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[硕士论文] 李果
土木工程岩土工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着经济建设的发展,城市配套设施需求日渐丰富,对于城市用地的开发利用也更加频繁,城市基坑工程也因此变得随处可见。深基坑施工对公共财产和环境影响较为严重,应尽可能减小对周边环境的扰动,一旦发生事故,必将导致影响区内的地面沉降、地下管线破裂、邻近建筑开裂、倾斜等现象,对居民生活和社会造成较大的不良影响和损失。因此基坑开挖对周边环境及邻近建筑的影响研究已成为当今的一个重要课题。
  本文以解放碑新华书店深基坑开挖项目为背景依托,通过理论分析、三维数值模拟、结合工程监测,建立了基坑开挖和地铁隧道、建筑物相对位置关系模型,研究了深基坑不同开挖方式下的空间效应,对临近地铁隧道及建筑的影响进行了分析验证,提出了合理的建议。
  本文所做的主要研究工作如下:
  ①讨论了基坑开挖对影响区内的地面沉降、坑底隆起变形以及对临近地铁隧道影响,分析了影响原因。探讨桩锚结构控制桩顶变形的作用效果。
  ②分析了土拱和岩拱的形成机理,推求了深基坑开挖的空间效应系数,讨论了合理桩间距的确定方法;根据纯弯曲弹性梁理论,提出了基于岩体抗拉强度的成拱方程。
  ③采用数值模拟,比较了深基坑顺序开挖、跳槽开挖、先中间后两边开挖等不同开挖方式和支护形式下的成拱强度规律,分析了影响区内地表、临近隧道、基坑底部、支护结构的变化规律,提出了合理的开挖方式、抗滑桩支护间距及监测断面布置的建议。
  ④利用Flac3d对《新华书店时尚文化城》项目深基坑的分块、分层开挖进行模拟,分析了桩锚支护结构、坑底隆起、地面沉降的施工响应,并结合监测数据对隧道的变形进行了对比分析。
[硕士论文] 李晋
土木工程岩土工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:BIM技术所带来的革命性的变化,已经被土木工程行业视为未来的发展方向。但是在地铁隧道BIM设计方面,仍然起步较晚,并且存在以下问题:1、隧道衬砌的设计涉及地形、地质的变化,复杂多变的地质结构影响了隧道衬砌的标准化设计,无法建立地形库直接使用;2、地形的变化导致隧道衬砌的类型多种多样,难以创建标准构件库;3、目前为止普遍的BIM设计是设计人员根据二维工程图纸,创建三维模型,这本质上并不是真正的BIM设计。所以,本文在基于BIM设计软件的基础上,通过编程语言编写命令程序对BIM设计软件进行二次开发,力求解决以上问题。
  (1)首先阐明BIM在当前隧道工程中的发展状况。BIM软件设计平台中以达索和欧特克两个平台应用最为广泛,通过两者之间的对比,决定选取达索平台的CATIA软件作为本次BIM软件设计平台。
  (2)CATIA的二次开发方式有两种:CAA C技术、CAA AUTOMATION技术。对比这两种开发特点,确定采用CAA AUTOMATION技术作为基于CATIA软件平台的隧道衬砌设计程序的开发方式。
  (3)根据隧道地形的电子等高线地形图和其他地勘资料,以及结合CATIA软件平台的特点,有三种可以构建三维地形模型的方法,通过这三种方法的对比,决定采用断面线来构建三维地形模型。
  (4)分析当前设计人员在隧道设计过程中的标准以及设计习惯;根据三维软件平台上的设计流程及操作特点,研究开发了隧道衬砌三维设计程序。利用该程序,在已经建好的三维地形模型上直接设计隧道衬砌模型。
  (5)开发了三维隧道衬砌模型可以生成二维工程图的程序,二维工程图中还可根据程序生成工程量统计表。
[硕士论文] 冯登
土木工程岩土工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:针对山区岩质边坡工程灾害,本文依托国家科技支撑计划课题“西南山区干线公路路基灾变过程控制理论与动态调控技术研究”(编号2015BAK09B01),采用赤平极射投影原理,开展了岩质边坡结构面的选取及结构面参数的分析,论文主要的工作和取得的成果如下:
  (1)在总结分析赤平极射投影和实体比例投影方法的基础上,提出了基于赤平极射投影-实体比例投影的边坡稳定性分析方法。结合赤平极射投影法和实体比例投影法,将摩擦圆和摩擦圆锥应用到赤平极射投影中,引入摩阻抗力,对岩质边坡进行稳定性分析和安全系数求解。
  (2)针对结构面多而复杂的岩质边坡,提出了基于赤平极射投影的楔形体失稳概率性分析方法。首先在赤平极射投影图中确定其可能的滑移区域,筛选出可能滑移的结构面交线,缩小计算范围。根据结构面交线的二维经验分布,采用MonteCarlo方法模拟出多条结构面交线,通过对结构面交线平均产状的求解来证明该方法的合理性,再采用快速聚类分析的方法,将筛选出的结构面交线划分为不同的组,以赤平极射投影分析得到滑移区域的对称轴中心作为初始凝聚点,通过多次迭代计算得到滑移区域内的优势结构面。
  (3)为了解决结构面抗剪强度参数的不确定性,提出了双折减系数法和模糊集理论法对楔形体进行可靠度分析。根据Hoek等提出的楔形体极限平衡法,对不同高度的楔形体进行双折减系数分析,提出了折减系数增幅比,并利用可靠度理论验证了该增幅比的准确性。分析结果表明:随着楔形体高度和岩体容重的增加,坡体稳定性逐渐降低;在此双折减系数分析中,黏聚力的变化幅度不大,而内摩擦角的变化幅度很大,内摩擦角对坡体的稳定性起着决定性作用,因此可以将双折减系数分析中内摩擦角的折减系数值作为楔形体的安全系数。在楔形体稳定性分析中,由于结构面的抗剪强度参数的不确定性,因此将其作为模糊数,应用模糊数和模糊集理论,同时采用蒙特卡罗模拟法,提出了模糊蒙特卡罗模拟法和模糊可靠度指标理论,分析坡体失稳的模糊不确定性。
  (4)为了探究从楔形体的变形来判断其稳定状态,提出了基于赤平极射投影的楔形体位移分析方法。对楔形体进行受力分析,由于楔形体结构面抗剪强度对楔形体稳定性影响程度不同,根据其受力特点,推导出楔形体结构面权重参数,分别列出只考虑内摩擦角作用,考虑内摩擦角和黏聚力作用,综合考虑内摩擦角、黏聚力、水头作用时的权重参数。参考试验资料及相关规范,列出单结构面坡体的最大剪切位移,运用求解得到的权重参数求解出楔形体的最大剪切位移,设定楔形体安全系数推导出临界位移值,根据监测点与结构面交线位置关系,判断监测点位移与最大剪切位移的关系。
[硕士论文] 曾彪
土木工程岩土工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:本文依托遵贵高速扩容工程红黏土块石混填路基工程实际,通过室内试验,现场试验及数值模拟等方法,对红黏土块石混填路基的压实特性和施工控制进行了较为系统的研究,主要获得了以下结果:
  (1)对比了红黏土的干法和湿法重型击实试验得出的最大干密度和最优含水率的结果,分析认为湿法击实所得结果更适用于指导施工控制。同时发现红黏土的击实曲线出现了双峰特性,经分析确定第二个峰值才是真正的最大干密度,其对应的含水率为最优含水率。
  (2)通过振动压实实验发现在相同的振动参数条件下,红黏土土石混合料存在一个较优土石配合比,当掺石量为30%,混合料压实效果最好,同时土石拌和也较简便。在较优土石配合比下,红黏土土石混合料的振动压实试验存在一个最优振动参数,经过试验分析,认为振动频率为45Hz,振动时间为5min时压实效率最高。
  (3)通过现场试验路段明确了红黏土的碾压含水率宜在26%-48%之间;松铺厚度根据不同含水率控制在25cm-35cm之间,宜选用羊足碾压路机进行振动压实,再用光轮压路机整平。
  (4)提出了适用于红黏土土石混填路基下路堤填筑的的“三明治”式相互间隔填筑方式。通过Flac3D软件模拟不同土、石层厚对路基稳定的影响,模拟结果表明2m碎石+2m红黏土的层厚下路基竖向沉降最小。
  (5)根据室内试验及现场试验路段分析结果提出了整套路基施工方法、流程及防排水方案,选取两个代表性路段进行工后监测,监测结果表明路基基本稳定,达到路基沉降控制标准,证明了土石分层间隔填筑方式及施工控制方案的合理性和可行性。
  综上,本文主要围绕红黏土及块石作为路基填料展开试验研究、现场实测。研究思路、研究方法、实验数据将为今后同类路基填料的研究提供可靠参照,研究成果将直接应用于在建的遵贵高速扩容工程的红黏土土石混填路基施工中,对认识高液限红黏土的基本特性、压实特性及作为路基填料的施工控制具有积极意义。同时建立了一套完整的红黏土块石混填路基施工控制方法,加快了施工进度、降低了工程造价,节约了成本,进一步提升了中国高速公路路基的设计与施工水平。
[硕士论文] 马书文
土木工程岩土工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:由于固结沉降、降雨或地震等作用,在软土或新老地基结合处,不均匀沉降现象是一种常见的工程病害,采用加筋土结构来调整不均匀沉降是工程上常用的处理措施。但现阶段关于加筋土结构在不均匀沉降条件下加筋材料应力应变的理论研究尚少,且工程实践往往先于理论研究。本论文为完善并简化加筋土结构的设计理论,在索理论的基础上,以加筋土结构中的加筋材料为研究对象,分别用刚性索理论和弹性索理论对加筋土路基和加筋土挡墙中的加筋材料应力应变进行理论推导,获得加筋材料在竖向均布荷载作用下的受力情况及变形规律。结合室内模型试验,讨论了理论研究成果的可行性和准确性。结合本文研究成果,获得的主要结论如下:
  (1)针对目前加筋土路基的不均匀沉降现象,分析将刚性索理论应用于加筋土结构的适用条件,结合工程实际对刚性索理论进行基本假设,继而对刚性索理论进行修正,首次提出了一套可计算加筋材料变形规律的理论方法。
  (2)实施了加筋土路基的室内模型试验:试验以建材青砖模拟桥涵等刚性构筑物、以滑动木板和刚性滚轮的交替铺设模拟路基(通过缓慢抽动滑板的方式模拟沉降)、以涤纶布料模拟加筋材料。试验结果表明:试验中加筋材料的变形规律与修正后的刚性索理论预测得出的结果基本一致;加筋材料在试验过程中存在一定的应力松弛现象,试验发现随着不均匀沉降量的增加,加筋材料的松弛现象逐渐消失,最终试验结果趋近于理论结果。
  (3)针对目前加筋土挡墙在不均匀沉降情况下容易在面板与加筋材料连接处发生应力集中—断裂—分离的现象,本文对弹性索理论进行了修正,以分析挡面板与加筋材料连接处的应力应变情况,首次针对计算侧限和无侧限加筋土挡墙的应力应变提出了相应的理论方法。
  (4)分别实施了侧限和无侧限加筋土挡墙的室内模型试验:试验以纱网模拟加筋材料、以滑动木板模拟挡墙面板、以钢化玻璃为观察装置、以千斤顶为沉降发生装置。试验结果表明:试验中加筋材料的受力情况和变形规律与修正后的弹性索理论预测得出的结果基本一致。
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