连续表面波测试系统在地质勘察中的应用

连续表面波测试系统是利用稳态面波法进行勘探的一种新型设备。同其它的物探方法相比,稳态面波法具有连续扫频、抗干扰能力强、测试精度较高等特点。该方法能较快速地测试岩土体的面波速度并转化为横波速度,进一步提供岩土体的各项动力学参数,如压缩模量,剪切模量等,为岩土体的层位划分及分类提供较为准确的基础资料。在武广客运专线路基软土勘察中,利用该方法基本查明了软土及松软土的分布范围,取得了较好的勘察效果。     

天津市某地铁站上盖楼群的场地条件评价

针对天津市某地铁站上盖楼群场地的工程特点,采用综合勘察技术对其进行了详细的岩土工程勘察,并分析所获取的现场钻探、标准贯入试验,静力触探、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验、剪切波速测试、场地微动测试、现场水文地质试验和各类室内试验的资料,结合地质资料进行了场地地震响应分析,最后根据各类规范对场地条件进行评价。结果表明:三种超越概率水平下的基岩水平地震动加速度峰值分别为24.986 cm/s2、128.047 cm/s2、262.766 cm/s2。计算确定该工程场地抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第一组,场地特征周期值为0.45 s,为抗震不利地段。波速测试结果确定场地土类型为中软土,场地类别为III类,场地在地震烈度为Ⅶ度地震力作用下不发生液化。     

基于恒压修正的现场K_(30)水平试验研究

现场K30水平载荷试验是获取地基土水平力学指标最直接有效的手段。手动油泵恒压是保证平板载荷试验结果准确性的重要前提。在市政、地铁等深基坑工程中进行小型对比试验时,由于试验场地限制,往往会用基坑侧壁土体作为试验反力提供面。同一级压力测试下,反力面土体存在一定的压缩变形,导致油压恒定很难做到,从而影响试验结果的精度。为了保证试验准确性,基于恒压问题,从理论公式计算入手,推导出压力变量与反力面土体位移量之间的关联公式,将反力面土体位移引起的压力偏差修正到测试面土体计算位移中,为现场小型载荷试验的结果可信度提供依据。     

高速铁路环境电磁兼容测试场地衰减的修正

根据John Berry的理论,基于特定平衡不平衡转换器的等效电路,建立测试场地的仿真模型,采用矩量法仿真计算场地衰减(SA)。将仿真计算的实际测试场地SA与理想测试场地SA的差值(ΔSA)作为修正值,用于修正实际场地的测量SA。分别仿真计算测试场地、控制室和避雷针3种影响因素单独存在和同时存在时的ΔSA。并将实际场地的仿真计算SA与测量SA进行比较。结果表明:这3种因素均对SA有影响;ΔSA的最大值达到0.74 dB;可将ΔSA用于对实际场地的测量SA的修正;仿真计算的实际场地SA结果与测量的结果基本吻合,验证了仿真计算方法的有效性。     

《铁路工程抗震设计规范》中各类场地的地震响应对比研究

分别构造厚度为25 m的砂性土场地和黏性土场地,对这2种场地各设置与GB 50111—2006《铁路工程抗震设计规范》中Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类场地相对应的3种剪切波波速水平,选取2条典型地震波作为出露输入地震波,将地震动峰值加速度缩放至设防烈度对应的地震动峰值加速度,分析各类场地的非线性响应。结果表明:低烈度地震作用下,场地的放大作用比较明显,砂性土场地的剪应变大于黏土场地,最大谱加速度受到地震输入波、剪切波波速和场地性质的影响。     

高速列车作用下场地振动的分析方法及特性研究

基于车辆动力学和有限元-无限元结合方法 ,建立高速列车-无砟轨道-路基-场地土动力相互作用三维数值分析模型,提出一种研究高速列车引起周围场地振动的分析方法,计算列车荷载作用下周边地基土的动应力和动位移,与既有文献中的结果对比验证本文方法,分析地基土性状对高速铁路场地振动的影响。该模型利用ABAQUS软件,同时结合FORTRAN、MATLAB程序模拟高速列车在钢轨上的实时运行,考虑轨道不平顺,将无限元作为地基土的边界,与模拟地基土实体的有限单元进行耦合,较好解决了振动波在模型边界的反射问题,为列车、轨道、路基系统动力学和轨道交通环境振动分析提供了新的研究思路和计算方法。     

中国欧洲美国抗震设计规范场地分类对比研究

在抗震设计场地分类方法上,国内外以及不同行业(如建筑、铁路、公路、水电等)之间存在较大差异。为进一步探讨我国现行抗震设计规范中工程场地分类方法的优劣,通过归纳和对比,深入分析中、欧、美多个行业抗震设计规范中工程场地分类的标准和方法,对场地分类指标、分类数目、剪切波速计算方法、起始面和计算深度、覆盖层厚度和分类方法的适用性进行了分析。结果表明,国内的各种抗震设计规范中场地分类方法应适当考虑标准贯入试验锤击数和不排水剪切强度等指标,可进一步细化可液化土和高黏性土等特殊场地分类。     

土参数随机性对高速铁路周围环境振动影响的概率分析

为探究场地土参数的随机性对高速铁路环境振动的影响,获取场地土剪切模量和阻尼比的后验随机分布样本,建立列车-轨道-地基土耦合模型计算高速列车通过时场地土表面的随机振动响应。基于概率分析理论,采用核密度估计方法推演地面随机振动响应的概率密度函数,获得高速铁路环境振动的1/3倍频程计权振级以及具有95%置信水平的Z振级双侧置信区间,对随机土参数振动影响的敏感性进行了深入的探讨,并进一步提出了采用“环境振动阈值”和“距离过渡区”对高速铁路周围已建和拟建建筑物进行评估和预测的方法,具有一定的工程应用价值。研究结果表明：在交通环境振动的预测和评价中,土参数的随机性不容忽视;土参数的随机性对高频振动和远场振动的影响较明显;在距离振源较远的区域,场地土材料阻尼比的随机性对环境振动的影响大于土体剪切模量随机性的影响。     

郑西客运专线湿陷性黄土地基处理检测方法

介绍了郑西客运专线Ⅰ号试验段柱锤冲扩桩、水泥土挤密桩和强夯三种地基处理方法检测手段和方法.地基处理前后分别采用静力触探、地质雷达、面波、挖探及荷载板试验等方法,对加固范围内桩间土、桩身和地基承载力进行了检测,地基处理前后的检测数据表明,采用静力触探、标准贯入试验、荷载板试验、地质雷达和面波等原位测试手段以及人工开挖探井取样进行室内试验是有效的检测方法,建议湿陷性黄土地基处理检测采用以上方法.     

基于PM4Sand塑性模型的土体液化侧移计算分析

采用PM4Sand塑性模型预测土体因地震而液化引起的侧移量。利用有限差分程序,引入依据临界状态理论、由应力控制的砂土屈服面塑性模型模拟可液化土,对既有液化场地进行分析,预测由地震引起的场地液化侧移。根据既有场地的地质勘察资料和相关地震波,获取场地输入地震波和可液化土的动力触探值,确定可液化土的本构模型参数,再根据摩尔-库伦破坏准则设置非液化土的相关参数。监测场地自由面的液化侧移,记录可液化土的孔隙水压力,并将地表加速度时程与初始输入地震波加以对比。结果表明:在输入地震波作用下,场地发生液化且产生侧移,所得预测值较实测值大;场地对地震输入有一定的放大作用; PM4Sand砂土模型适用于实际工程的液化侧移预测。     

注浆加固处理软土地基的试验研究

本文以深港西部通道深圳侧接线工程中现场原位注浆试验为依托,结合场地土层处理前后的室内土样物理试验与原位试验对注浆加固处理软土地基的施工技术进行了研究。研究结果表明:①袖阀式劈裂注浆法可有效加固侧接线场地的软土地基;②可以根据原位测试的结果,通过有关规范和手册对照类似土质,取用注浆加固后地层的地基承载力标准值指标,以及压缩模量计算经验公式;③本工程推荐采用150 kg/m注浆水泥用量;④劈裂注浆应分层、分次进行;⑤建议采用钻机取样及标贯试验的方法,检验注浆加固工程效果和施工质量;⑥本文所得结论对深圳地区类似工程的设计施工有借鉴意义。     

城市轨道交通曲线钢轨波磨检测与评价方法研究

钢轨波磨已成为城市轨道交通伤损的主要形式之一.对钢轨波磨的检测与评价方法进行了研究与分析.波磨检测的基本原理均基于弦测法和惯性基准法.波磨评价目前主要基于频域分析、时域分析及轨面粗糙度评价.基于对上海轨道交通1号线钢轨波浪形磨耗的连续布点测试,对所测数据进行了频谱分析,并结合现场情况对波磨的程度作出了评价.     

高烈度山区复杂场地环境地震响应研究

通过对艰险山区5类典型场地环境建立三维模型,采用ALGOR分析软件、Midas/FEA分析模块,对其进行地震作用下的时程分析,得到了山区5类典型场地环境地表位移、地震加速度以及频谱分布的地震响应。总结典型场地环境地震响应特点,提出如下有关设计建议:在选择桥位时尽量避开盆状沉积软弱土层和凹凸坡面场地环境;在峡谷上进行大跨度桥梁设计时,应提高大跨度桥梁的抗震设防水平,同时控制桥梁的基本频率,消除与坡面地震共振现象;重视倾斜岩面上覆土层、山前孤突山包、凹凸坡面场地环境中不同位置的地震加速度响应的差异。     

铅芯橡胶支座隔震铁路简支梁桥参数影响研究

以铁路简支梁桥桥墩的抗震为研究对象,采用铅芯橡胶支座,考虑土—基础相互作用,建立了铁路简支隔震桥梁的非线性分析模型,研究了在三类场地Long Beach波作用下,减隔震支座参数变化对隔震桥梁动力响应的影响规律。     

沈阳站改扩建工程岩土条件分析

对沈阳站改扩建工程场地勘察资料进行分析,从工程地质及水文地质条件、场地地震效应、岩土工程条件、基坑开挖支护方案等几个方面进行了详细阐述。通过对多种勘察手段获取的翔实数据分析整理,对其岩土工程条件进行了分析评价,明确了其建设的可行性结论:场地范围内地下水对工程的设计和施工将产生不利影响;地层层位较稳定,场地稳定,适宜工程建设;除杂填土外其余各层均是良好的天然地基与桩基础持力层。场地地震设防烈度为7度区,无液化土层。场地地下水和环境土对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。     

沪杭铁路箱涵桥沉降物探检测方法试验研究

研究目的:沪杭铁路"平改立"工程新建箱涵桥周边软土地层陆续出现不均匀沉降,塌陷形成土洞,多次进行物探检测,效果不理想,本文旨在充分研究该地区箱涵桥软土地层结构及其沉降成因后,采用地质雷达法、瞬态面波勘察技术进行检测试验研究。研究结论:综合多座箱涵桥的成果分析认为,采用不同于传统面波法的多次覆盖多道瞬态面波进行探测,并采用CMP解析法,可有效地压制干扰波,提高信噪比,在箱涵桥的沉降检测中应用效果良好。     

钢轨波磨对地铁车辆振动噪声的影响

以国内某地铁线路为研究对象,调查并测试了钢轨波磨不平顺,分析了钢轨波磨特征;对实际运行中的地铁车辆进行了振动与车内噪声测试,从时域和频域信号重点分析了分别安装普通扣件和先锋扣件钢轨波磨对车辆振动噪声水平及频谱特性的影响。结果表明,采用先锋扣件的轨道容易产生短波长钢轨波磨;钢轨波磨是导致车辆振动和车内噪声过大的关键因素。研究结果可为地铁线路波磨治理及车辆振动噪声控制提供参考。     

土-结构相互作用时地下车站自振频率分析

文章考虑土-结构相互作用影响,对土-地下车站结构系统的自振频率进行定量分析,计算了不同场地条件下车站的自振特性,得到了周围土体与车站结构的模量比和软土层埋深不同对土-地下车站结构系统自振频率的影响,得到的结果对于地下车站抗震设计具有指导意义。     

综合物探技术在石膏岩岩溶路基探测中的应用

岩溶易引起路基坍塌和下沉,是严重危害铁路运输安全的路基病害。本文采用探地雷达和多道瞬态面波相结合的综合地球物理探测方法,对青藏铁路K1333+000—K1333+660段石膏岩路基进行探测。结果表明,该段路基存在多处岩溶病害及岩溶引起的次级病害。后期的钻孔结果验证了本次测试的准确性。采用探地雷达和多道瞬态面波综合物探技术,能够较为全面、高效地检测路基中可能存在的隐患,可为及时采取加固处理措施提供依据。     

地铁基础减振地段钢轨异常波磨 治理方案研究

针对地铁线路产生的钢轨异常波磨问题,调研了某地铁线路的钢轨波磨情况以及基本特征,对轨道刚度、 钢轨廓形、轨距以及轨道动力特征进行测试,提出钢轨异常波磨的治理思路,并对波磨治理效果进行跟踪测试, 提出既有线以及新建地铁线路钢轨波磨的治理以及预防方案。研究表明：地铁钢轨波磨较为严重,波长在 25～ 100 mm 之间;轨道垂向刚度、横向刚度整体较弱,钢轨位移大,保持轨距能力差,轮轨关系恶化,在特定频段 范围内轮轨振动加剧,从而引起钢轨波磨的产生和发展。通过更换扣件及垫板、轨道精测精调、钢轨打磨措施可 以使车内噪声降低 5～10 dB,轨面不平顺显著降低,打磨周期延长至 1 倍以上;既有线路可通过“细调查、调参 数、精维修、动态检查”治理钢轨波磨,新建地铁线路应在规划、设计、运营维护、动态验收阶段严格把关,合 理采用减振轨道,避免钢轨异常波磨的产生和发展。