穿越岩溶地区隧洞施工开挖防渗措施研究

穿越岩溶地区隧洞在施工开挖期极易遭遇涌水突泥现象,如何选择合适的防渗措施减少隧洞渗流量一直是热点问题。依托某引调水工程,建立岩溶地区复杂地层三维有限元模型,重点考虑洞顶回填混凝土、洞周注浆圈、混凝土防渗墙3种防渗措施,研究了隧洞开挖过程中孔隙水压力及隧洞渗流量的变化规律,分析了防渗墙和注浆圈渗透系数对渗流特征的影响。结果表明：在本工程中,混凝土防渗墙对隧洞孔隙水压力分布的影响非常大,防渗墙之间水位降低程度明显,而洞周注浆圈对隧洞渗流量的影响最大,施工时要保证注浆圈的质量;孔隙水压力随着与隧洞中心水平距离增加而增加,随着与隧洞中心竖直距离增加呈现先增大后减小的变化趋势;随着注浆圈或防渗墙渗透系数增加,注浆圈或防渗墙区域内的孔压增长速率逐渐降低,隧洞渗流量不断增大。     

基于AK-SS-CSM的海上风机支撑结构抗震可靠度分析

为探讨地震荷载和结构抗力的不确定性对海上风机支撑结构抗震性能的影响，采用OpenSEES软件建立了塔筒-桩基础-土体非线性数值简化模型，将基于Kriging模型和子集模拟法的主动学习可靠度方法（AK-SS）与能力谱法（CSM）结合，研究了不同地震影响工况下支撑结构在寿命期内的可靠度变化，并探究厚度、埋深、直径以及砂土内摩擦角对结构可靠度的影响。结果表明：AK-SS相比于子集模拟法（SS）等其他可靠度计算方法计算更准确、高效；振型组合分布加载模式（SRSS）适用于由多阶振型控制的海上风机支撑结构；罕遇地震工况为结构的危险控制工况，泥面位移超过临界值为主要失效模式，但对于任一失效模式结构在服役期结束之前均满足目标可靠度要求；与埋深等因素相比，基础厚度、基础直径为结构抗震性能的控制因素，设计时应合理选择桩基础的几何尺寸。     

海上风电单桩基础轴向承载特性及软弱土层影响分析

随着大直径单桩基础海上风机的广泛应用，桩基础轴向承载特性及复杂地质条件中软弱土层的影响需要进一步研究。利用有限元软件ABAQUS开展数值计算，首先对比了不同极限承载力评价标准，并对土体参数的影响进行敏感性分析，最后讨论软弱土层位置及厚度对承载特性的影响。计算结果表明：采用桩顶荷载-位移曲线所确定的轴向承载力显著小于沉降量控制标准得到的轴向承载力；土体参数中摩擦角对轴向承载力存在重要影响，而弹性模量的增加可有效降低桩基础轴向沉降；土体中软弱土层越靠近桩端，桩基础轴向承载力降幅越大，同时随着软弱土层的厚度增加，轴向承载力将进一步降低，并呈现“加速-匀速-匀速”三段式衰减规律。     

海上风机变径单桩基础竖向承载特性及变径参数影响研究

为适应施工与承载能力要求，海上风机单桩基础常采用桩身变径措施，变径段可能会对桩基竖向承载特性产生影响。采用有限元分析软件ABAQUS建立变径桩数值模型，开展变径单桩竖向承载性能的数值模拟研究，并分析其尺寸参数对竖向承载能力的影响。计算结果表明：与通长桩相比，变径特性基本不影响其桩身轴力分布；随着竖向荷载增加，两类桩各承载分量占比首先保持不变，随后外侧摩阻力占比下降，内侧摩阻力和桩端阻力占比增加；增大变径桩底部桩径能有效提高桩基竖向承载力，且提高外侧摩阻力承载占比；增大变径段上部长度和变径段长度对桩基竖向极限承载力无明显影响，但会导致外侧摩阻力占比降低和内侧摩阻力占比提高。