冻融循环对阳曲隧道黄土强度影响对比试验研究

为了研究冻融环境对黄土强度的影响,以山西阳曲1号公路隧道不同含水量的黄土为研究对象,设计冻融循环次数和含水量变化的对比试验,通过进行冻融前后的直接剪切试验,获得含水量不同的黄土经过不同次数冻融循环后的强度变动规律。结果表明： 原状土样和重塑土样在含水量变大的过程中,抗剪强度与黏聚力均在减小,内摩擦角基本保持稳定,但原状土样的抗剪强度与黏聚力始终高于同含水量的重塑土样。在含水量较高的情况下进行冻融试验,发现黄土干密度变化非常明显,此现象表明影响黄土冻胀劣化的主要因素是含水率的大小,黄土中水分含量越大劣化征象越显著。     

垂直流人工湿地的结构优化研究

针对工程实践中人工湿地内部结构设计依据缺乏的现状,研究了人工湿地各结构层的净化效能贡献率。结果表明:土壤层既有净化作用又有持续的溶出渗漏效应,其对COD去除率、浊度和色度的净贡献为-2.6%、-74.8%、13.2%;植物和填料生物是湿地COD净化的主力,占比分别为20.1%和64.1%,但同时也是出水色度的主要来源,占比分别为34.9%和59.5%;持水层有良好的过滤性能和辅助净化功能,承担了74.8%浊度去除量,对色度和COD去除分别有30.2%、16.2%的贡献率;研究建议工程实践中可设计无土壤层的滴滤式人工湿地,从而降低湿地的堵塞风险,结合周期布水提高DO渗透深度,进而提升出水水质;研究建议采用无纺布替代土壤层在集排水层和填料层之间设单层或多层持水过滤层进行滤速控制、控制反应器内布水形态和反应时间。     

高纬度多年冻土区路面类型对路基热稳定性影响分析

基于附面层理论,引入焓值建立伴有相变的二维非稳态温度场数值模型,分别对水泥混凝土和沥青两种路面下路基温度场的变化规律进行分析。研究结果表明,水泥混凝土路面下路基温度场明显低于沥青路面,不同深度处路基的温度场变化存在一定的滞后性,随深度的增加路基内温度场比路基基底以下的温度场变化幅度大;路表温度明显低于路基的内部温度,并在路基内部形成融土核;水泥混凝土路面融化深度小于沥青路面,融化速率趋于平稳,因此,在多年冻土区采用水泥混凝土路面比较有利。     

基于相空间重构及PLS法的冻土路基变形预测

为了正确预测多年冻土路基变形,将多年冻土路基变形单变量混沌时间序列进行相空间重构,依重构空间嵌入维数38在多维空间中定义自变量、因变量和样本数,利用偏最小二乘法对所构造的自变量进行主成分提取,建立路基变形预测模型,借助多种评判指标进行模型精度分析,并绘制了预测值与实测值散点图。对比分析结果表明所有样本点都集中在散点图对角线附近,相关系数达0.889 4,预测值与实测值最大相对误差为9.75%,说明建立的预测模型合理可信,利用该预测模型进行多年冻土路基变形预测可行。     

多元荷载作用下软基深水高桩码头结构承载特性研究*

软基深水高桩码头结构受到恶劣外海环境荷载及复杂工作荷载等多元荷载的共同作用。研究表明,船舶撞击荷载是该结构水平向控制荷载,但波浪长期循环荷载作用会引起桩周土体软化,进而导致码头结构在其它荷载作用下承载特性的劣化。鉴于此,首先基于ABAQUS有限元软件建立了深水高桩码头结构-地基土体相互作用的三维弹塑性有限元模型;然后,借助USDFLD子程序实现了同时考虑土体强度弱化和刚度衰减的模拟,进而开展了未考虑土体软化、仅考虑土体强度弱化、仅考虑土体刚度衰减以及同时考虑土体强度弱化和刚度衰减对码头结构承载特性影响的对比分析。研究结果表明,与未考虑土体软化时撞击荷载作用下码头结构安全系数相比,仅考虑土体强度弱化时其值降低14.72%,仅考虑土体刚度衰减时其值降低15.28%,同时考虑土体强度弱化和刚度衰减时其值降低19.44%,且考虑土体软化后桩周土体的塑性应变范围明显增大,极限状态时桩身应力值减小,结构稳定性显著降低。     

多年冻土区灌注桩抗拔性能的数值仿真分析

应用非线性有限单元法和ANSYS软件,采用四面体等参单元和面-面接触单元对多年冻土区大直径钻孔灌注抗拔桩承载性能进行了数值仿真分析,得到了单桩极限抗拔力与现场荷载试验结果比较吻合.说明本文采用的分析方法能够客观反映多年冻土区桩-土相互作用的力学行为.     

多年冻土路基工程技术探索与实践

简要总结了自上世纪六七十年代以来青藏铁路多年冻土路基工程技术探索与实践过程,认为青藏铁路多年冻土路基设计应以冻土地基稳定为核心,依据冻土年平均地温、含冰量、不良冻土现象及水文地质等,考虑全球气温升高及其他因素的影响,以科学试验为指导,采取主动保护冻土的措施动态设计,为列车快速通过高原提供技术保证。     

青藏高原东部香日德—花石峡公路工程多年冻土分布特征分析

研究目的:拟建香日德—花石峡公路位于青海省境内,全长156.61 km,起点在香日德与G109线连接,终点至花石峡与G214线国道连接。其中K 88+200~K 156+610段长68.41 km,大部分海拔4 000 m以上,最高在挝卓依垭口,海拔4 445.647 m;本段线路位于青藏高原东部,多年冻土发育的边缘地带,本文通过勘察资料分析,得出沿线多年冻土分布特征并分析其变化规律。研究结论:通过对本段线路的勘察资料分析表明:本段多年冻土和海拔高度有很好的相关性,主要分布在挝卓依垭山垭口前后海拔4 200 m以上路段,局部海拔在4 000~4 200 m湖相沉积细粒土地段存在残余多年冻土。沿线整段多年冻土处于退化状态,且北坡较南坡年平均低温低,南坡多年冻土退化严重。     

混凝土水化热对寒区隧道围岩融化及回冻过程的影响

混凝土水化热是导致围岩融化的主要热量来源之一,不同水化热放热方程(不同放热速率)对结果影响较大。本文以昆仑山隧道为例,利用有限单元法计算考虑混凝土水化热及其放热过程和不考虑水化热的隧道围岩融化回冻过程,分析水化热对围岩融化、回冻过程的影响。2种工况计算中均考虑施工过程、隧道衬砌内缘温度变化、防水隔热保温层、入模温度、相变等因素。结果表明:在寒区隧道围岩施工过程中,混凝土水化热增加了围岩的最大融化深度,同时使围岩温度升高;考虑混凝土水化热影响寒区隧道围岩回冻时间比不考虑水化热情况晚1年。     

钢筋混凝土压弯剪扭构件抗扭刚度探讨

压弯剪扭构件抗扭刚度是研究结构整体扭转性能的基础,在已有试验的基础上,给出了便于查用的构件抗扭刚度-扭转角退化曲线;通过对试验数据及抗扭刚度计算公式的参数分析,探讨了构件抗扭刚度的各种影响因素.结果表明:纵横钢筋强度比在1附近时构件的抗扭刚度最大,轴压比、偏心距、剪扭比与弯扭比的增大使得构件抗扭刚度降低.