数Fs≤1的区域与FLAC3D计算得到的塑性区分布范围一致,验证了所推导的单元安全系数计算公式以及自编程序的正确性。

关键词：隧道岩体损伤注浆单元安全系数

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复合地基荷载传递规律及变形计算

中国公路学报 2004年第1期17卷 20-23页

作者：刘杰张可能株洲工学院土木工程系湖南株洲412008 中南大学资源环境与建筑工程学院湖南长沙410083

基于文献[1]推荐的竖向变形模式及文献[2]推荐的径向变形模式,利用弹性理论及桩-土位移协调条件建立了桩及桩周土的控制微分方程,并由此推导出了路堤荷载作用下复合地基加固区桩及桩周土压缩量计算的解析式,同时得出了桩、桩周土中竖向... 详细信息

基于文献[1]推荐的竖向变形模式及文献[2]推荐的径向变形模式,利用弹性理论及桩-土位移协调条件建立了桩及桩周土的控制微分方程,并由此推导出了路堤荷载作用下复合地基加固区桩及桩周土压缩量计算的解析式,同时得出了桩、桩周土中竖向应力及桩侧剪应力计算的解析式。为验证该方法的可行性,通过算例将该方法所得结果与有限元结果进行了对比,同时也与模型试验结果进行了比较。算例及模型试验结果均表明:该方法在分析路堤荷载作用下复合地基的荷载传递规律及加固区的变形时具有足够的精度,且该方法计算工作量小,便于工程应用。

关键词：道路工程复合地基弹性有限元法沉降荷载传递位移协调

考虑应变软化特征的层状岩体三轴压缩数值试验分析

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中南大学学报（自然科学版） 2009年第3期40卷 828-832页

作者：周斌张可能柳群义中南大学地学与环境工程学院湖南长沙410083 湖南城市学院土木工程学院湖南益阳413000 中南大学信息物理工程学院湖南长沙410083

考虑岩体应变软化特征,利用快速拉格朗日差分法建立三维数值计算模型,分析岩样在三轴应力作用下应力变形关系和抗剪强度参数的变化情况。研究结果表明:围压对岩体变形性能的影响较显著,其与岩样到达峰值时的变形量呈线性关系;压缩峰值... 详细信息

考虑岩体应变软化特征,利用快速拉格朗日差分法建立三维数值计算模型,分析岩样在三轴应力作用下应力变形关系和抗剪强度参数的变化情况。研究结果表明:围压对岩体变形性能的影响较显著,其与岩样到达峰值时的变形量呈线性关系;压缩峰值强度与残余强度的比值随围压的增加逐渐减小,岩体破坏类型逐渐由脆性破坏过渡到延性破坏;岩样软、硬夹层之间存在交互作用,在结构面倾角变化过程中,部分岩样的抗剪强度被弱化,部分增强;数值模拟结果与试验分析结果较符合,能够直观和全面地反映层状岩体的破坏和变形特征。

关键词：层状岩样三轴压缩破坏特征变形特征数值分析

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动水条件下孔距对多孔注浆扩散的影响

四川建筑 2023年第3期43卷 175-177,180页

作者：王颖卓张可能中南大学湖南长沙410000

以城门山铜矿矿区水文地质条件和注浆材料及浆液性能实验研究成果为基础,模拟不同配比的浆液在溶洞内存在动水条件下的注浆效果,深入探究孔距对于多孔注浆搭接的影响,最后根据实际的地层条件和动水条件,为合理的浆液配比、孔距设置以及... 详细信息

以城门山铜矿矿区水文地质条件和注浆材料及浆液性能实验研究成果为基础,模拟不同配比的浆液在溶洞内存在动水条件下的注浆效果,深入探究孔距对于多孔注浆搭接的影响,最后根据实际的地层条件和动水条件,为合理的浆液配比、孔距设置以及针对性的注浆方案提供参考依据。

关键词：注浆动水孔距数值模拟

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长期荷载下有侧向约束柔性桩复合地基试验

上海交通大学学报 2014年第11期48卷 1568-1573页

作者：吴有平张可能刘杰何杰中南大学地球科学与信息物理学院有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室长沙410083 湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412008

为探讨长期荷载作用下柔性桩复合地基的工作性状,进行了有无侧向约束条件下夯实水泥土桩复合地基的长期荷载对比试验.在复合地基表面埋设沉降标,量测了桩体和土体沉降值,得到了桩和土的沉降随时间的变化规律;通过在桩间土表面、桩顶、... 详细信息

为探讨长期荷载作用下柔性桩复合地基的工作性状,进行了有无侧向约束条件下夯实水泥土桩复合地基的长期荷载对比试验.在复合地基表面埋设沉降标,量测了桩体和土体沉降值,得到了桩和土的沉降随时间的变化规律;通过在桩间土表面、桩顶、桩端埋设土压力盒和在桩身埋设内贴应变片PVC管量测应力值,获得了桩顶与土顶应力、桩-土应力比、桩身轴力随时间发展的变化规律.试验结果表明：在长期荷载作用下,设置了约束长桩夯实水泥土桩复合地基的工作性状明显优于无约束夯实水泥土桩复合地基的工作性状——大幅度缩短了进入沉降稳定时间（约为64%）,减小工后沉降量（约为29%-42%）,降低桩-土应力比约39%;明显地调整了桩身轴力分布.分析认为：采用柔性桩加固软土路基时,在加固区边缘设置刚性长约束桩,能有效地控制路基的工后沉降,提高路基的承载性能.

关键词：长期荷载侧向约束夯实水泥土桩复合地基模型试验

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碎石桩复合地基若干问题的理论分析

力学与实践 2003年第5期25卷 44-47页

作者：刘杰张可能株洲工学院土木工程系株洲412008 中南大学资源环境与建筑工程学院长沙410083

由桩-土侧向变形及竖向变形协调条件,基于弹性理论导出了桩及桩周土的应力-应变关系、桩体材料屈服时桩-土应力比的计算式.推出了桩周土处于极限平衡状态下,碎石桩极限承载力计算式.指出了用碎石桩加固软土地基效果比较明显.但用碎石桩... 详细信息

由桩-土侧向变形及竖向变形协调条件,基于弹性理论导出了桩及桩周土的应力-应变关系、桩体材料屈服时桩-土应力比的计算式.推出了桩周土处于极限平衡状态下,碎石桩极限承载力计算式.指出了用碎石桩加固软土地基效果比较明显.但用碎石桩来加固土的变形模量大于8MPa的地基,加固效果十分有限.最后,通过工程实例,将计算结果与实验结果作了对比.

关键词：碎石桩复合地基软土地基地基处理建筑工程应力比应力-应变关系变形弹性理论