富水复合砂层大直径盾构掘进同步注浆性能配比试验研究

针对广佛环城际铁路大直径盾构隧道掘进地段富水复合地层的地质条件,选择具有充填速度快,保水性好,离析率低等性能的同步注浆材料,设计均匀试验测定不同配比下单液浆的物理力学性能参数,对结果采用多目标规划方法优化分析。试验结果表明:选取质量比为水泥∶粉煤灰∶黏土∶生石灰∶硫酸钠∶水=1∶2.56∶0.30∶4.90∶2.32的浆液,能同时满足适用于富水地层的流动度和凝结时间,泌水率较低,强度高和经济效益较高等多约束条件。对砂浆配合比优化前后进行对比试验,结果显示采用最优配合比砂浆的性能有较明显的改善。     

沉积粉煤灰工程特性试验研究

粉煤灰作为地层时的工程特性研究较少,直接影响粉煤灰场地的勘察与设计.采用钻探、静力触探和十字板剪切试验相结合的方法研究湿排沉积粉煤灰层的工程特性.结果表明:沉积粉煤灰的静力触探曲线呈锯齿状,没有临界深度;锥尖阻力比粉质粘土和细砂小;侧壁摩阻力小于填筑粉质粘土、接近沉积粉质粘土、大于细砂;摩阻比小于填筑粉质黏土、大于沉积...     

滨海强腐蚀环境桥梁灌注桩耐腐蚀混凝土的制备

针对滨海强腐蚀环境下石衡沧港（石家庄—衡水—沧州—黄骅港）城际铁路桥梁灌注桩面临的严重腐蚀问题，采用抗侵蚀抑制剂和防腐流变剂分别配制了不同配合比混凝土，并对其工作性能、抗压强度和耐久性能进行了对比分析。结果表明：单掺抗侵蚀抑制剂能够在不严重影响混凝土工作性能和抗压强度的前提下，显著提升混凝土的抗渗性能与抗侵蚀性能；单掺防腐流变剂不仅能够降低拌和物塑性黏度，保证混凝土后期抗压强度稳定增长，而且还能降低混凝土的电通量、氯离子扩散系数和吸水率，提高胶凝材料抗蚀系数。综合分析不同配合比混凝土的性能和经济性，建议采用单掺防腐流变剂制备滨海强腐蚀环境下桥梁灌注桩耐腐蚀混凝土。     

电气化改造工程接触网基础冻结强度试验研究

研究目的:为保证格拉段电气化改造工程接触网基础的正常工作和长期稳定，需重点研究接触网基础与冻土的冻结强度及其影响因素。本文采用大型应力控制式剪切仪开展多种温度和含水率条件下冻结粉土与混凝土接触面的直剪试验研究。研究结论:(1)接触面剪切应力-位移曲线主要分为弹性变形、塑性变形和滑动破坏三个阶段；(2)接触面抗剪强度与法向应力呈正比，与冻结温度呈反比；(3)当试样含水率低于饱和含水率时，随着含水率的增大，接触面抗剪强度增大，超过饱和含水率时，接触面抗剪强度随含水率的增大略有减小；(4)温度越低，接触面内摩擦角越小，黏聚力越大，黏聚力对接触面冻结强度的作用越突显，接触面黏聚力随含水率的增大先增大后减小，内摩擦角随含水率的增大而减小；(5)本研究成果可为多年冻土区接触网基础的设计提供参考。     

石灰石粉对水泥浆体经时流变性能的影响

为了研究石灰石粉细度、掺量及浆体的静置时间对水泥(Cement,简称C)-石灰石粉(Limestone Powder,简称LP)浆体流变性能的影响,采用Anton Paar MCR 102型旋转流变仪,测试C-LP浆体中400目(LP1)和800目(LP2)LP对流变曲线的影响。采用Herachel-Bulkey(H-B)模型及Bingham模型拟合经时流变曲线得到浆体屈服应力、流变指数及塑性黏度等参数,并通过计算剪切测试下滞回环面积以表征浆体的触变性能。同时,通过Andreasen颗粒紧密堆积模型计算得出体系中颗粒分布模数,基于颗粒体积分数计算体系中固体颗粒总比表面积,并对体系水化放热过程进行分析,从而进一步解释石灰石粉不同细度、掺量及不同静置时间对浆体流变行为的影响机制。研究结果表明,随石灰石粉掺量或细度的增大,浆体体系中固体颗粒堆积密实程度增大;石灰石粉的细度比掺量对水泥水化放热的影响程度更大。增加LP1掺量,浆体屈服应力及塑性黏度下降;增加LP2掺量,浆体屈服应力及塑性黏度上升;静置时间的延长使浆体屈服应力及塑性黏度均增大;掺入适量(质量分数为20%～50%)LP1或LP2均对...     

砂卵石地层水泥盾构泥浆渗透试验分析

采用自制试验仪器,通过渗透试验研究泥浆对地层的适应性.试验表明,泥浆相对密度越大,泥膜质量越好,在相对密度达到1.08时,增大泥浆的黏度并不能有效减少泥浆的渗流量.泥膜的抗渗性与泥膜形成时的压差以及渗透时间密切相关,渗透成膜的压差越大,泥膜破坏需要的渗透压力也越大,而渗透时间长短决定泥膜凝胶强度的大小以及致密性.     

考虑翼板局部弯曲及剪力滞效应的波形钢腹板组合箱梁挠度分析

在位移场中引入挠度1阶导数考虑翼板局部弯曲，添加剪力滞强度函数和截面转角计入翼板剪力滞效应和波形钢腹板剪切变形，基于能量变分原理获得波形钢腹板组合箱梁的控制微分方程，进而推导包括挠度在内的综合考虑翼板局部弯曲、剪力滞效应和波形钢腹板剪切变形的位移变量解析解，并分析翼板局部弯曲和剪力滞效应对不同高跨比、腹板高度占比、宽跨比、板宽比组合箱梁挠度的影响。结果表明：该解析解能较精确地计算组合箱梁的挠度；忽略翼板局部弯曲和剪力滞效应将导致组合箱梁的挠度计算结果误差过大；对于波形钢腹板组合箱形连续梁，不考虑翼板局部弯曲和剪力滞效应，跨中挠度将分别被高估13.0%和低估7.0%；剪力滞效应对翼板与波形钢腹板间的剪力分配几乎无影响，翼板局部弯曲会显著降低波形钢腹板剪力承担比，大大减小梁体挠度；剪力滞对挠度的放大效应随宽跨比的增大而增大，而翼板局部弯曲对挠度的减小作用随着高跨比和宽跨比的增大及波形钢腹板高度占比的减小而显著提高；翼板局部弯曲和剪力滞效应对连续梁挠度的影响比简支梁更大。     

水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化特性研究

研究了水泥-粉煤灰复合胶凝材料在等水胶比条件下的化学结合水、水化产物与硬化浆体显微结构,探讨了矿物外加剂C和激发剂D的掺入对水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的影响规律。研宄结果表明：矿物外加剂C、激发剂D的加入促进掺粉煤灰的水泥浆体早期的水化速度,改善了水泥石的孔结构,增大了水泥石的密实度,提高了硬化水泥石的早期抗折强度和抗压强度。     

锈蚀钢筋混凝土粘结性能劣化研究

为研究锈蚀对钢筋混凝土破坏形式和粘结性能的影响，通过对通电加速锈蚀试件进行拉拔试验，获得试件破坏形式、极限粘结强度与滑移值随保护层厚度和锈蚀率的变化规律，再建立锈蚀钢筋拉拔试件模型，分析全粘结段应力分布情况。研究结果表明：(1)试件破坏形式可大概分为保护层脱落破坏、拔出破坏(产生裂缝)、拔出破坏(不产生裂缝)三种类型；(2)保护层较小时，最大拉力随锈蚀率增大而减小，保护层增大到一定程度，最大拉力随锈蚀率增大出现先增后降的现象，最大拉力对应的滑移量随锈蚀率增大均减小；(3)相同锈蚀率下，粘结强度和滑移量与保护层厚度成正相关，且保护层厚度越小，粘结性能损失越快；(4)靠近加载端或自由端位置粘结应力最大，中间段分布均匀。拉拔过程中，粘结应力整体水平逐渐增大，峰值现象也逐渐凸显，粘结应力峰值随锈蚀发展逐渐下降，且峰值由自由端移动到加载端。     

抗滑桩加固滑坡上桥梁桩基础的动力响应试验研究

以成兰铁路某抗滑桩加固碎石土滑坡为工程背景，设计完成振动台缩尺模型试验，对抗滑桩加固滑坡上桥梁桩基础的动力响应进行研究。结果表明：前排抗滑桩宜靠近桥梁桩基础提供必要的水平抗力，后排抗滑桩发挥主要的抗震加固作用，桩身裂缝位于滑动面以下锚固段长度1/6～1/3处；随着正弦波振动强度增加，滑坡模型剪切变形峰值先增后减，最高可达7×10^-5，且位于下滑段的剪切变形峰值有上移趋势，直至滑坡完全被破坏；在逐级加载过程中，滑坡PGA放大系数服从层状分布并随振动加剧呈减小趋势，当滑坡体自振频段与振动波频率接近时出现共振耦合效应，PGA放大系数显著增大，最大值和最小值之比可达158%；当加载正弦波加速度峰值相等而频率不同时，高频振动时土体摩擦耗能较小，PGA放大系数较大。     

基于数字图像分析法的机制砂清水混凝土外观质量评价

提出了基于数字图像分析法的机制砂清水混凝土外观质量评价方法，采用数字图像分析法和人工测量分别对所制备的机制砂清水混凝土的气孔面积、孔径、气孔数量和灰度进行分析。结果表明：两组混凝土表面气孔随机分布，各试样表面最大孔径和气孔面积比均满足规范要求；数字图像分析与人工测量所得孔径最大面和气孔数量最多面相同；因配合比不同，各混凝土试样表面亮度与色差存在差异，亮度与色差间无明显关联；表面色差受混凝土中矿物掺和料影响显著，石灰石粉因不含深色有机物更有利于降低其表面色差。该评价方法可用于机制砂清水混凝土外观质量的快速评价。     

粉煤灰质量鉴别及对混凝土性能的影响

针对工程建设领域存在的粉煤灰以次充好用于混凝土工程的现象，选取来源于施工现场的粉煤灰对其主要成分进行检测，并通过调整混凝土配合比中真假粉煤灰的掺量进行对比试验，就真假粉煤灰对混凝土拌和物性能、力学性能及耐久性能的影响进行了比较系统的研究。结果表明：假粉煤灰由于其无法改变的惰性材料特性，掺量超过一定程度将不可避免地引起混凝土实体强度大幅降低；假粉煤灰没有玻璃微珠的滚动效应，加上没有二次水化反应对水泥浆体孔隙的充填效应，当掺量超过一定程度时将对混凝土的耐久性（抗氯离子渗透性能、抗冻性等）产生严重不良影响。工程建设项目应采取措施加强粉煤灰质量的鉴别。     

磷酸镁水泥-硫铝酸盐水泥复合胶凝材料的抗冻性

为改善快硬磷酸镁水泥的抗冻性，分别掺入26%、30%、34%、38%、42%硫铝酸盐水泥替代过烧氧化镁，制得磷酸镁水泥-硫铝酸盐水泥复合胶凝材料砂浆试样。对冻融循环前后砂浆试样进行了质量损失率测试、抗压强度试验、抗折强度试验、孔隙率测试、扫描电子显微镜观察与能谱分析。结果表明：硫铝酸盐水泥掺量38%、冻融循环100次的砂浆试样质量损失率最小，密实度最大，孔隙率最小；硫铝酸盐水泥掺量34%、冻融循环100次的砂浆试样抗压强度和抗折强度均高于其他试样；掺入硫铝酸盐水泥后水化产物呈颗粒状，试样结构更致密，抗冻性能显著提升。     

低岩跨比软岩地铁隧道上覆管线变形规律

为科学预测低岩跨比条件下软岩地铁隧道开挖后上覆岩土层及其管线的变形规律，针对隧道上覆岩层与土层客观移动规律的差异，考虑开挖时隧道围岩的施工扰动，构建低岩跨比隧道上覆岩土层的“类双曲”移动模型，据此提出地表沉降槽宽度的计算式，并基于Hoek-Brown强度准则给出隧道上覆地层损失率的确定方法，在此基础上运用弹性地基梁理论分析隧道上覆管线的变形规律。以南宁某上覆排水管、天然气管和给水管3种不同材质管线的地铁区间隧道工程为例进行验证。结果表明：地表沉降槽宽度随上覆岩层厚度增加而减小，随上覆土层厚度增加而增大；管线竖向挠曲位移、转角、弯矩及剪力与扰动程度正相关；管线转角、弯矩及剪力随其埋深和管隧夹角增加而增大，但竖向挠曲位移却随管隧夹角增加而减小；各管线沉降区域均主要集中于距隧道中轴线12 m范围内，竖向挠曲位移理论计算与现场监测结果误差均小于10%，且对天然气管和给水管的预测精度更高。