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干砂盾构开挖面稳定性模型试验研究被引量：64: 2011年; 盾构技术在地下空间开发中得到广泛应用,保持开挖面稳定性是盾构施工的关键,但这方面的大尺寸模型试验研究一直很少。利用直径1 m的盾构模型,研究了干砂地层中不同埋深比(C/D=0.5,1.0,2.0)下盾构开挖面稳定性问题。试验中分析了埋深比对开挖面极限支护力及地表沉降的影响,揭示了开挖面稳定性与极限支护力及地表沉降的关系,提出同时监测控制开挖面土舱压力及地表沉降的重要性,并给出关键控制键参数。对确定开挖面极限支护压力有重要的指导意义。; 陈仁朋李君陈云敏孔令刚; 关键词：模型试验盾构开挖面稳定性土拱效应

基于主应力轴旋转理论的修正Terzaghi松动土压力被引量：49: 2010年; 基于土体主应力轴旋转理论,提出了Trapdoor上方土体侧向土压力系数的一般表达式,从而修正了传统的Terzaghi松动土压力计算公式。对于无黏性土,该系数是一个只与土体有效内摩擦角相关的参数,其值介于1.0和被动土压力系数Kp之间,且随着有效内摩擦角的增大而增大。黏性土的侧向土压力系数则与Trapdoor上覆土体厚度、重度、有效黏聚力和有效内摩擦角及Trapdoor宽度等参数有关。与传统计算方法相比,修正后的Terzaghi松动土压力计算结果与国内外Trapdoor模型试验结果及FLAC数值分析结果更为吻合,可广泛应用于地下管道、地基局部沉陷及隧道工程的土拱应力分析。; 陈若曦朱斌陈云敏陈仁朋; 关键词：土拱效应

基于虚拟仪器的压电弯曲元测试系统研制: 2010年; 为满足土力学研究与岩土工程对土体剪切波速高精度测试的要求,基于虚拟仪器技术研制了一种压电弯曲元波速测试系统。该系统硬件主要由弯曲元传感器、功率放大器、电荷放大器、计算机等组成;测试软件采用LabVIEW虚拟仪器平台开发,利用计算机声卡实现了信号的发生、采集功能。该系统构建成本低,测试效率高,已在砂土剪切波速测试中得到了应用。; 汪孔政; 关键词：虚拟仪器压电弯曲元剪切波速

盾构施工过程中的土体变形研究被引量：104: 2010年; 基于盾构施工过程,利用弹性力学Mindlin解,通过坐标变换经积分推导刀盘与土体之间摩擦力所引起的地面变形计算公式,并得到盾构施工引起的总地面变形计算公式。结合杭州地铁一号线工程中具有代表性的粉砂土层,分析盾构与土体的复杂相互作用,并对盾构与土体相互作用引起的土体变形特征进行计算。通过计算发现,盾构施工中盾壳摩擦和正面推力是盾构推力设置的主要因素,而刀盘与土体摩擦是刀盘扭矩设置的主要因素,盾构前方土体隆起主要由盾壳摩擦引起,刀盘摩擦作用主要引起地表沉降的非对称分布,地表沉降主要由盾尾空隙产生。通过实例计算并与实测结果对比发现,使用盾构变形计算公式适用范围在盾构机头前后±2L距离处,对指导实际盾构施工具有重要意义。; 唐晓武朱季刘维陈仁朋; 关键词：隧道工程盾构 MINDLIN解地表变形土体损失

干砂地层中盾构开挖面失稳模式及土拱效应试验研究被引量：24: 2011年; 盾构开挖面的稳定直接关系到盾构施工的安全,而国内外关于开挖面失稳模式的大型模型试验研究却很少。利用直径1m的盾构模型,对干砂地层中盾构开挖面稳定性问题进行了研究。通过对开挖面前方土体应力状态变化的监测,从土体应力变化的角度,揭示了随着土拱的形成、发挥和发展过程,开挖面经历了局部失稳和整体失稳这样一个渐进破坏的模式。将试验结果和楔体模型计算结果进行对比,对计算模型参数的选取提出了建议。; 李君陈仁朋孔令刚; 关键词：盾构开挖面稳定性破坏模式土拱效应

Trapdoor位移相关土压力及抗沉陷加筋设计新方法被引量：7: 2009年; 传统考虑土拱效应的Trapdoor松动土压力与位移无关,已逐渐不能满足工程设计需要。通过综合分析Trapdoor表面土压力随位移变化的规律,提出了Trapdoor与位移相关土压力的表达式。对于不同的土性参数和Trapdoor尺寸,计算土压力与模型试验及FLAC数值分析结果吻合良好。利用所提出的Trapdoor位移相关土压力,建立了抗局部沉陷加筋设计新方法,克服了传统Giroud(1990)设计方法不能考虑沉陷区上方土压力随沉陷位移变化的不足,从而更符合实际情况。通过扩建填埋场封顶系统及中间衬垫系统的抗局部沉陷分析及设计发现,对于封顶系统传统Giroud(1990)设计方法偏保守;而对于中间衬垫系统,上覆堆体厚度明显影响加筋体的允许张拉强度,当上覆堆体厚度H较大时(沟渠型沉陷:H>32 m,圆形沉陷:H>50 m),传统Giroud(1990)设计方法偏不安全。; 朱斌陈若曦陈云敏陈仁朋; 关键词：土拱效应沉陷加筋

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国家自然科学基金(50629802)