基于流固耦合理论的泄滩污水处理厂边坡在库水变化条件下的岩土体力学参数反演

选取三峡库区的泄滩乡污水处理厂变形体边坡为研究对象,建立了泄滩乡污水处理厂变形体边坡二维有限元模型,采用流固耦合有限元分析软件(ABAQUS)和智能位移反分析方法,对该边坡在库水变化条件下的岩土体的物理力学参数进行动态反演,为该边坡在库水位波动条件下的稳定性评价提供合理的参数。分析结果表明:基于反演获得的岩土体物理力学参数计算获得测点位置的位移值与实测值非常接近,说明采用流固耦合有限元分析软件(ABAQUS)和智能位移反分析方法在动态反演水库边坡岩土体物理力学参数在工程上是可行的。     

考虑空间形状的覆盖型岩溶土洞降水致陷分析

为揭示覆盖型岩溶土洞降水致陷机理、洞体形状尺寸影响及极限平衡状态下内在规律,以常见直筒塌陷椭球土洞为研究对象,构建其降水致陷力学模型,依据玻义耳-马略特定律推导了土洞空腔负压计算公式,以此获得土洞塌落稳定系数表达式,并对比验证计算公式的可行性;进一步获得了极限平衡状态下土体物理力学参数、降水参数、土洞空间形状尺寸及覆土厚度之间内在关系式;基于算例开展了地下水降水参数与土洞形状尺寸参数影响、极限平衡状态下内在规律分析.研究结果表明：初始水位高于洞顶时,土洞塌落稳定系数与地下水降深展现“Z”字形规律变化,下降稳定水位降越拱顶瞬间极易引发土洞塌陷;初始水位处于洞体时,两者呈现前陡后缓的负相关变化规律,且洞内初始水位越高,降幅越大;初始水位低于洞底时,降深影响很小.椭球长短半轴之比对稳定系数影响符合增函数变化规律,截面离心率越大越稳定,而圆形球体则最不利;矢高和稳定系数呈线性关系,矢高增加成拱效应显著,土洞越稳定.极限平衡状态下,初始水位一定时,降深与覆盖层厚度正相关,呈现前缓后陡变化趋势,而覆盖层厚度一定时,降深与初始水位负相关;土洞水平截面离心率越大或矢高越大,达到极限平衡状态所需地下水降...     

娄新高速k30+882.47～k31+380段岩溶塌陷处治方案设计

对娄新高速公路k30+882.47～k31+380段岩溶塌陷分布规律进行了研究,场区下伏土层中存在深部塌陷形成的松散岩土体,其孔隙较大,地表水下渗仍可能形成新的地表塌陷,影响高速公路的安全运营。基于此提出了该区段岩溶塌陷处理初步建议,即先清除表层全新统冲洪积层至强风化硅质页岩层(前期勘察定为坡残积层"角砾")顶部,对强风化硅质页岩层进行强夯整平,并对全路段设置双层配筋混凝土连续板跨越,以消除未探明的溶(土)洞安全隐患。按规范对直径为5.2 m塌陷区上覆盖板配筋进行了计算分析,并采用有限元法对岩溶塌陷地基在路基荷载作用下的应力分布及采用连续配筋混凝土板跨越路基下伏塌陷时板的应力分布情况,为连续板的配筋设计提供参考。     

粉土中桶基负压沉贯安全机制分析

通过模型试验与有限元数值计算,分析了桶基负压沉贯过程中粉土土体的渗流梯度与土塞发展.研究表明:桶基内外的渗流作用是土塞形成的直接原因,渗流作用不仅改变土体的渗透性,而且改变土体的物理力学性质,使土体的流变性质、时间效应增强,桶内粉土存在较大的渗流梯度和阻止发生流土破坏的安全机制;土塞破坏既不是渗透变形,也不是单一的卸衙...     

混合支挡结构在工程中的应用

混合支挡结构常运用在高陡边坡、地质环境复杂的边坡治理工程中,它是在边坡的上下部通过不同的支挡结构相互作用、相互协调共同承受边坡岩土体荷载的综合支挡体系.根据设计实践,常见混合支挡结构有9种类型,对混合支挡结构的力学特征、设计方法的分析研究是很有必要的.不同支挡结构并不孤立,而是相互之间存在着作用,这种作用可是直接的,也...     

膨胀性应变软化土体工程特性研究

膨胀性应变软化土体这一现象在国内出现比较少,由于其出现的强度衰减特性致使在施工中出现一系列的问题例如塌孔缩孔现象。为此就该种土从物理力学指标、化学分析以及施工工艺的完善等方面,对此类岩土的物理力学特征、化学组分特点进行分析,找出其强度衰减的根本原因,提出了一些有益于工程的建议。     

跨越法处理岩溶地基的极限承载力分析研究

通过分析塌陷体(土层)与周围未塌陷地基的相互作用,当采用梁、板跨越法处理时结合极限平衡理论对岩溶地段塌陷地基极限承载力的计算公式进行推导.对比得出:在采用跨越处理(梁或板)措施时,塌陷体的地基极限承载力、抗剪强度等是影响周围未塌陷地基土的极限承载力的重要因素.由于梁或板跨越处理时其地基的极限承载力不同,采取夯实(挤密)...     

淮安电化污水池土层锚杆抗浮加固

引言 绝大多数水处理构筑物是地下式薄壁结构,无论施工还是运营阶段,都必须高度重视池体抗浮问题,尤其是在地下水层含水丰富的沿江沿海地方。地下土体的孔隙和岩体的裂隙中赋存着大量的地下水,地下水对埋置于岩土体之中或之上的地下结构会产生浮托力．若结构的自重小于浮托力时将发生上拱或上浮失稳破坏。     

隧道穿越岩溶区及断层带突水机理与防控对策研究

硬质岩地区的岩溶区和断层带突水防治的关键在于突水判据的建立。 文章先从理论研究出发， 以材料力学、 结构力学和理论力学为基础， 建立了 “有效隔水岩层 (柱) ” 的突水力学结构模型； 采用了构建函数的方法， 得到了 “有效隔水岩层 (柱) ” 的总势能函数表达式； 基于突变理论， 构建了岩溶区及断层带突水的尖点突变模型， 获得了 “有效隔水岩层 (柱) ” 厚度、 长度、 水压力及岩石力学参数之间的函数关系； 基于断裂力学， 建立了一种硬质岩地区的岩溶区和断层带突水损伤力学判据， 并以正在施工的广西某隧道为例， 开展了应用研究， 提出了隧道穿越硬质岩地区的岩溶区及断层带突水防控对策。 研究结果表明： 突水临界厚度值按计算突水临界厚度值的 1． 5 倍取用， 能较为有效地指导施工， 验证了理论方法较为合理； 提出的岩溶区或断层带突水防控对策， 对施工具有一定的指导意义， 为解决隧道岩溶区和断层带突水问题提供一种新的理论支持。     

岩溶路基稳定性分析及微型注浆桩加固技术研究

微型注浆桩是一种新型的复合软基治理方法,当前在沿海地区应用较为普遍。岩溶路基常为可溶蚀性的岩土体构成,在地下水的作用下将进一步劣化其工程性质。采用适用于低应力区的非线性强度准则与强度折减法可分析岩溶路基的稳定性,采用微型注浆桩有效提高复合地基的承载力。     

基于连续介质模型的海底隧道支护结构受力特征

在含水地层中开挖隧道,地下水的存在一方面会影响隧道周边地层的力学参数,另一方面也会在围岩中产生渗流体积力,进而影响地层的应力和位移．对于埋深较浅而水压力较高的海底隧道而言,支护结构除承受围岩压力外,还要承受很高的水压力．支护结构的受力特征受隧道围岩和支护结构间接触面剪应力、隧道项板厚度、水深、围岩侧压力系数以及支护结构的厚度和刚度等因素的影响,而经典隧道支护结构内力弹塑性解假设的边界条件与实际情况相差很大．文中阐述了弹性力学应力函数法推导支护结构内力的解析解,并采用数值分析方法研究了海底隧道支护结构的受力特征．通过FLAC3D程序验算了厦门翔安海底隧道V级围岩海域段支护结构的内力,比较分析了断面形状对支护结构受力的影响．     

岩溶、溶洞隧道坍方分析及防坍处理

结合某高速公路隧道岩溶、溶洞的坍方情况,分析了产生坍方的各种原因,并对可能出现不同情况的坍方采取相应的防坍处理方法进行了总结.     

大跨度连拱隧道穿越岩溶漏斗塌陷段的设计

在沿江高速公路芜湖至铜陵段千军岭隧道穿越岩溶漏斗塌陷段的设计中,采用了深孔地表注浆技术,从而有效地改善了岩溶漏斗塌陷区的岩体力学性能,保证了隧道安全顺利地通过岩溶漏斗区.     

基于透明土技术的桩后土拱效应特征分析

为研究圆桩后土拱效应的特征及演化过程，从细观角度开展了基于透明土技术的桩土相互作用试验研究. 首先开展了透明土配比试验，获取物理力学性质适宜的土体；其次设计了试验系统并得到透明土与桩相互作用的散斑场图像；最后通过particle image velocimetry （PIV）技术分析得到位移矢量图，进一步分析得到透明土位移变化规律. 研究结果表明:通过位移矢量图可以得到圆桩作用下土体运动趋势及土颗粒的位移特征，并可进一步解译得到位移等值线构成的拱形结构，即桩后土拱结构，呈现出抛物线形，其范围与桩径、桩间距及深度有相关性；桩径越大，土拱区域越大，桩径30 mm时，土拱高达100 mm，桩土相互作用的影响范围越大；桩间距越大拱高最大值越大，桩间距80 mm时，土拱高也达100 mm；不同深度下土拱拱高在变化趋势上有较大的相似性，深度越深，土拱的最大拱高越小，深度50 mm时，拱高60 mm；通过拟合公式得到，土拱最大拱高沿桩身方向从桩顶至桩底呈逐渐减小趋势，同时随土体位移增加，表现出先增大，后趋于一稳定值的特征，其稳定值的大小与桩径呈正相关、桩间距呈正相关及深度呈负相关.      

基于收敛约束原理的大断面黄土隧道围岩与初支稳定性分析

黄土特殊的工程性质决定了黄土隧道结构的受力复杂性．大断面黄土隧道由于开挖断面大,开挖方法一般采用台阶法或交叉中隔壁法（CRD）．因此,沿用传统的观测点布置方法进行测点布置和位移观测,存在一定的困难．收敛约束法应用方便,思路明确．用收敛约束法对隧道初期支护进行稳定性分析,不仅能正确地反映隧道施工中的各种力学现象和过程,还能弄清楚围岩与支护“相互作用”和“动态作用”的特点．本文基于收敛约束原理,结合现场实测数据,对兰渝高铁某大断面黄土隧道的围岩稳定性和初支的安全性进行评价．为隧道的后续施工．提供参考．     

灰土拌山皮石结构在营口软土地基处理中的应用研究

目的:通过研究,为灰土山皮石结构的推广与应用提供可靠的理论依据.方法通过进行配合比设计以及系统的试验对灰土山皮石结构的物理力学性能进行分析与评定.结果设计的灰土山皮石结构的强度和沉降能够满足规范的要求.结论:试验所用灰土山皮石结构可安全用于营口沿海产业基地的软土处理问题.     

工程岩体地下水渗流—应力—温度耦合作用数学模型的研究

为了探讨工程岩体赋存地下水渗流场、应力场与温度场之间存在的相互作用,从场性能等效的原则出发,通过等效性能场之间耦合作用机理的研究,初步建立了一个工程岩体地下水渗流场、应力场与温度场耦合作用的简单的数学模型,为３场之间耦合作用定量研究提供参考。     

港口陆域岩质边坡渗流稳定性分析

山区河流港口陆域岩质边坡内部结构复杂,在水的渗流作用下,边坡极易遭到破坏.利用有限元强度折减法对山区河流港口陆域岩质边坡在渗流作用下的稳定性进行了分析.结果表明:不同的水位变动幅度对岩质边坡的稳定性影响差异明显,并得出在水位大幅度下降的过程中,回水变动区内外岩质边坡的运动状况截然不同.这可为今后边坡监控提供理论指导.     

岩溶地带公路隧道地震动力响应研究

基于土—结构相互作用模型,利用粘—弹性边界条件,运用时程分析方法研究了岩溶地带公路隧道地震动力响应。探讨了溶洞发育程度和位置对隧道地震动力响应的影响,总结了岩溶地区公路隧道结构位移场、围岩塑性区等的地震动力响应分布规律。