《捷運隧道岩溶地基穩定性極限分析方法研究》是依託中南大學，由楊秀竹擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：捷運隧道岩溶地基穩定性極限分析方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊秀竹
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在岩溶地區進行捷運盾構施工，當溶（土）洞位於捷運底部時，岩溶地基穩定性便成了工程建設中一個較突出的問題。本項目申請擬從極限分析方法和模型試驗入手，研究盾構機掘進過程中岩溶地基穩定性問題，主要研究內容包括：通過收集整理已有城市捷運隧道既有勘察成果，研究隧底岩溶空間分布規律，提出用於極限分析和模型試驗的概化模型；對於簡單概化模型，採用傳統極限分析方法推導出導致地基失穩的破壞荷載的上、下限解析解，對於複雜概化模型，採用有限元極限分析方法，結合增量載入法,得到導致地基失穩的極限荷載的上、下限解，並找出潛在破壞面位置；最後通過模型試驗研究逐級施加荷載作用下，岩溶地基漸進性破壞特點，並得到導致地基失穩的破壞荷載或極限荷載，並與極限分析結果進行比較。所得結論可用於捷運隧道岩溶地基穩定性評價。
結題摘要
在岩溶區進行捷運盾構施工，特別是當溶（土）洞位於捷運底部，岩溶地基穩定問題便成了工程建設中一個較突出的問題。本項目採用極限分析和模型試驗相結合的方法研究了岩溶地基極限荷載的上下限解。項目開展的主要工作和成果包括：(1) 重點收集整理了廣州捷運隧道勘察成果，研究了隧道下方岩溶空間分布規律，據此提出了極限分析和進行模型試驗的概化模型。⑵運用增量載入有限元法，對岩溶地基極限承載力進行了定量求解，並與模型試驗結果進行了對比。分析了溶洞頂板厚度、跨度、串珠型溶洞、結構面形式、荷載分布形式對地基承載力的影響，得到了不同因素影響下的變化規律。（3）基於極限分析上限有限元理論，針對岩溶隧道地基破壞模式可能出現難以精確模擬的剪下帶問題，提出了一種單元耗散能密度判定指標的格線自適應加密方法並編程實現，套用該程式對岩溶隧道地基極限承載力展開多工況計算分析，討論了地基極限承載力及破壞模式的變化規律，與模型試驗結果對比。（4）在下限有限元法基本原理的基礎上，開發了下限有限元法計算程式，運用該程式可以得到捷運隧道岩溶地基承載力的下限值。並在實際工程中進行了套用。
