应用案例 · 第 10 页
岩土工程软件应用案例、建模方法与工程分析实践。
geostudio软件的slope模块，用拟静力法计算地震下边坡的安全系数时，地震载荷如何输入
在GeoStudio的SLOPE模块中，使用拟静力法计算地震下边坡安全系数时，地震载荷的输入主要通过定义水平地震系数（
阅读详情利用Rocscience软件研究冻融侵蚀对岩质边坡稳定性影响
在位于加拿大安大略省汉密尔顿的Devil’s Punchbowl，一处几近垂直的沉积岩峡谷及其著名瀑布所在之地，西安大略大学（Western University）的研究团队正开展一项关于冻融侵蚀对岩质边坡稳定性影响的研究。 该团队利用基于无人机的摄影测量技术和激光雷达（LiDAR），在冻融循环的不同阶段对现场进行数据采集。每组照片都通过ShapeMetriX软件重建为三维模型，后续将导入Slide3、RocSlope3和RocFall3中进行分析，充分展示了Rocscience集成软件套件在岩质边坡稳定性评估中的优势与洞察力。
阅读详情GeoStudio公路铁路行业解决方案
序公路铁路工程中，从道路到隧道、桥梁都需要考虑岩土问题。例如：在路基填筑过程中需要考虑不均匀沉降及稳定性；强降雨工况对路基稳定性的影响；在隧道开挖过程中，需要考虑变形情况以及结构受力情况；在桥梁的修筑过程中，需要考虑桩基础的稳定和破坏问题。这些岩土工程问题是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学，其本质是岩体或土体稳定、渗流和变形的问题。有限单元法作为工程数
阅读详情软土修正剑桥模型参数反演及其应用研究
土体本构参数的合理取值是数值模拟的重要前提。为准确获取湖州软土修正剑桥模型参数，针对该地区两种典型软 土，提出了基于室内试验-神经网络的软土修正剑桥模型参数反演方法。首先，开展了室内三轴固结不排水试验及标准固结- 回弹试验，基于室内试验结果确定了湖州地区典型软土修正剑桥模型参数反演区间；其次，基于正交试验设计原理，对基坑 开挖过程中不同参数水平下维护结构侧移进行数值计算，根据数值计算结果构造出 6
阅读详情深基坑降水沉降计算土体弹性参数取值方法探讨
针对上海和天津软土地区敏感环境下的深基坑降水工程，对比由室内土工试验获得的土体剪切模量 G 与抽水 试验反算得到的剪切模量 G及土体小应变初始剪切刚度 G0 之间的关系，采用土体小应变模型（HSS）分析 G G/ 0 – 关 系，指出敏感环境条件下，基坑降水引起土体应变范围约为 0.1%～0.5%，可取土体剪切刚度 0 G G = 0.25 ~ 0.35 估算土 层变形。以上海地铁 1
阅读详情深基坑开挖卸荷对既有桩基侧摩阻力影响分析
基坑开挖卸荷导致工程桩桩侧极限阻力降低．建立单桩模型，用 Ｍｉｎｄｌｉｎ应力 解考虑开挖引起的竖向有效应力变化，分别计算开挖前后的桩侧极限阻力．通过某工程案 例，将理论结果与其他结果相对比．最后分析了桩侧阻力降低系数随基坑开挖深度、边长、长 宽比及桩长的变化规律．结果表明：桩侧阻力降低系数随开挖深度增加先减小而后缓慢增 大，存在谷值临界深度，随开挖边长、长宽比增加先减小而后趋于稳定；增加桩长导致桩
阅读详情双排钢板桩围堰的冗余度分析
将冗余度理论引入到双排钢板桩围堰的设计中，提出双排钢板桩围堰支护体系冗余度的定义与设计方法的初步框 架。以拉杆系统的冗余度分析为例，采用拆除构件法，对其冗余度进行了定量分析。结果表明，下道拉杆的冗余度参数明显 低于上道拉杆，其失效后会明显降低整个围堰支护体系的刚度、强度和稳定性，会导致整个围堰的破坏坍塌，这与工程实际 相吻合。以上分析验证了冗余度理论在双排钢板桩围堰工程中适用性及可行性。点击这里下
阅读详情深基坑与邻近建筑物相互影响的实测及数值分析
随着近年来高层建筑的大规模建设，基坑开挖深度逐渐增大，由于深基坑通常位于城市的繁华地带，且 常常紧邻各种建筑物，如何处理好基坑开挖及支护等施工过程对周边环境的影响，成为基坑工程研究的关键。以 近接浅基础建筑物的桩锚支护结构深基坑为工程背景，基于现场实测数据深入分析了桩体变形、桩顶位移和建 筑物沉降等变化规律，基于Plaxis有限元软件建立数值模型，经模型计算结果与现场监测数据对比选取合理的土 体本
阅读详情渗透各向异性土层中考虑挡墙厚度的基坑稳态渗流 解析解
本文对考虑厚度挡墙支护下渗透各向异性土层中基坑的二维稳态渗流进行了解析研究。根据对称性取基坑半截面，将周 围土层划分为 5 个规则区域，采用坐标变换将渗透各向异性土层转换成为等效各向同性土层，对各区域利用叠加法和分离变量法 推导得到渗透各向异性土层中考虑挡墙厚度基坑二维稳态渗流的渗流场、挡墙上水压力以及坑底出逸比降的显式解析解。相较于 保角变换和积分变换方法，本文解为连续且无奇异点的显式解析解，其
阅读详情双排混凝土灌注桩基坑支护的数值模拟分析
近年来，随着计算机技术及岩土工程数值计算理论的发展，数值模拟分析在岩土工程中的应用越来越多。该 文结合青岛某深基坑实例，利用岩土工程有限元软件 PLAXIS，模拟双排桩基坑支护的全过程，分析了水平位移的变化 趋势，并与实测数据进行了对比分析。同时对单排桩支护方案进行了比较分析，证明了双排桩支护在限制水平位移的 明显优势。由此认为数值模拟工作能对基坑支护方案比选工作和基坑稳定性分析提供有效的帮助。点
阅读详情渗透各向异性圆形围堰稳态渗流场解析解
对渗透各向异性土层中的圆形围堰渗流场进行解析研究。将圆形围堰周围渗流场分为 3 个区域，通过坐标变换以及 将边界条件齐次化后，用分离变量法分别得到柱坐标系下 3 个区域的水头分布级数解形式，结合区域间的连续条件，并利用 贝塞尔函数正交性得到渗透各向异性土层中圆形围堰稳态渗流场的显式解析解，与 Plaxis2D 软件的计算结果进行对比，验证 了解析解的正确性。基于解析解，进一步推导出了涌水量、出逸比降公式，并与不同方法的计算结果作了对比，最后对稳态 渗流情况下的水压力进行了计算分析。结果表明：相比于其他近似法，解析解求取的流量、出逸比降以及渗流情况下水压力 与数值计算结果高度吻合；渗流水压力会随着围堰半径、纵横向渗透系数比值的增大而减小，而后逐渐趋近于一个稳定值。
阅读详情水平荷载下桩身侧阻抗力矩的作用机制 与计算模型研究
为探讨摩阻力增强效应影响下的水平受荷桩承载机制，建立了水平荷载作用下考虑增强效应影响的桩侧摩阻力-s 曲线模型，并在此基础上推导了桩身单位长度侧阻抗力矩数值解。随后开展了桩径、临界位移、极限侧摩阻力等因素影响下 Ms,ini /Msu,ini- / ref,ini 无量纲化曲线规律分析。结合摩阻力增强效应理论进而分别建立了线弹性-塑性、双曲线、API 规范砂土 与黏土 -s 曲线模型作用下的桩身侧阻抗力矩简化理论解，并基于传递矩阵法原理，解得了考虑桩侧摩阻力作用时基桩水平 承载力半解析解。通过多组验证工况和工程实例分析验证了所建立的侧阻抗力矩简化解以及考虑侧阻抗力矩影响的基桩水平 承载力方法的正确性，同时也证明了摩阻力增强效应对基桩水平承载力的影响不能忽略，并得出如下结论：无试验数据参考 时，砂土、黏土与桩接触面的刚度指数可分别取 0.725 和 0.600；桩身侧阻抗力矩随着桩径、极限摩阻力的增加以及临界位 移的减小而增加，其中桩径对侧阻抗力矩影响更为明显。
阅读详情隧道拱顶渗漏稳态渗流场的解析研究
针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况，结合保角变换法和分离变量法推导出隧道 拱漏稳态渗流场的显式解析解. 应用 PLAXIS 有限元软件建立数值模型，从渗流场分布、衬砌水压力两方面 验证所得解的正确性，通过与现有解析解、数值解、试验结果的渗流量对比来验证所得解的准确性. 进行参数分 析，探究隧道埋深、渗漏宽度对衬砌水压力和渗流量的影响规律. 结果表明，衬砌水压力在以渗漏位置为中 心±60°范围内明显降低；随着隧道埋深的增大，衬砌最大水压力减小，渗流量先减小后增大，且渗流量最小值对 应的隧道埋深随着地表水头的增大而增大；随着渗漏宽度的增大，衬砌最大水压力减小，渗流量增大，当渗漏宽 度大于 0.05 m 时，渗漏宽度变化对水压力和渗流量的影响较小；在渗漏宽度较小时进行渗漏控制的效果明显.
阅读详情水平旋喷桩施工引起周围土体变形分析
水平旋喷桩施工期间，大量高压流体注入土层，引起土层内部产生较大的膨胀作用，致使周围一定区域的土体发生 变形。水平旋喷桩施工引起土体变形可以归结为压力膨胀和体积膨胀共同作用的问题。依托单根水平旋喷桩施工的现场实例， 建立了水平旋喷桩施工引起土体变形的数值模型。将水平旋喷桩施工引起的土体变形问题简化为圆孔的膨胀问题，可以统筹 考虑注浆压力和注浆流量的影响。首先需要确定注浆压力的影响半径和注浆流量引起的体积膨胀比，然后可以通过数值模型 计算膨胀引起的土体变形。数值分析结果与现场实测值的对比表明，当注浆压力影响半径为成桩半径的 6 倍时，数值计算结 果与现场实测值吻合较好。
阅读详情水位波动条件下有封底基坑渗流场孔压解析解
对水位波动条件下有封底基坑二维渗流场孔压响应进行了解析研究。将基坑周围土体划分为多个区域，应用叠加原 理和分离变量法将各区域超静孔压响应分布用级数形式进行表达，结合区域间边界条件和连续条件求解系数矩阵，得到水位 波动条件下有封底层基坑二维渗流场超静孔压分布的显式解析解。将解析解结果与数值计算结果进行对比，验证了解析方法 的正确性。基于该解析解进一步给出了水位波动引起出逸比降和涌水量的计算公式，对封底层作用效果和封底层厚度、渗透 系数变化产生的影响进行了探讨，并结合基坑工程实例进行了分析。结果表明：随着封底层厚度减小和渗透系数增大，出逸 比降和单宽渗流量均增大，但增大的速率降低。
阅读详情太湖隧道软土基坑长期稳定性分析与变形预测
以太湖隧道某大型基坑工程为背景，构建基于支持向量机方法的智能反演系统，开展室内软土蠕变实验， 提出结合智能反演和蠕变实验的分析方法. 结合现场监测数据，综合确定相关土层的基本物理力学参数及蠕变 相关参数. 结合现场超载作用下软土基坑的变形进行分析，验证了该方法在进行软土基坑超载作用下长期稳定 性分析及变形预测中的可适用性. 将该方法应用于太湖隧道的超载优化设计，取得了良好的效果.
阅读详情天津软土地区盾构掘进对上方建筑物影响分析
以天津地铁 2 号线下穿多层建筑物的盾构隧道为例，建立了盾构下穿空旷场地以及下穿建筑物的有限元模型，计算 结果与现场实测数据进行了对比验证。在此基础上分析了在天津软土地区盾构隧道施工对地表沉降及多层砌体结构建筑物差 异沉降的影响，并对采用小应变土体本构模型与硬化土本构模型的计算结果进行比较。结果表明，采用小应变本构模型的地 表最大沉降和横向沉降槽宽度与实测数据吻合良好。盾构斜下穿砌体结构房屋时，建筑物有偏向隧道轴线方向的倾斜，采用 小应变土体本构模型的计算结果可以更好地反映建筑物的倾斜斜率的变化。因此，研究软土地区盾构掘进对上方建筑物沉降 影响的精细化分析时应考虑土体小应变的影响。
阅读详情土工合成材料加筋土挡墙运行期筋材拉力塑性 力学分析方法
土工合成材料加筋土挡墙结构具备优越的力学性能, 与此同时, 该类支挡结构可大大降低水泥及钢筋用量, 从而降低碳排放, 对于“碳达峰”“碳中和”具有重要意义. 相较于其他支挡结构, 加筋土挡墙结构历史较短, 现有设 计规程中挡墙的设计以稳定校核为主, 但加筋土挡墙为柔性结构, 其运行期的服役性能非常关键. 本文总结了本 研究团队10多年来在加筋土挡墙筋材拉力分析方面的研究成果, 建立了一套正常荷载作用下筋材拉力的塑性力 学分析方法. 该方法以加筋土潜在内部滑移面处的筋土协调变形为基础, 充分考虑填土非线性应力应变关系、填 土塑性变形、筋材长期刚度、主动区填土的力学平衡以及面层的力学平衡, 可比较合理地估算直立及倾斜面板 加筋土挡墙在运行期的筋材拉力. 本文以文献中的加筋土挡墙筋材拉力实测结果和数值模拟分析的结果验证了 筋材拉力塑性力学分析方法的有效性.
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