地下管道交叉部位土体密实度探测方法的应用

地下管道交叉部位土体密实程度是影响管道生存环境的重要因素,但当前探测技术水平对于地下管道交叉部位的土体密实度探测准确性较低。基于此,采用标准贯入度法和弹性波声波透射法进行探测。采用该方法对山西境内某高速公路地下管道交叉部位的土体密实度进行探测,并根据土体纵波波速描绘探测区域土体的等值像图和等值线图,较直观地描述了探测区域土体的密实程度。     

海积软土变形特性及其结构性参数

海积软土压缩变形特性和剪切变形特性均受其结构性影响显著,其变形特征需要结合土体具体特性选择合适的考虑土体结构性的本构模型来合理模拟。对表征土体结构性的参数结构强度系数加以改进,不仅可用于描述偏应变对土体结构性的影响,而且可用于描述体应变对土体结构性的影响,能较好地反映出土体结构性逐渐被扰动的过程。     

土钉支护加固土体作用机理数值分析

本文基于土钉有较高的抗拉、抗剪强度,在土体内起着骨架和箍紧的作用,弥补土体抗拉抗剪强度低的弱点,有效提高土体整体刚度,使土体自身结构强度得到充分发挥,通过土体与土钉的相互作用得以实现的想法,提出了一种新的处理土钉与周围土体的相互作用的有限元方法,模型中的土体单元和土钉单元由于节点自由度的不同,采用自由度的相互约束形成的约束方程来进行数值模拟,使土体的线自由度和土钉的转动自由度协调起来,定量模拟出土钉在土中发挥转动刚度来加固周围土的作用,从而分析得出不同位置处土体的加固程度,土钉支护主要用来减少土体横向位移,防止边坡向开挖面坍塌的公论是一致的,这种方法对探索土钉支护的复杂受力机理有实际意义。     

地基土体排水固结沉降的ADINA分析

采用非线性分析软件ADINA建立地基土体固结沉降的有限元模型,利用ADINA的非线性特性和特有的多孔介质材料,考虑地基土体沉降过程中的排水固结,对地基土体固结沉降过程和结果进行分析,研究如何运用有限元计算地基土体的固结沉降问题。     

砂层盾构隧道端部土体滑移破坏模式分析

为了分析盾构进出洞时隧道端部土体的失稳破坏模式,为端部土体合理加固范围的确定提供理论依据,基于颗粒流分析程序(PFC),对砂层盾构隧道端部土体的失稳破坏过程和机理进行了数值分析,并采用FLAC3D程序进行对比验证。根据土体滑动规律,给出一种对数螺旋线与直线组合的滑动破坏模式,运用颗粒流计算数据对滑动面进行曲线拟合,并进行相关性分析和显著性检验,得到颗粒摩擦因数取不同数值时的土体滑移面曲线方程。研究结果表明:隧道端部连续墙破除后,土体先在洞门附近发生局部破坏,随后土体颗粒松动破坏向内部发展,颗粒逐步发生位移重定向,最终在土体内部形成了一条显著的滑动破坏面,若隧道埋深较浅,滑动面将延伸贯通至地表;随着土体强度的增高,土体滑移直线倾角变大,对数螺旋线初始半径变小,土体破坏范围相应变小,端部土体越稳定,反之,端部土体滑移范围就会变大,稳定性变差;端部土体经过局部加固后,土体变形较小,内部不能形成滑动面,端部土体稳定性得以提高。     

桂林红黏土的失水收缩变形特征研究

失水收缩是土体发生开裂的原因之一。以桂林红黏土为研究对象,开展了室内自然蒸发条件下干密度ρd=1.3 g/cm3的无侧限收缩试验。试验结果表明:桂林红黏土土体失水收缩经历了未收缩、正常收缩、残余收缩和零收缩4个阶段;在正常收缩和残余收缩阶段,土体含水率处于19%～31%,随着土中水分蒸发,含水率逐渐减小,土体发生收缩;在未收缩和零收缩阶段,土体体积形变不受含水率减小的影响;当土体含水率处于31%～41%时,土体不发生收缩;当土体含水率处于41%时,从开始失水那一刻即可认为其处于非饱和状态。     

基于正交试验法的顶管端头土体加固效果评价

顶管始发与到达时的端头土体加固是隧道施工成败的关键。对现有的滑移失稳理论做出改进,得出了端头土体纵向加固厚度大于洞口高度时的稳定系数计算公式;使用三维有限元数值模拟,计算拔除洞口H型钢支护和机头穿越加固区后的端头土体地表沉降;最后采用正交试验法分析了纵向加固厚度、加固强度和上覆土厚度3种因素对端头土体加固效果影响的主次关系。结果表明： 覆土厚度和加固强度对端头土体地表最大沉降值影响并不显著,而加固厚度对其影响很大,增加端头土体的纵向加固厚度可有效减小地表最大沉降值;覆土厚度与端头土体稳定系数呈负相关,加固厚度和加固强度与端头土体稳定系数呈正相关。     

渗流作用下被动桩桩后土体的破坏机理

基于离散元的颗粒流方法和计算流体动力学的Navier-Stokes方程,建立了渗流作用下的被动桩桩后土体变形分析模型;分别用墙和圆形颗粒模拟桩和土体固相颗粒,用Navier-Stokes方程描述土体渗流,研究了渗流作用下桩后土体的变形破坏过程、影响因素和防治措施。结果表明:桩后土体在渗流作用下形成土拱效应,但随着土拱附近颗粒楔紧,局部水力梯度增大,土拱从拱脚开始破坏;渗透压力对桩后土体能够提供的最大阻滑力影响较大;增大桩表面粗糙度或者在桩后侧端部增加过滤墙结构能够提高被动桩对桩后土体提供的最大阻滑力。研究结果揭示了渗流作用下桩后土体的变形破坏规律,可为渗流条件下被动桩工程的优化设计提供依据。     

砂质地基沉井施工对周围环境影响研究

马鞍山发电厂扩建工程循环水泵房采用沉井基础。为了防止沉井施工导致周围结构物和建筑物桩基损坏,在沉井施工过程中进行水位、土体水平位移和桩顶位移监测。监测分析结果表明:土体的水平位移随着深度增大逐渐减小,随距沉井壁距离增大也逐渐减小;同时沉井的尺寸越大,对土体水平位移影响越大;桩基受土体位移影响发生位移并与土体位移保持一致,桩基经检测未发生破坏。     

设计参数对钻孔灌注桩竖向承载性能影响研究分析

采用大型有限元软件ANSYS对钻孔灌注桩竖向承载性能进行仿真模拟,对比分析了不同设计参数包括桩体几何尺寸(桩长和桩径)和土体参数(土体黏聚力C、桩侧土体刚度和桩端土体刚度)的钻孔灌注桩竖向承载性能,总结了各设计参数对钻孔灌注桩竖向承载性能的影响程度.     

桩承加筋土垫层复合地基的原理与计算

桩承加筋土垫层是基于钢筋混凝土桩复合地基法的概念而发展起来的一种新的软土地基加固方法。 本文扼要地介绍了这种方法的基本原理和计算内容以及用于实际工程设计的情况。     

土工格栅加筋土体界面性能综述

近几年国内外在土工格栅加筋土体界面性能研究方面取得了一定的进展,就试验设备、研究内容和方法以及取得的有规律性的成果进行分析和总结,并提出需要进一步研究的几个方面。     

汶川地震对加筋土挡墙的影响分析

阐述了加筋土挡墙的结构和作用机理,利用有限元软件PLAXIS,结合震区公路调查资料,分析加筋土挡墙的受力变形状态。结果表明:在汶川地震作用下,加筋土挡墙下部应力最大,而上部位移最大。设计、施工中,对地震频发区的加筋土挡墙,可适当提高其顶部与底部的强度,或将加筋土挡墙的竖直墙面,改为略朝内倾的墙面,来减小地震对挡墙结构的影响。     

后牵引式加筋挡土墙性能分析

针对高陡边坡的支护，提出一种后牵引式加筋挡土墙，通过有限差分法软件FLAC3D建立其数值分析模型，着重分析了后牵引式加筋挡土墙在自重和上部荷载作用下的水平位移、填土的沉降、格栅的应力、外部稳定性，并与常规加筋挡土墙做比较。结果表明:后牵引式加筋挡土墙在抗滑桩的“牵引”作用下能够大幅度地减小挡墙的水平位移以及填土的沉降量；而常规加筋挡土墙易于在自重和荷载作用下发生外部稳定性破坏；后牵引式加筋挡土墙通过“牵引”作用可以避免发生破坏，从而提高填土的整体稳定性。     

CFRP筋带方向及端部锚固对加筋土抗剪强度的影响

采用CFRP讲筋带作为加筋材料进行直剪试验，通过改变CFRP筋带的方向以及CFRP筋带端部的锚固，研究这种加筋材料对加筋土抗剪强度和剪切变形的影响。试验表明，筋带方向及筋带端部的锚固，不但可以提高加筋土的抗剪强度，而且可以大大减小加筋土的剪切变形。     

加筋土挡墙水平位移解析计算与参数分析

加筋土挡墙因具有造价低廉、施工简便等优点而在公路、铁路等交通基础设施中被广泛应用。作为一种轻型柔性支挡结构，加筋土挡墙易产生较大的水平位移。目前已有的加筋土挡墙水平位移计算公式大多忽略了加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移，有必要提出一种准确计算加筋土挡墙总水平位移的解析式。将加筋土挡墙总水平位移分为加筋区内部筋材伸长产生的水平位移和加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移两部分。假定加筋区内部破裂面由0.3H法确定，根据胡克定律建立计算加筋区内部由于筋材伸长产生的水平位移解析式；假定加筋区为一复合弹性体，根据虚功原理建立加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移解析式，两部分共同构成了加筋土挡墙的总水平位移。结果表明：随着填土模量、填土内摩擦角、填土黏聚力、筋材抗拉刚度和筋材长度的增大，加筋土挡墙的最大水平位移逐渐减小；筋材伸长产生的位移占总位移的比值随填土模量、填土内摩擦角、筋材长度的增大而增大，随填土黏聚力和筋材抗拉刚度的增大而减小；与原型试验测试值和数值模拟值相比，该解析计算结果可反映加筋土挡墙墙体位移沿墙高的分布规律，同时与既有经验公式相比，该方法计算结果更接近实际值。     

加筋土陡边坡受力测试分析

在系统调研加筋土陡边坡路堤研究应用的基础上,结合赣龙铁路加筋土陡边坡典型工程,开展了水平土压力、竖直土压力、土工格栅拉筋应变以及坡面水平变形等项目的现场测试,研究了加筋土陡边坡的受力特征、作用机理,验证了设计方法,测试结果及多年运营表明:加筋土陡边坡设计合理,能满足路堤稳定和变形的要求。     

软土地基大直径地铁盾构隧道运营期衬砌结构受力特性现场测试研究

为了解大直径地铁盾构隧道衬砌结构的受力性能,基于广州轨道交通4号线南延段大直径地铁盾构隧道工程,采用水土压力计和钢筋应力计传感器对衬砌结构运营期间的外荷载和钢筋应力进行现场测试,得到衬砌结构外荷载和内力的响应规律。通过衬砌结构计算模型理论值与现场测试结果的比较,说明衬砌结构计算模型的合理性。研究结果表明:1)衬砌结构顶部的水土总压力实测值和上覆土柱的重力基本一致;2)衬砌结构底部的水土总压力呈现中间小、两边大的分布形态,计算模型中可在衬砌结构下部半圆周范围内布置土弹簧模拟衬砌结构的实际受力情况。     

直立式加筋土挡墙力学特性分析

结合广东河(源)龙(川)高速公路的加筋土挡墙试验,运用非线性有限元法对加筋土挡墙的力学特性进行数值分析,对直立式加筋土挡墙墙面变形、墙内土压力的分布规律进行探讨。     

预应力CFRP加筋土技术原理研究

预应力CFRP加筋土技术是一种新型的加筋土技术。这项技术充分地利用了CFRP材料的高强度、高弹性模量、耐腐蚀性、轻质等优点，应用该技术施工的加筋土工程具有变形小、强度高、施工速度快的特点。应用三轴试验研究了CFRP材料加筋中砂、粘土试件的应力应变关系，提出了伪粘聚力的概念，成功地解释预应力CFRP加筋土技术的基本原理。