A multi-spring model for monopile analysis in soft clays

The offshore wind industry in China has seen a rapid development in recent years and is projected to account for half of global yearly installed capacity in the years to come. Monopiles are a popular foundation solution for supporting offshore wind turbines. However, due to challenging seabed soil conditions, which often feature thick normally consolidated soft clays and harsh environmental loading (i.e. frequent occurrence of typhoons), extremely long monopiles are often designed. The large monopiles are costly to fabricate and install and sometimes kills the viability of the concept in cases where the bedrock is relatively shallow and expensive piling in rock is otherwise required. However, the state-of-practice for designing these monopiles in clays is typically by using the API p-y springs, which are widely known to underestimate soil-pile interaction stiffness and capacity for large diameter monopiles. Improvement to the design method can therefore have significant economic implications to the industry. The paper presents an effort toward this direction. A multi-spring beam-column model suitable for monopile design in soil conditions in China is proposed. The model features three soil spring components, namely the lateral p-y spring, the pile tip base shear s-y spring and rotational m-θ springs along the pile shaft. The validity of the model is verified by a comprehensive suite finite element parametric analyses. Guidance for incorporating the cyclic loading effect into design is also provided. The model proposed in this paper has large potentials for application in design practice.     

抗滑桩在滑坡处理中的应用

结合某国道滑坡情况,根据其具体的工程地质和水文情况,提出了采用抗滑桩的处理方案。根据滑坡推力计算,确定抗滑桩的尺寸及位置,提出了施工过程动态监测和完工后长期监测的方案。     

船舶低硫柴油系统设计的分析与优化

就新辟航线首制船“汉亚直达”集装箱船的低硫柴油系统,叙述了船舶低硫柴油系统的设计经验,从当前国内外对船用燃油硫含量的要求、应对方案到船舶低硫柴油冷却方式选择、低硫柴油冷却系统设计、高/低硫柴油转换、使用低硫柴油风险分析及处理等方面进行详细叙述,为业内同行提供参考。     

复杂城市环境泥水盾构泥浆绿色处理技术分析

泥水平衡盾构法修建隧道,在施工阶段会产生大量的废浆,如果废浆没有得到科学、妥善的处理,对环境的污染是无法估计的。本文以新建京张高铁清华园隧道工程为依托,结合在城市复杂繁华地区施工场地狭小、泥浆处理难度大等工程难题,对盾构掘进产生的废弃泥浆绿色处理技术进行了适应性研究,分析了综合处理之后泥浆循环利用的应用效果。泥水处理设备、压滤设备及离心设备相结合的泥浆综合处理技术,有效地实现了盾构施工"零排放",为今后类似施工条件的工程提供了技术参考。     

冲压机械振动对高铁桥梁及行车动力影响分析

高速铁路桥梁的平顺性和稳定性对运营列车的平稳性和安全性有很大影响。为研究冲压机械产生的外部振动激励对高铁桥梁的影响,首先通过对此机械引起的地面振动进行实测,并结合有限元分析软件,确定最大冲击荷载作用下产生的地面振动及传播至桥墩处的振动;然后通过建立列车-轨道-桥梁耦合动力学模型,将桥墩处的地面振动作为激励输入,分析列车以不同速度通过时车辆、桥梁动力学响应。结果表明:地面冲击振动有限元模型计算结果与实测结果基本相符,验证了模型的可靠性;地面振动对桥梁响应会产生一定的影响,距振源50 m处地面振动对桥梁所产生的影响较距振源80 m处(桥墩处)的大,但对运行车辆的影响很小;随着车速由250 km/h至350 km/h,车辆及桥梁各结构的动态响应均有所增大,但都未超出安全限值。因此,冲压机械冲击作用导致的地面振动对列车-轨道-桥梁系统动态服役性能影响非常有限。     

城市轨道交通全自动运行线路在无人值守模式下的应急处置

基于不同的场景,详细阐述了无人值守模式下全自动运行线路的应急处置方法、区间疏散方式及救援方式。结合专门的自动应急或远程应急功能,使无人值守全自动运行线路应急处置能兼顾运营效率和安全,避免列车迫停区间。建议做好多职能队员的相关培训工作,并合理选择列车自动运行控制系统的应急功能。     

探地雷达在桥梁预应力管道定位检测中的应用

对预应力管道进行定位检测,是目前桥梁无损检测技术的一个重要问题,在阐述探地雷达无损检测技术原理和方法的基础上,通过室内模型试验,并结合工程实例说明了高精度探地雷达在桥梁预应力管道定位检测中的应用,及其无损、简易、效率高、精度高、抗干扰能力强的优点,为准确评价桥梁结构耐久性和安全使用功能提供科学依据。     

浅析G30线K3981～K3982路段防沙害处治方法

结合博乐公路管理局管养的G30线K3981～K3982路段路基边坡防沙害处治养护项目的实施，对处治沙害实施流程进行了详细的阐述，有一定的参考价值。     

软土地层盾尾注浆压力引起的地面隆起分析

目前已有盾尾注浆压力引起地面隆起的研究均假定盾尾注浆压力均匀分布,这与实际工程中盾尾注浆压力上小下大的形式不符。为更准确预测盾尾注浆压力引起的地面变形,在现有均匀注浆压力引起地面隆起分析的基础上,考虑软土地层盾构隧道施工中盾尾注浆压力上小下大的分布形式,将盾尾注浆对地层的压力效应视为半无限土体中柱形孔的扩张过程,利用镜像法和Mindlin解,推导出软土地层盾尾注浆压力引起的地面隆起计算公式,并通过工程实例,将本文解答、叶飞解答、林存刚经验公式解答、Vesic解答与数值解进行对比分析。结果表明:盾尾注浆压力引起的地面隆起横向曲线总体上呈高斯分布。在预测软土地层地面沉降时,忽视盾尾注浆压力引起的地面隆起是不合理的;用推导出的公式计算上小下大分布形式下盾尾注浆压力引起的地面沉降是可行的,Vesic公式和林存刚经验公式在应用时需要根据具体工程进行相应修正。     

使用聚合物对纯砂层进行渣土改良的试验研究

土压平衡盾构在不同的地层进行渣土改良的关键是选择合适的改良剂,纯砂层施工中最常用的改良剂就是膨润土泥浆,目前已开始尝试使用聚合物进行改良。本文选取3种典型的聚合物,研究聚合物溶液特性与聚合物浓度、搅拌时间和静置时间的关系,并选择合适的聚合物对粗砂试样进行塌落度试验、渗透试验和直剪试验的室内试验研究。研究结果表明,针对粗砂地层(含水率10%左右),0.3%的PAM聚合物溶液注入率为20%~25%时,能有效增强粗砂的流动性和黏聚性,降低渗透系数和摩擦因数,满足土压平衡盾构施工要求。